第三章土中應(yīng)力計(jì)算習(xí)題及答案解析

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第三章 土中應(yīng)力計(jì)算 一、填空題1.由土筑成的梯形斷面路堤，因自重引起的基底壓力分布圖形是 梯 形，橋梁墩臺(tái)等剛性基礎(chǔ)在中心荷載作用下，基底的沉降是 相同 的。 2.地基中附加應(yīng)力分布隨深度增加呈 曲線 減小，同一深度處，在基底 中心 點(diǎn)下，附加應(yīng)力最大。3.單向偏心荷載作用下的矩形基礎(chǔ)，當(dāng)偏心距e > l/6時(shí)，基底與地基局部 脫開 ，產(chǎn)生應(yīng)力 重分部 。 4.在地基中，矩形荷載所引起的附加應(yīng)力，其影響深度比相同寬度的條形基礎(chǔ) 淺 ，比相同寬度的方形基礎(chǔ) 深 。5.上層堅(jiān)硬、下層軟弱的雙層地基，在荷載作用下，將發(fā)生應(yīng)力 擴(kuò)散 現(xiàn)象，反之，將發(fā)生應(yīng)力 集中 現(xiàn)象

2、。6.土中應(yīng)力按成因可分為  自重應(yīng)力   和  附加應(yīng)力   。7.計(jì)算土的自重應(yīng)力時(shí)，地下水位以下的重度應(yīng)取       有效重度（浮重度）        。8.長期抽取地下水位，導(dǎo)致地下水位大幅度下降，從而使原水位以下土的有效自重應(yīng)力 增加 ，而造成 地基沉降 的嚴(yán)重后果。9.飽和土體所受到的總應(yīng)力為有效應(yīng)力與 孔隙水壓力 之和。二、名詞解釋1.基底附加應(yīng)力：基底壓應(yīng)力與基底標(biāo)高處

3、原土層自重應(yīng)力之差。2.自重應(yīng)力：由土層自身重力引起的土中應(yīng)力。3.基底壓力：建筑物荷載通過基礎(chǔ)傳給地基，在基礎(chǔ)底面與地基之間的接觸應(yīng)力。 三、選擇題1.成層土中豎向自重應(yīng)力沿深度的增大而發(fā)生的變化為：（ B ）（A）折線減小 （B）折線增大 （C）斜線減小 （D）斜線增大 2.寬度均為b，基底附加應(yīng)力均為P0的基礎(chǔ)，同一深度處，附加應(yīng)力數(shù)值最大的是：（ C ）（A）方形基礎(chǔ) （B）矩形基礎(chǔ) （C）條形基礎(chǔ) （D）圓形基礎(chǔ)（b為直徑） 3.可按平面問題求解地基中附加應(yīng)力的基礎(chǔ)是：（ B ）（A）柱下獨(dú)立基礎(chǔ) （B）墻下條形基礎(chǔ) （C）片筏基礎(chǔ) （D）箱形基礎(chǔ)4.基底附加應(yīng)力P0作用下，地基中附

4、加應(yīng)力隨深度Z增大而減小，Z的起算點(diǎn)為：（ A ）（A）基礎(chǔ)底面 （B）天然地面 （C）室內(nèi)設(shè)計(jì)地面 （D）室外設(shè)計(jì)地面5.土中自重應(yīng)力起算點(diǎn)位置為：（ B ）（A）基礎(chǔ)底面 （B）天然地面 （C）室內(nèi)設(shè)計(jì)地面 （D）室外設(shè)計(jì)地面6.地下水位下降，土中有效自重應(yīng)力發(fā)生的變化是：（ A ）（A）原水位以上不變，原水位以下增大 （B）原水位以上不變，原水位以下減?。–）變動(dòng)后水位以上不變，變動(dòng)后水位以下減?。―）變動(dòng)后水位以上不變，變動(dòng)后水位以下增大7.深度相同時(shí)，隨著離基礎(chǔ)中心點(diǎn)距離的增大，地基中豎向附加應(yīng)力：（ D ）（A）斜線增大 （B）斜線減小 （C）曲線增大 （D）曲線減小8.單向偏心的

