土力学习题及答案第四章
Ｑ2第４章土中应力
一简答题
1.何谓土中应力？它有哪些分类与用途?
2、怎样简化土中应力计算模型？在工程中应注意哪些问题？
3.地下水位的升降对土中自重应力有何影响？在工程实践中,有哪些问题应充分考虑其影响？
4、基底压力分布的影响因素有哪些?简化直线分布的假设条件就是什么?
5、如何计算基底压力与基底附加压力？两者概念有何不同？ 6、土中附加应力的产生原因有哪些?在工程实用中应如何考虑？ 7、在工程中,如何考虑土中应力分布规律? 二填空题
1、土中应力按成因可分为 与 。 ２、土中应力按土骨架与土中孔隙的分担作用可分为 与 。
3.地下水位下降则原水位出处的有效自重应力 。 4.计算土的自重应力应从 算起。 5. 计算土的自重应力时,地下水位以下的重度应取 。 三选择题
１.建筑物基础作用于地基表面的压力,称为( )。
(A)基底压力 ; (Ｂ)基底附加压力 ; (C)基底净反力 ; (D)附加应力 2.在隔水层中计算土的自重应力c时,存在如下关系( )。 (A) (B) (C)
=静水压力 =总应力,且静水压力为零 =总应力,但静水压力大于零
(Ｄ)=总应力—静水压力,且静水压力大于零
3、当各土层中仅存在潜水而不存在毛细水与承压水时,在潜水位以下的土中自重应力为( )。
(Ａ)静水压力 (Ｂ)总应力
(C)有效应力,但不等于总应力 (D)有效应力,但等于总应力
4.地下水位长时间下降,会使( )。 (A)地基中原水位以下的自重应力增加 (Ｂ)地基中原水位以上的自重应力增加 (C)地基土的抗剪强度减小 (Ｄ)土中孔隙水压力增大
5、通过土粒承受与传递的应力称为( )。
(A)有效应力 ; (B)总应力 ; (C)附加应力 ; (D)孔隙水压力
6、某场地表层为4m厚的粉质黏土,天然重度=1８kN/m3,其下为饱与重度sａt＝１9 kN/m3的很厚的黏土层,地下水位在地表下4m处,经计算地表以下2ｍ处土的竖向自重应力为( )。
(A)72ｋＰａ ; (B)3６kＰａ ; (C)１6kＰa ; (D)38ｋPa
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7.同上题,地表以下5m处土的竖向自重应力为( )。
(A)9１ｋＰa ; (Ｂ)８1kPa ; (C)7２ｋPａ ; (Ｄ)41ｋPa 8、某柱作用于基础顶面的荷载为８00kN,从室外地面算起的基础深度为1.5m,室内地面比室外地面高０.3m,基础底面积为４m2,地基土的重度为17kＮ/m3,则基底压力为( )。 (Ａ)22９、7kPａ ; (B)230 ｋPa ; (C)２３3 kＰa ; (D)236 kPa ９、由建筑物的荷载在地基内产生的应力称为( )。
(A)自重应力 ; (Ｂ)附加应力 ; (Ｃ)有效应力 ; (D)附加压力 10、已知地基中某点的竖向自重应力为100 ｋPa,静水压力为2０ kPa,土的静止侧压力系数为0、25,则该点的侧向自重应力为( )。
(Ａ)60 kPａ ; (B)５0 kPａ ; (C)3０ kＰa ; (D)25 kPａ 11.由于建筑物的建造而在基础底面处产生的压力增量称为( )。
(A)基底压力 ; (B)基底反力 ;(Ｃ)基底附加应力 ; (Ｄ)基底净反力 12.计算基础及上回填土的总重量时,其平均重度一般取( )。
(A)1７ kＮ/ｍ3 ; (B)18 kN／m3; (Ｃ)２0 kN/m3 ; (D)２2 ｋN/m3
13.在单向偏心荷载作用下,若基底反力呈梯形分布,则偏心距与矩形基础长度的关系为( )。
(A); (B) ; (C) ; (D) 14、设b为基础底面宽度,则条形基础的地基主要受力层深度为( )。
(A)3b ; (B)4b ; (Ｃ)５b ; (Ｄ)6ｂ ; １5.设b为基础底面宽度,则方形基础的地基主要受力层深度为( )。
(A)１、5b ; (B)2ｂ ; (C)2.5ｂ ; (Ｄ)3b ; 16.已知两矩形基础,一宽为2m,长为4ｍ,另一宽为4ｍ,长为８m,若两基础的基底附加压力相等,则两基础角点下附加应力之间的关系就是( )。 (A)两基础基底下z深度处应力竖向应力分布相同
(B)小尺寸基础角点下z深度处应力与大尺寸基础角点下2z深度处应力相等 (Ｃ)大尺寸基础角殿下z深度处应力与小尺寸基础焦点下2z深度处应力相等
17.当地下水位突然从地表下降至基底平面处,对基底附加应力的影响就是( )。 (A)没有影响 ; (B)基底附加压力增大 ; (C)基底附加压力减小 18、当地基中附加应力曲线为矩形时,则地面荷载形式为( )。
(Ａ)圆形均布荷载 (B)矩形均布荷载 (C)条形均布荷载 (D)无穷均布荷载 19.计算土中自重应力时,地下水位以下的土层应采用( )。
(Ａ)湿重度 ; (Ｂ)饱与重度 ; (C)浮重度 ; (D)天然重度 20、在基底附加压力的计算公式P0＝P—mｄ,d为( )。 (A)基础平均深度
(B)从室内地面算起的深度 (C)从室外地面算起的深度
(D)从天然地面算起的埋深,对于新填土场地应从老天然地面算起 四、判断改错题
1.在均质地基中,竖向自重应力随深度线性增加,而侧向自重应力则呈非线性增加 2、由于土中自重应力属于有效应力,因而与地下水位的升降无关
3、若地表为一无限大的水平面,则土的重力在土中任一竖直面上产生的剪应力等于零 4.在基底附加压力的计算公式中,对于新填土场地,基底处土的自重应力应从填土面算起 5.增大柱下独立基础的埋深,可以减小基底的平均附加压力 6、柱下独立基础埋深的大小对基底附加应力影响不大
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7.由于土的自重应力属于有效应力,因此在建筑物建造后,自重应力仍会继续使土体产生变形
8、土的静止侧压力系数K0为土的侧向与竖向自重应力之比
9、在弱透水土层中,若地下水位短时间下降,则土的自重应力不会明显增大 10.基底附加压力在数值上等于上部结构荷载在基底所产生的压力增量
11.竖向附加应力的分布范围相当大,它不仅分布在荷载面积之下,而且还分布到荷载面积以外,这就就是所谓的附加应力集中现象 五计算题
1、某建筑场地的地层分布均匀,第一层杂填土厚1.5ｍ,=１7KN／４ｍ,=19KN／８m,=18、2KＮ/
,,
;第二层粉质黏土厚
=2、7３,w =31％,地下水位在地面下２m深处;第三层淤泥质黏土厚=２、74,ｗ=４1%;第四层粉土厚3m,=１9、２KN/
,并绘出
,
＝2.
