当前位置:文档之家› 第三章 土的抗剪强度与地基承载力

第三章 土的抗剪强度与地基承载力

第三章 土的抗剪强度与地基承载力
第三章 土的抗剪强度与地基承载力

课题: 第三章土的抗剪强度与地基承载力

一、教学目的:

1.熟悉土体抗剪强度的库仑定律;

2.了解抗剪强度的测定方法;

3.能够根据强度特性和地基破坏的特点进行地基承载力计算。

二、教学重点:土体抗剪强度的库仑定律,地基承载力计算

三、教学难点:地基承载力计算

四、教学时数:6 学时。

五、习题:

第三章 土的抗剪强度与地基承载力

一、概述

1.地基强度的意义 (1)土的抗剪强度:

土的抗剪强度是指土体抵抗剪切破坏的极限能力,是土的重要力学性质之一。当土中某点剪应力达到其抗剪强度,在剪切面两侧的土体产生相对位移而产生滑动破坏,该破裂面也称滑动面、破坏面或滑裂面。

(2)土的强度的应用 1)地基承载力与地基稳定性 2)土坡稳定性

3)挡土墙及地下结构的土压力 2.库伦公式

库伦于1776年根据砂土剪切试验,提出如下砂土的抗剪强度公式:

tan f τσφ

= (3.1)

式中f τ—破坏面上的剪应力;

σ—破坏面上的法向应力; φ—土的内摩擦角。

后来,根据公式又提出适合粘性土的抗剪强度公式:

tan f c

τσφ=+ (3.2)

式中c —土的粘聚力;

图3.1 库仑定律

3.土体抗剪强度的组成及影响因素 (1)组成

粒状无粘性土的抗剪强度由粒间摩擦力组成,包括: 1)剪切面土粒间的滑动摩擦;

2)土粒间互相嵌入所产生的咬合摩擦。

粘性土抗剪强度包括摩擦力和粘聚力两个部分组成,粘聚力由土粒间的胶结作用和电分子引力等因素组成。

(1) 影响因素

摩擦力:剪切面上的法向总应力、土的初始密度、土粒级配、土粒形状以及表面粗糙程度。

粘聚力:土中矿物成分、粘粒含量、含水量以及土的结构(范德华力、库仑力、胶结作用)。

4.有效应力强度表达式

按有效应力原理,土的抗剪强度并不简单地取决于剪切面上的总法向应力,而是取决于该面上的有效法向应力。

()tan ''tan '

f u τσφσφ=-= (3.3)

()tan '''tan ''

f u c c τσφσφ=-+=+ (3.4)

5.土中一点的应力状态

已知某点的应力状态,求过该点任意截面上的剪应力τ和法向应力σ。

(a )

(b) (c)

图3.2 土体中任意一点的应力

在微元体上任取一截面mn ,与大主应力面即水平面成α角,斜面mn 上作用法向应力σ和剪应力τ,在平面直角坐标系中,取向右向下为正,根据平衡条件:

0x =∑:3

sin cos sin 0dl dl dl σατασα--=

0y =∑:1

cos sin sin 0

dl dl dl σατασ

α+-=

联立可求得任意截面mn 上的法向应力σ和剪应力τ:

1313

cos 22

2σσσσσα

+-=

+

(3.5)

13

sin 22

σστα

-=

(3.6)

1

σσ2

σ3

σ1

x

m

n

将上述方程消参可得

222

13

13

()(

)2

2

σσσσστ+--

+=

(3.7)

这样可作出摩尔应力圆,圆心坐标(

13

2

σσ+,0)

,半径

13

2

r σσ-=。

6.摩尔圆与强度线的关系及土体的状态 (1)应力圆与强度线相离:f ττ<,弹性平衡状态;

(2)应力圆与强度线相切:f ττ=,极限平衡状态;

(3)应力圆与强度线相割:f ττ>,破坏状态;