5、矩形基礎(chǔ)，當(dāng)偏心距e < l/6（l為偏心一側(cè)基底邊長）時(shí)，基底壓應(yīng)力分布圖簡化為：（ B ）（A）矩形 （B）梯形 （C）三角形 （D）拋物線形9.寬度為3m的條形基礎(chǔ)，作用在基礎(chǔ)底面的豎向荷載N1000kN/m ，偏心距e0.7m，基底最大壓應(yīng)力為：（ C ）（A）800 kPa （B）417 kPa （C）833 kPa （D）400 kPa10.矩形面積上作用三角形分布荷載時(shí)，地基中豎向附加應(yīng)力系數(shù)Kt是l/b、z/b的函數(shù)，b指的是：（ D ）（A）矩形的長邊（B）矩形的短邊（C）矩形的短邊與長邊的平均值（D）三角形分布荷載方向基礎(chǔ)底面的邊長11.某砂土地基，天然重度g18 k

6、N/m3，飽和重度gsat20 kN/m3，地下水位距地表2m，地表下深度為4m處的豎向自重應(yīng)力為：（ A ）（A）56kPa （B）76kPa （C）72kPa （D）80kPa12.均布矩形荷載角點(diǎn)下的豎向附加應(yīng)力系數(shù)當(dāng)l/b1、Z/b1時(shí)，KC0.1752；當(dāng)l/b1、Z/b2時(shí)，KC0.084。若基底附加應(yīng)力p0100kPa，基底邊長lb2m，基底中心點(diǎn)下Z2m處的豎向附加應(yīng)力為：（ C ）（A）8.4kPa （B）17.52kPa （C）33.6kPa （D）70.08kPa13.某中心受壓條形基礎(chǔ)，寬2m，埋深1m，室內(nèi)外高差0.6m，埋深范圍內(nèi)土的重度g=17 kN/m3，若上部

7、結(jié)構(gòu)傳來荷載F400kN/m，基底附加應(yīng)力P0為：（ C ）（A）203.9kPa （B）205.1kPa （C）209kPa （D）215kPa14.某場地表層為4m厚的粉質(zhì)黏土，天然重度=18kN/m3，其下為飽和重度sat=19 kN/m3的很厚的黏土層，地下水位在地表下4m處，經(jīng)計(jì)算地表以下2m處土的豎向自重應(yīng)力為（ B ）。（A）72kPa       （B）36kPa    （C）16kPa    （D）38kPa 15.同上題，地表以下5m處土的豎向自重應(yīng)力為（ B ）。（A）91kPa &

8、#160;      （B）81kPa     （C）72kPa    （D）41kPa 16.某柱作用于基礎(chǔ)頂面的荷載為800kN，從室外地面算起的基礎(chǔ)深度為1.5m，室內(nèi)地面比室外地面高0.3m，基礎(chǔ)底面積為4m2，地基土的重度為17kN/m3，則基底壓力為（ C ）。（A）229.7kPa     （B）230 kPa     （C）233 kPa   （D）236 kPa17.由建筑物的荷載在地基內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力稱為（ B ）。（A）自重應(yīng)力   &#

9、160; （B）附加應(yīng)力 （C）有效應(yīng)力   （D）附加壓力18.已知地基中某點(diǎn)的豎向自重應(yīng)力為100 kPa，靜水壓力為20 kPa，土的靜止側(cè)壓力系數(shù)為0.25，則該點(diǎn)的側(cè)向自重應(yīng)力為（ D ）。（A）60 kPa     （B）50 kPa      （C）30 kPa        （D）25 kPa19.由于建筑物的建造而在基礎(chǔ)底面處產(chǎn)生的壓力增量稱為（ C ）。（A）基底壓力    （B）基底反力 （C）基底附加應(yīng)力 （D）基底凈反力20.計(jì)算

10、基礎(chǔ)及上回填土的總重量時(shí)，其平均重度一般?。?C ）。（A）17 kN/m3    （B）18 kN/m3    （C）20 kN/m3     （D）22 kN/m321.在單向偏心荷載作用下，若基底反力呈梯形分布，則偏心距與矩形基礎(chǔ)長度的關(guān)系為（ A ）。（A）  （B）    （C）     （D） 22.已知兩矩形基礎(chǔ)，一寬為2m，長為4m，另一寬為4m，長為8m，若兩基礎(chǔ)的基底附加壓力相等，則兩基礎(chǔ)角點(diǎn)下附加應(yīng)力之間的關(guān)系是（ B ）。（A）兩基

11、礎(chǔ)基底下Z深度處應(yīng)力豎向應(yīng)力分布相同（B）小尺寸基礎(chǔ)角點(diǎn)下Z深度處應(yīng)力與大尺寸基礎(chǔ)角點(diǎn)下2Z深度處應(yīng)力相等（C）大尺寸基礎(chǔ)角殿下Z深度處應(yīng)力與小尺寸基礎(chǔ)焦點(diǎn)下2Z深度處應(yīng)力相等23.當(dāng)?shù)叵滤煌蝗粡牡乇硐陆抵粱灼矫嫣?，?duì)基底附加應(yīng)力的影響是（ A ）。（A）沒有影響      （B）基底附加壓力增大     （C）基底附加壓力減小24.計(jì)算土中自重應(yīng)力時(shí)，地下水位以下的土層應(yīng)采用（ C ）。（A）濕重度   （B）飽和重度     （C）浮重度    

