土力学习题精选1 下载本文

中砂,γ3=19.8kN/m3,厚度h3=1.80m;第四层为坚硬整体岩石。地下水位埋深1.50m。计算基岩顶面处土的自重应力。若第四层为强风化岩石,该处土的自重应力有无变化? (答案: 132.5kPa;有变化,为78.5kPa) 31. 某商店地基为粉土,层厚4.80m。地下水位埋深1.10m,地下水位以 上粉土呈毛细管饱和状态。粉土的饱和重度γsat=20.1kN/m3。计算粉土层底面处土的自重应力。 (答案:59.48kPa) 32. 已知某工程为条形基础,长度为L,宽度为B。在偏心荷载作用下,基 础底面边缘处附加应力ζmax=150kPa,ζmin=50kPa。选择一种最简方法,计算此条形基础中心点下,深度为:0,0.25B,0.50b,1.0B,2.0B,3.0B处地基中的附加应力。

(答案:分别为100kPa, 96kPa,82kPa,55.2kPa,30.6kPa,20.8kPa) 33. 已知某条形基础,宽度为6.Om,承受集中荷载P=2400kN/m,偏心 距e= o.25m。计算基础外相距3.Om,A点下深度9.Om处的附加应力。

(答案:81.3kPa)

34. 今有一矩形面积地基,长度为2.0m,宽度为1.0m,其上作用均布 荷载P=100kPa,如图所示。计算此矩形面积的角点A、边点E、中心点O,以及矩形面积外F点和G点下,深度z=1.0m处的附加应力。并利用计算的结果,说明附加应力的扩散规律。

35. 载荷试验有何优点?什么情况应做载荷试验?载荷试验试坑的尺寸有何要 求,为什么?载荷试验如何加载?如何测沉降?停止加荷的标准是什么?在p——s曲线上怎样确定地基承载力?

36. 何谓超固结土与欠固结土?这两种土与正常固结土有何区别?

37. 何谓沉降差?倾斜与局部倾斜有何区别?建筑物的沉降量为什么要有限 度?

38. 何谓地基允许变形值?何种建筑结构设计中以沉降差作为控制标准?高炉 与烟囱以何种变形值作为控制标准?

39. 当建筑工程沉降计算值超过国家规范允许值时,应采取什么措施?5层砖 混结构条形基础,砖墙发生八字形裂缝是什么原因?

40. 某厂房为框架结构,柱基底面为正方形,边长L=b=4.0m,基础埋 置深度为d=1.0m。上部结构传至基础顶面荷重P=1440kN。地基为粉质粘土,土的天然重度γ=16.0kN/m3,土的天然孔隙比e=0.97。地下水位深3.4m,地下水位以下土的饱和重度γsat=18.2kN/m3。土的压缩系数:地下水位以上为α1=0.30MPa-1,地下水位以下为α2=0.25MPa-1。计算柱基中点的沉降量。

41. 某厂房为框架结构独立基础, 基础底面积为正方形,边长L=B=4.0m。上部结构传至基础顶面荷载P=1440kN。基础埋深d=1.0m。地基为粉质粘土,土的天然重度γ=16.0kN/m3。地下水位深度3.4m,水下饱和重度γsat=18.2kN/m3。土的压缩试验结果,e——ζ曲线,如图所示。计算柱基中点的沉降量。

42. 某厂房为框架结构独立基础,基础底面积为正方形,边长L=B=4.0m。 上部结构传至基础顶面荷载P=1440kN。基础埋深d=1.0m。地基为粉质粘土,土的天然重度γ=16.0kN/m3。地下水位深度3.4m,水下饱和重度γsat=18.2kN/m3。地基土平均压缩模量:地下水位以上Es1=5.5MPa,地下水位以下Es2=6.5MPa。地基土承载力标准值fk=94kPa。用《规范》推荐法计算柱基中点的沉降量。