7.摩尔—库伦强度理论 图3.3 应力圆与强度线的关系

土的极限平衡状态:抗剪强度包线用库伦公式表示,摩尔应力圆与库伦强度线相切的应力状态作为土的极限平衡状态。是目前判别土体所处状态的常用理论之一。

(1) 极限平衡状态

在极限平衡状态下的摩尔应力圆如图所示,破裂面与最大主应力作用面的夹角0

α

根据几何条件:

13

13sin 2cot c σσφσσφ-=

++

(3.8)

213tan (45+)+2tan(45+)22c φφ

σσ=

(3.9)

231tan (45)2tan(45)22

c φφ

σσ=---(3.10) 图3.4土的极限平衡状态

当土体为无粘性土时,土的粘聚力c =0,此时:

213tan (45+)

σσ= (3.11)

231tan (45)2

φ

σσ=- (3.12)

(2)破裂面位置确定由几何条件知,

01

(90)45

22

φ

αφ

=+=+

(3.13)由于最大剪应力作用面与大主应力作用面夹角为45°。可得出如下结论:(1)破裂面并不产生于最大剪应力作用面,而与最大剪应力面呈/2

φ角,可知土的剪

切破坏并不是由最大剪应力

max

τ所控制。

(2)破裂面是一对,在大主应力作用方向夹角为90φ

-。

二、抗剪强度指标的确定

土的抗剪强度是决定建筑物地基和土工

建筑物稳定性的关键因素,因此正确测定土

的抗剪强度指标十分重要。测定方法主要有

室内试验(直接剪切试验、三周压缩试验、

无侧限抗压试验)和室外试验(十字板剪切

试验)。 3.5 应变控制式直剪仪

1.直接剪切试验(应变控制式)

(1)试验仪器,如图3.5

(2)试验方法与步骤:

(3)实验成果(抗剪强度的选取):

在法向应力作用下,得到剪应力与剪切位移的

关系,根据曲线得到土的抗剪强度。

如图,对于硬粘土和密砂,曲线出现峰值,

随后强度随剪切位移增大而减小,称为应变软图3.6剪应力与剪切位移的关系

化特征,取峰值强度为抗剪强度;对于软粘土和松

砂,不出现峰值,强度随剪切位移增大而增大,称

为应变硬化特征,应按某一剪切位移(一般4毫米)

作为控制破坏的标准。

(4)试验结果整理

对同一种土至少取4个试样,分别在不同垂直

压力σ下剪切破坏,一般可取垂直压力为100、200 图3.7直剪试验结果整理

300、400kPa , 得到相应的抗剪强度f τ, 绘制f τσ-曲线,得到土的抗剪强度包线,拟合成直线后夹角为内摩擦角,截距为粘聚力,如图3.7。

(5)直剪试验的优缺点

优点:仪器构造简单,试样制备和安装方便,易于操作。 缺点: 1)剪切过程中试样内的剪应变与剪应力分布不均匀;

2)剪切面人为限制在上下盒接触面,而该水平面并非试样的抗剪最弱剪切面; 3) 剪切过程中试样面积逐渐减小,但计算强度是却按受剪面积不变和剪应力均匀分布计算;

4)试验中不能严格控制排水条件,不能测量土样的孔隙水压力;

5)根据试样破坏时的法向应力和剪应力,虽可计算大小主应力,但中间主应力无法确定。

2.三轴压缩试验(应变控制式)

(1)实验仪器 (2)试验方法与步骤 (3)抗剪强度包线

分别在不同的周围压力3σ作用下 进行剪切,得到3~4个不同的破坏应力

圆,绘出各应力圆的公切线即为土的抗 图3.8 莫尔破损应力圆包线 剪强度包线。

(4)三周压缩试验的优缺点

优点:

1)试验中能严格控制试样排水条件,量测孔隙水压力,了解土中有效应力变化情况; 2)试样中的应力分布比较均匀;

3)除抗剪强度指标外,还可测定土的灵敏度、侧压力系数、空压系数等力学指标。 缺点:

1)试验仪器复杂,操作技术要求高,试样制备较复杂;