12、（D）天然重度25.在基底附加壓力的計(jì)算公式P0=Pmd，d為（ D ）。（A）基礎(chǔ)平均深度 （B）從室內(nèi)地面算起的深度 （C）從室外地面算起的深度 （D）從天然地面算起的埋深，對(duì)于新填土場地應(yīng)從老天然地面算起26.只有（ B ）才能引起地基的附加應(yīng)力和變形。（A）基底壓力 （B）基底附加壓力 （C）有效應(yīng)力 （D）有效自重應(yīng)力27.一矩形基礎(chǔ)，短邊b3m，長邊l4m，在長邊方向作用一偏心荷載F十G=1200 KN。試問當(dāng)Pmin0時(shí)，最大壓力應(yīng)為多少？（ C ）。（A）120kN/m2 （B）150KN/m2 （C）200kN/m228.有一基礎(chǔ)，寬度4m，長度8m，基底附加壓力90 kN/

13、m2，中心線下6m處豎向附加應(yīng)力為58.28kN/m2，試問另一基礎(chǔ)寬度為2m，長度為4m，基底附加壓力為100 kN/m2，角點(diǎn)下6m處的附加應(yīng)力為多少?（ A ）（A）16.19kN/m2 （B）54.76kN/m2 （C）32.38kN/m229.已知一個(gè)寬b2m，長l4m和另一個(gè)寬b4m，長l8m的矩形基礎(chǔ)底的附加應(yīng)力相等，則兩基礎(chǔ)角點(diǎn)下豎向附加應(yīng)力之間有何關(guān)系?（ B ）（A）兩基礎(chǔ)角點(diǎn)下Z深度處豎向應(yīng)力分布相同（B）小基礎(chǔ)角點(diǎn)下Z深度處的應(yīng)力與大基礎(chǔ)角點(diǎn)下2Z深度處的應(yīng)力相等（C）大基礎(chǔ)角點(diǎn)下Z深度處的應(yīng)力與小基礎(chǔ)角點(diǎn)下2Z深度處的應(yīng)力相等30.當(dāng)?shù)鼗懈郊討?yīng)力曲線為矩形時(shí)，則地面

14、荷載的形式為：（ C ）。（A）條形均布荷載 （B）矩形均布荷載 （C）無窮均布荷載31.有一個(gè)寬度為3m的條形基礎(chǔ)，在基底平面上作出用著中心荷載F240kN/m及力矩M100kN·m/m。試問壓力較小一側(cè)基礎(chǔ)邊的底面與地基之間會(huì)不會(huì)脫開?（ A ）（A）Pmin0 （B）Pmin=0 （C）脫開32.有一獨(dú)立基礎(chǔ)，在允許荷載作用下，基底各點(diǎn)的沉降都相等，則作用在基底的反力分布應(yīng)該是：（ B ）。 （A）各點(diǎn)應(yīng)力相等的矩形分布 （B）中間小、邊緣大的馬鞍形分布（C）中間大、邊緣小的鐘形分布33.當(dāng)?shù)叵滤韵孪蛏蠞B流時(shí)，土層中骨架應(yīng)力有何影響?（ C ）（A）不變 （B）減小 （C）增

15、大34.有一基礎(chǔ)埋置深度d1.5m，建筑物荷載及基礎(chǔ)和臺(tái)階土重傳至基底總壓力為100kN/m2，若基底以上土的重度為18kN/m2，基底以下土的重度為17kN/m2，地下水位在地表處，則基底豎向附加應(yīng)力為多少?（ C ）（A）85kN/m2 （B）73kN/m2 （C）88kN/m235.一矩形基礎(chǔ)，短邊b3m，長邊l4m，在長邊方向作用一偏心荷載貫F+G1200kN。偏心距為多少時(shí)，基底不會(huì)出現(xiàn)拉應(yīng)力?（ C ）（A）0.5m （B）0.57m （C）0.67m四、判斷題1.在均質(zhì)地基中，豎向自重應(yīng)力隨深度線性增加，而側(cè)向自重應(yīng)力則呈非線性增加。 （ × ）2.由于土中自重應(yīng)力屬于