72,w=２7%;第五层砂岩未钻穿。试计算各层交界处的竖向自重应力沿深度分
布图。(答案:第四层底＝306、9KＰａ)
2.某构筑物基础如图4-１所示,在设计地面标高处作用有偏心荷载６８0KＮ,偏心距１．３1ｍ,基础埋深为2m,底面尺寸为４m2m。试求基底平均压力沿偏心方向的基底压力分布图。(答案:
＝301KＰa)
与边缘最大压力
,并绘出
图４-1
3、某矩形基础的底面尺寸为４ｍ2.4ｍ,设计地面下深埋为1.２m(高于天然地面０．2m),设计地面以上的荷载为12０0ＫN,基底标高处原有土的加权平均重度为18KN／基底水平面1点及2点下各3．6m深度(答案:
点处
=28、3KPa)
点及
点处的地基附加应力
。试求
值(见图４-2)。
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图4－2
４、某条形基础的宽度为2m,在梯形分布的条形荷载(基底附加应力)下,边缘(KPa,(
=100KPa,试求基底宽度中点下与边缘两点下各3m及6m深度处值的
分别为59、4及31.2ＫPa)
,=200值。
(答案:中点下３m及6ｍ处
５.某路基的宽度为８ｍ(顶)与16m(底),高度H为2m(图４-３),填土重度为１8KN／试求路基底面中心点与边缘点下深度位m处地基附加应力=35、４1KPa)
值。(答案:中心点下2m深处
图4-3
6、 按图4—4中给出的资料,计算地基中各土层分界处的自重应力。如地下水位因某种原因骤然下降至▽3５、０高程,细砂层的重度为=18、2kN/m3,问此时地基中的自重应力有何改变?
图4—４
7.某场地自上而下的土层分布为:杂填土,厚度1m,=16kＮ/m3;粉质黏土,厚度5m,＝１9kＮ/m3,/＝１0kN/m,Ｋ0＝0、32;砂土。地下水位在地表以下２m深处。试求地表下4m深处土的竖向与侧向有效自重应力,竖向与侧向总应力。
３
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8. 某外墙下条形基础底面宽度为b=1.5ｍ,基础底面标高为-1.５0m,室内地面标高为±0.00０,室外地面标高为－0.６0m,墙体作用在基础顶面的竖向荷载F＝230kN/m,试求基底压力P。
9. 某场地地表０.５m为新填土,＝16kN/m3,填土下为黏土,=１８、5ｋN/m3,ｗ＝２0％,ｄｓ=2.71,地下水位在地表下1m。现设计一柱下独立基础,已知基底面积A=５m2,埋深d=1.2m,上部结构传给基础的轴心荷载为F＝1０00ｋN。试计算基底附加压力P0。
１０. 某柱下方形基础边长４m,基底压力为3００ｋPa,基础埋深为1.5,地基土重度为18kＮ/ｍ3,试求基底中心点下４ｍ深处的竖向附加应力。已知边长为2ｍ的均布方形荷载角点与中心殿下４m深处的竖向附加应力系数分别为0、084与0、1０8。
11. 已知条形均布荷载P0＝２0０kPa,荷载面宽度ｂ=2m,试按均布矩形荷载下的附加应力计算公式计算条形荷载面中心殿下２ｍ深处的竖向附加应力。
12. 有相邻两荷载面积Ａ与B,其尺寸,相应位置及所受荷载如图４—５所示。若考虑相邻荷载Ｂ的影响,试求A荷载中心点以下深度ｚ=2m处的竖向附加应力z。
图4—５
13、 某地基地表至4．5m深度为砂土层,４.5~9.0m为黏土层,其下为不透水页岩。地下水位距地表2.０ｍ。已知水位以上砂土的平均孔隙比为0、52,平均饱与度为3７%,黏土的含水量为42％,砂土与黏土的相对密度均为2、６５。试计算地表至黏土层底面范围内的竖向总应力,有效应力与孔隙水压力,并绘制相应的应力分布图。(取w=9、８１kN/ｍ)
１4、 图4—6中所示的柱下独立基础底面尺寸为5ｍ×2.５m,试根据图中所给资料计算基底压力
,
,
及基底中心点下2.7ｍ深处的竖向附加应力
。
３
图４—６
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