2)试验在23σσ=的对称条件下进行,与土体实际受力情况可能不符。 3.无侧限抗压强度试验 (1)试验仪器

(2)试验步骤 (3)无侧限抗压强度

一般粘性土,只能做出一个极限应力圆,无法做 出强度包线。对于饱和软粘土,根据三轴不排水剪切

实验成果,其强度包线近似于一水平线,即0u ?=, 因此无侧限抗压强度试验适用于测定饱和粘性土的不排

水强度。 图3.9 无侧限抗压强度

2

u

f u q c τ==

(3.14)

无侧限抗压强度试验仪器构造简单,操作方便,可代替三轴试验测定饱和软粘土的不排水强度。

(5)灵敏度

原状试样的无侧限抗压强度u q 与原土结构完全破坏的重塑试样的无侧限抗压强度'u q 的比值,称为灵敏度。灵敏度反映土的结构受扰动对强度的影响程度

'u

t u

q S q =

(3.15) 根据灵敏度将饱和粘性土分类: 低灵敏度:12t S <≤ 中灵敏度:24t S <≤ 高灵敏度:4t S > 4.十字板剪切试验 (1)适用条件

适用于现场测定饱和粘性土的不排水强度,尤其适用于均匀的饱和软粘土。 (2)实验步骤: (3)抗剪强度:

2

2()

3

M D

D H τπ+=

+ (3.16)

相当于不排水剪切试验,所以

2

u

q τ+=

(3.17)

三、地基破坏形式及地基承载力 1.概述

(1)地基强度的意义 地基变形的三个阶段:

1) 压密阶段:线弹性阶段,p-s 曲线线性分布。 2) 局部剪切破坏阶段:出现塑性变形区。

3) 滑动破坏阶段:塑性变形区扩展,连成一个整体滑动面。 建筑地基满足条件:

1)地基变形条件:沉降量、沉降差、倾斜不超过规范允许值。 2)地基强度条件:不发生剪切或滑动破坏。 (2)地基破坏形式 1)整体剪切破坏

形成连续的滑裂面,基础急剧下沉或向一侧倾斜,基础四周底面隆起;一般发生在紧密的砂土、硬粘性土地基中,埋深不大。

2)冲切破坏

地基不出现连续破裂面,基础四周无隆起,常发生在松砂及软土中,或埋深很大时。 3)局部剪切破坏

地基出现连续滑裂面但没有延伸至地面,基础四周稍有隆起,出现在中密砂土地基。 2.地基承载力

地基承载力是指地基承受荷载的能力。 (1)地基的临塑荷载 1)定义

临塑荷载是指地基土中将要而尚未出现塑性区变形时的基底压力。 2)计算公式

(cot )

cot 2

cr d c d c p d N d N c πγφγγπ?φ

+*=

+=+-+ (3.18)

式中cr p —地基的临塑荷载;

γ—基础埋深范围内土的重度;

d —基础埋深;

c —基础底面下土的粘聚力;

φ—基础底面下土的内摩擦角;

d N ,c N —承载力系数,查表或按下式计算:

cot 2

cot 2

d N π

φφπ

φφ++=

+-

(3.19)

cot cot 2

c N πφ

π

φφ*=

+-

(3.20)

结论:

? 抗剪强度指标越大,临塑荷载越大; ? 埋深越大,临塑荷载越大; ? 临塑荷载与基础宽度无关。 (2)地基的临界荷载 1)定义

与地基塑性变形区最大深度(中心荷载max 4b z =,偏心荷载max 3

b

z =)相对应的基底压力称为临界荷载。

2)计算公式 中心荷载

114

4

1

(cot )

4

cot 2

d c d b c p d N b N d N c

πγγφγγγπ

φφ

++*=

+=++-

+

(3.21)

式中b —

基础宽度;原型基础采用b A =为基础底面积;

14

N —承载力系数,查表或按下式计算:

14

4(cot )2

N π

π

φφ=

+-

(3.22)

偏心荷载

113

3

1(cot )

3

cot 2

d c d b c p d N b N d N c

πγγφγγγπ

φφ

++*=

+=++-

+

(3.23)

式中13

N —承载力系数,查表或按下式计算:

13

3(cot )2

N π

π

??=

+-

(3.24)

结论:

? 抗剪强度指标越大,界限荷载越大; ? 埋深越大,界限荷载越大; ? 临塑荷载随基础宽度增大而增大;

? 临界荷载与临塑荷载都可以作为地基承载力来进行设计,对于矩形和圆形基础,其结果偏于安全。

四、地基的极限荷载 1.定义:

地基在外荷作用下产生的应力达到极限平衡时的荷载。 2.极限荷载计算公式 (1)一般计算公式

1

2

u c q p bN cN qN γγ=++ (3.25)

式中u p —地基的临塑荷载;

γ—基础底面以下地基土的重度;

c —基础底面下土的粘聚力;

q —基础的旁侧荷载,其值为基础埋深范围内土的自重压力d γ;

,,r c q N N N —承载力系数,534tan tan ,2(tan tan ),tan r c q N N N ααααα=-=+=。 (2)太沙基公式 1)基本假定:

● 条形基础,均布荷载作用;

● 地基发生滑动时,滑动面的形状,两端为直线,中间为曲线,左右对称; ● 滑动土体分为三区:如图 3)条形基础(较密实地基)

1

2

u c q p bN cN qN γγ=++ (3.26)

式中的承载力系数查图或按下式计算:

3()tan 2

212cos (45)21.8(1)tan ,cot (1)

q q c q e N N N N N πφφγφφφ-??

??=??

??+??=-=- 4)条形基础(松软地基)

太沙基将此类情况看做局部减损,调整抗剪强度指标,将指标折减到原来的2/3,即

'2/3,'t a n ((2t a c c a r c φφ==带入上式得 图3.10 太沙基公式地基滑动面

'''1223u c q p bN cN dN γγγ=++(3.27)

承载力系数可计算或查图。

4)方形基础

太沙基对公式中数字做适当修改后的如下公式:

00.4 1.2u c q p b N cN dN γγγ=++(3.28) 3.11太沙基公式的承载力系数 式中0b —方形基础的边长。 5)圆形基础

00.3 1.2u c q

p b N cN dN γγγ=++

(3.29)

式中0b —圆形基础的直径。 6)地基承载力

u

p f K =

(3.30)

式中K —地基承载力安全系数,3K ≥。

(4)斯凯普顿公式 1)适用条件

● 饱和软土地基,内摩擦角为0; ● 浅基础: 2.5d b ≤;

矩形基础。 2)公式

510.210.2u b d p c d l b γ?

???=+++ ???????

(3.31)

式中γ—基础埋深范围内的天然重度;

c —地基土的粘聚力,取基础地面以下0.7b 深度范围内的平均值;

3)地基承载力:u

p f K

=

,式中地基承载力安全系数 1.1~1.5K =。 (5)汉森公式

1)假定(适用条件):均质地基、基底光滑、可考虑基础形状、倾斜荷载、基础埋深、地面倾斜、基底倾斜。

2)公式

11

2uv r r r c c c c q q q q p bN S i cN S d i qN S d i γ=++

(3.32)

式中uv p —地基极限荷载的竖向分力; 1γ—基础底面以下持力层土的重度;

q —基底平面处的旁侧荷载; ,,r c q N N N —承载力系数,查表求得;

,,r c q S S S —基础形状系数,按下式计算,对于条形基础:1

r c q S S S ===

10.4

r b

S l =- (3.33) 10.2

c q b

S S l ==+ (3.34)

,c q d d —基础埋深系数,按下式计算:

10.35

c q d

d d b ==+ (3.35)

,,r c q i i i —倾斜系数,查表求得,中心受压时1r c q i i i ===。 3)滑动面最大深度

max z b

λ= (3.36)

系数可查表求得。

4)地基为多层土时的计算

有多个土层时,用加权平均求重度和抗剪强度指标:

11n

i i

i p n

i

i h h

γ

γ===

∑∑ (3.37)

11n

i i

i p n

i

i h c

c h

===

∑∑ (3.38)

11

n

i i

i p n

i

i h h

φ

φ===

∑∑ (3.39)