16、有效應(yīng)力，因而與地下水位的升降無關(guān) （ ）3.在基底附加壓力的計(jì)算公式中，對(duì)于新填土場地，基底處土的自重應(yīng)力應(yīng)從填土面算起 （ × ）4.增大柱下獨(dú)立基礎(chǔ)的埋深，可以減小基底的平均附加壓力 （ × ）5.柱下獨(dú)立基礎(chǔ)埋深的大小對(duì)基底附加應(yīng)力影響不大 （ ）6.由于土的自重應(yīng)力屬于有效應(yīng)力，因此在建筑物建造后，自重應(yīng)力仍會(huì)繼續(xù)使土體產(chǎn)生變形 （ × ）7.土的靜止側(cè)壓力系數(shù)K0為土的側(cè)向與豎向自重應(yīng)力之比 （ × ）8.在弱透水土層中，若地下水位短時(shí)間下降，則土的自重應(yīng)力不會(huì)明顯增大 （ ）9.基底附加壓力在數(shù)值上等于上部結(jié)構(gòu)荷載在基底所產(chǎn)生的壓力增量 （

17、 × ）10.豎向附加應(yīng)力的分布范圍相當(dāng)大，它不僅分布在荷載面積之下，而且還分布到荷載面積以外，這就是所謂的附加應(yīng)力集中現(xiàn)象 （ × ）11.矩形均勻荷載作用下基礎(chǔ)角點(diǎn)下某深度處的附加應(yīng)力與基礎(chǔ)中心點(diǎn)下同一深度處附加壓力的關(guān)系是：1/4。 （ × ）五、簡答題1.地基附加應(yīng)力分布規(guī)律有哪些？答：（1）附加應(yīng)力不僅發(fā)生在荷載面積之下，而且分布在荷載面積以外相當(dāng)大的范圍之下，這就是地基附加應(yīng)力的擴(kuò)散分布；（2）在離基底不同深度z處各個(gè)水平面上，以基底中心點(diǎn)下軸線處的z值最大，隨離中軸線距離增大曲線減小；（3）在荷載分布范圍之下任意點(diǎn)沿鉛垂線的z值，隨深度最大曲線減小；

18、（4）條形荷載比相同寬度的方形荷載z的影響深度大，在相同深度處，條形荷載在地基中的z比相同寬度的方形荷載大得多。2.何謂土中應(yīng)力？它有哪些分類和用途？答：土體在自重、建筑物荷載及其它因素的作用下均可產(chǎn)生土中應(yīng)力。一般來說土中應(yīng)力是指自重應(yīng)力和附加應(yīng)力。   土中應(yīng)力按其起因可分為自重應(yīng)力和附加應(yīng)力兩種。自重應(yīng)力是指土體在自身重力作用下產(chǎn)生的尚未完成的壓縮變形，因而仍將產(chǎn)生土體或地基的變形。附加應(yīng)力它是地基產(chǎn)生變形的的主要原因，也是導(dǎo)致地基土的強(qiáng)度破壞和失穩(wěn)的重要原因。    土中應(yīng)力安土骨架和土中孔隙的分擔(dān)作用可分為有效應(yīng)力和孔隙應(yīng)力兩種。土中有效應(yīng)力是

19、指土粒所傳遞的粒間應(yīng)力。它是控制土的體積（變形）和強(qiáng)度兩者變化的土中應(yīng)力。土中孔隙應(yīng)力是指土中水和土中氣所傳遞的應(yīng)力。3.地下水位的升降對(duì)土中自重應(yīng)力有何影響？答：地下水下降，降水使地基中原水位以下的有效自重應(yīng)力增加與降水前比較猶如產(chǎn)生了一個(gè)由于降水引起的應(yīng)力增量，它使土體的固結(jié)沉降加大，故引起地表大面積沉降。   地下水位長期上升（如筑壩蓄水）將減少土中有效自重應(yīng)力。（1）若地下水位上升至基礎(chǔ)底面以上，它對(duì)基礎(chǔ)形成浮力使地基土的承載力下降。（2）地下水位上升，如遇到濕陷性黃土造成不良后果（塌陷）（3）地下水位上升，粘性土濕化抗剪強(qiáng)度降低。4.如何計(jì)算基底壓力和基底附加壓力

20、？兩者概念有何不同？答：基地壓力P計(jì)算：     （中心荷載作用下）                                 （偏心荷載作用下） 基地壓力計(jì)算：  基地壓力P為接觸壓力。這里的“接觸”，是指基礎(chǔ)底面與地基土之間的接觸，這接觸面