43. 某住宅楼工程地质勘察,取原状土进行压缩试验,试验结果如表所示。 计算土的压缩系数α

1—2和相应侧限压缩模量

Es1—2,评价此土的压缩性。

(答案:0.16MPa-1, 12.2MPa;中压缩性) 压应力ζ/kPa 50 孔隙比e

100 0.952 200 0.936 300 0.924 0.964 44. 某宾馆柱基底面尺寸为4.00m×4.00m,基础埋深d=2.00m。上部 结构传至基础顶面中心荷载N=4720kN。地基表层为细砂,γ1=17.5kN/m3,Es1=8.0MPa,厚度h1=6.00m;第二层为粉质粘土,Es2=3.33MPa,厚度h2=3.00m;第三层为碎石,厚度h3=4.50m,Es3=22MPa。用分层总和法计算粉质粘土层的沉降量。 (答案:60mm) 45. 某工程矩形基础长度3.60m,宽度2.00m,埋深d=1.00m。地面以 上上部荷重N=900kN。地基为粉质粘土,γ=16.0kN/m3,el=1.0,α=0.4MPa-1。试用《规范》法计算基础中心O点的最终沉降量。 (答案:68.4mm) 46. 某办公大楼柱基底面积为2.00m×2.00m,基础埋深d=1.50m。上 部中心荷载作用在基础顶面N=576kN。地基表层为杂填土,γ=17.0kN/m3,厚度h1=1.50m;第二层为粉土,γ2=18.0kN/m3,Es2=3MPa,厚度h2=4.40m;第三层为卵石,Es3=20MPa,厚度h3=6.5m。用《规范》法计算柱基最终沉降量。 (答案:123.5mm) 47. 已知某大厦采用筏板基础,长度42.5m,宽度13.3m,基础埋深d=4.0m。 基础底面附加应力P。=214kPa,基底铺排水砂层。地基为粘土,Es=7.5MPa,渗透系数k=0.6×10—8cm/s,厚度8.00m。其下为基岩,基岩面附加应力

ζ

2=160kPa。计算地基沉降与时间关系。

48. 土的抗剪强度指标是如何确定的?说明直接剪切试验的原理,直剪试验简 单方便是否可应用于各类工程?

49. 土的密度大小和含水量高低,对θ与c有什么影响?

50. 为什么土的颗粒越粗,其内摩擦角θ越大?相反,土的颗粒越细,其粘聚

力C越大?

51. 在外荷作用下,土体中发生剪切破坏的平面在何处?是否剪应力最大的平 面首先发生剪切破坏?在什么情况下,剪切破坏面与最大剪应力面是一致的?在通常情况下,剪切破坏面与大主应面之间的夹角是多大?

52. 地基临界荷载的物理概念是什么?中心荷载与偏心荷载作用下,临界荷载 有何区别?建筑工程设计中,是否可直接采用临界荷载为地基承载力而不加安全系数?这样设计的工程是否安全?为什么?

53. 建筑物的地基为何会发生破坏?地基发生破坏的形式有哪几种?各类地基 发生破坏的条件是什么?如何防止地基发生强度破坏、保证建筑物的安全与正常使用?

54. 已知地基土中某点的最大主应力为ζ1=600kPa,最小主应力 ζ3= 200 kPa。绘制该点应力状态的摩尔应力圆。求最大剪应力ηmax值及其作用面的方向,并计算与大主应面成夹角α=15°的斜面上的正应力和剪应力。

55. 某教学大楼工程地质勘察时,取原状土进行直接剪切试验(快剪法)。其 中一组试验,4个试样分别施加垂直压力为100,200,300,400kPa,测得相应的破坏时的剪应力分别为:68,114,163,205kPa。试用作图法求此土样的抗剪强度指标c与θ值。若作用在此土中某平面上的法向应力为250kPa,剪应力为1lOkPa,试问是否会发生剪切破坏?又如法向应力提高为340kPa,剪应力提高为180kPa,问土样是否会发生破坏?

56. 某大厦为高层建筑,在建筑场地进行工程地质勘察时,在地下水 位以下粘性土地基中取原状土进行三轴压缩试验,采用固结不排水剪切试验。一组4个试样,周围压力分别为60,100,150,200kPa。试样剪损时的最大主应力ζ1与孔隙水压力u的数值,如表所示。试用总应力法和有效应力法确定土的抗剪强度指标。

试样编号 ζl/kPa ζ3/kPa u /kPa 1 145 60 2l 2 218 100 38 3 310 150 62 4 405 200 84