5)安全系数 2.0K ≥ (6)影响极限荷载的因素 1)地基的破坏形式 2)地基土的指标 3)基础尺寸 4)荷载作用方向 5)荷载作用时间

课后作业详解

3.1

扩展题:地基中某一单元土体上的大主应力为430kPa ,小主应力为200kPa ,通过试验测得土的抗剪强度指标15,20c kPa φ==。判断土体处于何种状态。

解:方法1:固定3σ,计算极限平衡状态下的1f σ,

213tan (45+)+2tan(45+)450.822f c kPa

φφ

σσ==

计算结果表明,1f σ大于该单元土体实际大主应力1σ,实际应力圆半径小于极限应力圆半径,所以,该单元土体处于弹性平衡状态。

方法2:固定1σ,计算极限平衡状态下的 3f σ,

231tan (45)2tan(45)189.822f c kPa

φφ

σσ=---=

计算结果表明,3f σ小于该单元土体实际大主应力3σ,实际应力圆半径小于极限应力圆半径,所以,该单元土体处于弹性平衡状态。

方法3:对比潜在破裂面上的τ和f τ,

在剪切面上 01

(90)45552

2

φ

αφ=+=+=

1313

cos 2275.72

2

f kPa σσσσσα+-=

+

=

13

sin 2108.12

f kPa

σστα-=

=

由库伦公式tan 115.3f c kPa τσφ=+=

由于f ττ<,所以,该单元土体处于弹性平衡状态。

(土力学与地基基础)复习题及答案--

四、问答题 1. 孔隙率:土中孔隙体积与土总体积之比。 2.地基极限承载力:当地基土体中的塑性变形去充分发展并形成连续贯通的滑移面时,地基所 p也称为地基极限承载力。 能承受的最大荷载,称为极限荷载 u 3. 静止土压力:刚性挡土墙保持原来位置静止不动,则作用在挡土墙上的土压力。 4. 颗粒级配:混合土的性质不仅取决与所含颗粒的大小程度,更取决于不同粒组的相对含量,即土中各粒组的含量占土样总重量的百分数。这个百分数习惯上称为土的颗粒级配。 5.土坡失稳:是指土坡在一定范围内整体地沿某一滑动面向下和向外移动而丧失其稳定性。6.土粒比重:土颗粒与同体积4℃纯水的质量之比。 7.最优含水量:土的压实效果与含水量有关,当土的含水量达到某一特定值时,土最容易被压实,获得最大干密度,这个特定的含水量值就是最优含水量。 13.孔隙比:土中孔隙体积与土粒体积之比。 14.粒径级配:土中某粒组的相对含量。 15.冲积土:由江河水流搬运的岩石风化产物在沿途沉积而成。 16.风化作用:是指由于气温变化、大气、水分及生物活动等自然条件使岩石破坏的地质作用。17.风积土:由于风夹带砂砾对岩石的打磨和风对岩石风化碎屑的吹扬、搬运、沉积而成的土称为风积土 18.土的稠度:粘性土在不同含水量时呈现不同的软硬程度,称为土的稠度。 19、土的粒径级配:是指土中不同大小颗粒的相对含量。粒径级配曲线的纵坐标是指小于某粒径的土重占总土重的百分数 20.表面结合水:细小土粒因表面的静电引力吸附周围的水分子而形成的一层水膜。密度较大,不能传递静水压力。 21.土粒比重:土颗粒与同体积4℃纯水的质量之比。 22.灵敏度:评价粘性土结构性强弱的指标,是指同一粘性土的原状土与重塑土的无侧限抗压强度之比。 23.最优含水量:土的压实效果与含水量有关,当土的含水量达到某一特定值时,土最容易被压实,获得最大干密度,这个特定的含水量值就是最优含水量。 24.粘性土可塑性:在外力作用下,粘性土可任意改变形状而不裂、不断。当外力拆除后,土仍能保持已改变的形状,这就是可塑性。 25.孔隙比:土中孔隙体积与土粒体积之比。 26.粒径级配:土中某粒组的相对含量。 27.冲积土:由江河水流搬运的岩石风化产物在沿途沉积而成。 28.风化作用:是指由于气温变化、大气、水分及生物活动等自然条件使岩石破坏的地质作用。