21、上的壓力稱為基底壓力。  基底附加壓力為作用在基礎(chǔ)底面的凈壓力。是基底壓力與基底處建造前土中自重應(yīng)力之差，是引起地基附加應(yīng)力和變形的主要原因。六、計(jì)算題1.某建筑場地的地層分布均勻，第一層雜填土厚1.5m，=17KN/；第二層粉質(zhì)黏土厚4m，=19KN/，=2.73，w =31%，地下水位在地面下2m深處；第三層淤泥質(zhì)黏土厚8m，=18.2KN/，=2.74，w=41%；第四層粉土厚3m，=19.2KN/，=2.72，w=27%；第五層砂巖未鉆穿。試計(jì)算各層交界處的豎向自重應(yīng)力，并繪出沿深度分布圖。解：第一層底：第二層土：    &#

22、160;        地下水位處：層底：        第三層底：                                   &

23、#160;      第四層底：                                第五層頂：（圖略）2.某構(gòu)筑物基礎(chǔ)如圖31所示，在設(shè)計(jì)地面標(biāo)高處作用有偏心荷載680KN，偏心距1.31m，基礎(chǔ)埋深為2m，底面尺寸為4m2m。試求基底平均壓力和邊緣最大壓力

24、，并繪出沿偏心方向的基底壓力分布圖。            圖31  解：荷載因偏心而在基底引起的彎矩為：基礎(chǔ)及回填土自重：偏心距：因，說明基底與地基之間部分脫開，故應(yīng)從新分布計(jì)算            （圖略）3.某矩形基礎(chǔ)的底面尺寸為4m2.4m，設(shè)計(jì)地面下深埋為1.2m（高于天然地面0.2m），設(shè)計(jì)地面以上的荷載為1200KN，基底標(biāo)高處原有土的加權(quán)平均重度為18KN/。

25、試求基底水平面1點(diǎn)及2點(diǎn)下各3.6m深度點(diǎn)及點(diǎn)處的地基附加應(yīng)力值（見圖32）。圖32解：基底壓力：基底附加壓力:點(diǎn):過1點(diǎn)將基底分成相等的兩塊，每塊尺寸為故，查表得故有：點(diǎn)：過2點(diǎn)做如下圖所示矩形，對(duì)矩形 ac2d，查表得；對(duì)矩形bc21  ，查表得，故4.按圖33中給出的資料，計(jì)算地基中各土層分界處的自重應(yīng)力。如地下水位因某種原因驟然下降至35.0高程，細(xì)砂層的重度為=18.2kN/m3，問此時(shí)地基中的自重應(yīng)力有何改變？圖33解：地下水位處：        黏土層底：    

26、;     粉質(zhì)黏土層底：     細(xì)砂層底：         地下水位驟然下降至35.0高程時(shí)：黏土和粉質(zhì)黏土層因滲透性小，土體還來不及排水固結(jié)，孔隙水壓力沒有明顯下降，含水量不變，故自重應(yīng)力沒什么變化。細(xì)砂層滲透性大，排水固結(jié)塊，因水位下降而產(chǎn)生的應(yīng)力增量很快就轉(zhuǎn)化為有效自量應(yīng)力，故細(xì)砂層底的自重應(yīng)力為：5.某場地自上而下的土層分布為：雜填土，厚度1m，=16kN/m3；粉質(zhì)黏土，厚度5m，=19kN/m3，/=10kN/m3，K0

27、=0.32；砂土。地下水位在地表以下2m深處。試求地表下4m深處土的豎向和側(cè)向有效自重應(yīng)力，豎向和側(cè)向總應(yīng)力。解：土的自重應(yīng)力：                          靜水壓力： 豎向總應(yīng)力： 側(cè)向總應(yīng)力： 6.某外墻下條形基礎(chǔ)底面寬度為b=1.5m，基礎(chǔ)底面標(biāo)高為-1.50m，室內(nèi)地面標(biāo)高為±0.000，室外地面標(biāo)高為-0.

28、60m，墻體作用在基礎(chǔ)頂面的豎向荷載F=230kN/m，試求基底壓力P。解：       7.某場地地表0.5m為新填土，=16kN/m3，填土下為黏土，=18.5kN/m3，w=20，ds=2.71，地下水位在地表下1m?，F(xiàn)設(shè)計(jì)一柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，已知基底面積A=5m2，埋深d=1.2m，上部結(jié)構(gòu)傳給基礎(chǔ)的軸心荷載為F=1000kN。試計(jì)算基底附加壓力P0。解：先計(jì)算黏土層的有效重度：                基底壓力： 基底處土的自重應(yīng)力（從黏土層算起）： 基底附加壓