【2017年整理】地基承载力计算方法

一.地基承载力计算方法:按《建筑地基基础设计规范》(GBJ7-89) 1.野外鉴别法 岩石承载力标准值f k(kpa) 注:1.对于微风化的硬质岩石,其承载力取大于4000kpa时,应由试验确定; 2.对于强风化的岩石,当与残积土难于区分时按土考虑。 碎石承载力标准值f k(kpa) 注:1.表中数值适用于骨架颗粒空隙全部由中砂、粗砂或硬塑、坚硬状态的粘土或稍湿的粉土所充填的情况; 2.当粗颗粒为中等风化或强风化时,可按其风化程度适当降低承载力,当颗粒间呈半胶结状时,可适当提高承载力; 3.对于砾石、砾石土均按角砾查承载力。 2.物理力学指标法 粉土承载力基本值f(kpa) 注:1.有括号者仅供内插用; 2.折算系数§=0。 粘性土承载力基本值f(kpa) 注:1.有括号者仅供内插用; 2.折算系数§=0.1。

沿海地区淤泥和淤泥质土承载力基本值f(kpa) 注:对于内陆淤涨和淤泥质土,可参照使用。 红粘土承载力基本值f(kpa) 注:1.本表仅适用于定义范围内的红粘土; 2.折算系数§=0.4。 素填土承载力基本值f(kpa) 注:本表只适用于堆填时间超过10年的粘性土,以及超过5年的粉土;所查承载需经修正计算。3.标准贯入试验法 砂土承载力标准值f k(kpa) 注:1.砾砂不给承载力; 2.粉细砂按粉砂项给承载力;3.中粗砂按中砂项给承载力; 4.细中砂按细砂项给承载力; 5.粗砾砂按粗砂项给承载力; 6.N63.5需修正后查承载力. 粘性土承载力标准值f k(kpa) 注:N63.5需经修正后查承载力。 花岗岩风化残积土承载力基本值f(kpa) 注:花岗岩风化残积土的定名: 2mm含量≥20%为砾质粘性土; 2mm含量<20%为砂质粘性; 2mm含量=0为粘性土

土力学与地基基础作业及参考答案

土力学与地基基础作业 一、简答题(每题6分,共60分) 1、什么是残积土? 2、什么是主动土压力? 3、什么是土的抗剪强度? 4、什么是软弱地基? 5、什么是基础埋置深度?确定基础埋深的基本原则是什么? 6、选择基础埋置深度应考虑哪些因素的影响? 7、垫层有什么作用? 8、简述直接剪切试验和三轴压缩度验的优缺点。 9、简述三种粘土矿物的结构特征及其基本的工程特性。 10、地基变形依其特征分为哪几种? 二、填空题(每空1分,共12分) 1、常用的土的颗粒级配分析方法有、。 2、墙后填土为粘性土的挡土墙,若离填土面某一深度范围内主动土压力强度为零,则该深度称为。 3、土的抗剪强度指标在室内通过试验、和验测定。 4、由于桩、承台、土的相互作用,单根桩与群桩中的桩相比在桩侧阻力、桩端阻力、沉降等方面性状有明显不同,这种现象称为________。 5、设计地下室的外墙时,外墙所受到的侧向压力通常采用三种土压力中的________。 6、判别粘性土软硬状态的指标是________。 7、基底附加压力式中d表示________。 8、原状土试样的无侧限抗压强度与重塑土样的无侧限抗压强度之比称为土的________。 9、土的颗粒级配曲线平缓说明土的颗粒,级配良好。 三、计算题(每题7分,共28分) 1、某框架柱采用预制桩基础,如图示,柱作用在承台顶面的荷载标准组合值为Fk=2600kN,Mk= 300kN·m,承台埋深d=1m,单桩承载力特征值为Ra=700kN。试进行单桩竖向承载力验算。

2、如图所示的某建筑物柱下单独基础,其基底尺寸ι=6m,b=2m,作用在±0.00标高(室内地面)处的竖向荷载设计值为2295- 6kN,天然地面标高为-0.45m,其他指标见图。试按持力层承载力的要求,验算基底尺寸是否合适。 3、某场地第一层为粘性土层,厚度为4m,其下为基岩,经试验测得粘性土层的平均孔隙比e=0. 700,平均压缩系数a=0.5Mpa-1。求该粘性土的平均压缩模量Es。现在粘性土层表面增加大面积荷载p= 1OOkPa,求在该大面积荷载作用下粘性土层顶面的最终固结沉降量。 4、对某原状土样进行侧限压缩试验,在1OOkPa、200kPa压力作用下稳定后的孔隙比分别为0. 744和0.709,试计算该土在此压力段的压缩模量。

浅谈地基岩土承载力确定方法

浅谈地基岩土承载力确定方法 摘要:本文就岩土工程勘察阶段划分,确定岩土勘察工作因素作了介绍,就确定建筑物地基承载力的方法和取值问题作了探讨。 关键词:地基承载力土工试验原位测试区域经验 岩土工程勘察要求正确反映建设场地的岩土工程条件,评价岩土工程问题,并提出解决岩土工程问题的方法和建议。因此,岩土工程勘察必须明确勘察工作的因素,按照勘察阶段进行工作,并且必须与各个设计阶段的相适应。地基承载力是工程建设的重要依据,它决定着地基形式及地基处理方案的形式,所以在岩土工程勘察过程中,承载力的确定是非常重要的环节。 1影响地基基础承载力确定的主要因素 1.1自然条件。主要指当地气象、水文,场地地形起伏变化情况,地貌单元与类型,地震烈度,不良地质现象。 1.2场地地质条件。地基的强度; 地基土变形量,以及对建筑地基作出岩土工程评价。 1.3当地建筑经验;目前各大城市都有现成的沉降观测资料,这些资料相当于原型载荷试验,通过这些资料的分析和工程地质比拟来确定地基承载力。 1.4地基的土性。地基土是经过漫长的地质年代形成的, 经历了各种各样的变化过程, 其土质特性表现出很大的变异性。大量的试验和统计结果表明, 土性参数的变异系数比一般的人工材料的变异系数要大。 1.5地基的荷载。荷载主要包括土体的自重和上部结构作用荷载, 土体自重的变异性较小, 上部结构作用荷载根据不同的情况, 变异系数可能会起较大的变化。 1.6地基的测试。岩土工程土性测试中需要控制的边界条件、初始条件和加荷条件都比较复杂, 实施起来比较困难,与实际情况的差别可能比较大, 因此, 测试结果常常不能确切地反映真实情况。 1.7计算方法。岩土工程中的各种力学计算方法不及其他工程结构的完善和成熟, 由计算方法不精确可能引起的误差较难精确估计。 2地基承载力取值方法 2.1原位测试。通过现场直接试验确定承载力的方法。包括(静)载荷试验、静力触探试验、标准贯入试验、旁压试验等。其中用载荷试验法确定持力层承载力标准值是一种常用的方法。地基承载力问题属于土力学中的强度和稳定性的课

地基承载力和地基强度的概念

本章学习要点: 地基承载力是指地基土单位面积上所能承受地荷载,这是土力学地重要问题之一.由于地基土地复杂性,要准确地确定地基极限承载力也是比较复杂地问题. 文档来自于网络搜索 本章学习地基在外荷裁作用下地破坏形式,地基地临塑荷载、临界荷载与极限荷载,确定地基承载力地理论公式、地基承载力设计值地确定和影响地基承载力地因素,要求掌握地基承载力地确定与计算,并从这些计算公式中了解影响地基承载力地因素. 文档来自于网络搜索 第一节概述 地基随建筑物荷载地作用后,内部应力发生变化,表现在两方面:一种是由于地基土在建筑物荷载作用下产生压缩变形,引起基础过大地沉降量或沉降差,使上部结构倾斜,造成建筑物沉降;另一种是由于建筑物地荷载过大,超过了基础下持力层土所能承受荷载地能力而使地基产生滑动破坏. 文档来自于网络搜索 因此在设计建筑物基础时,必须满足下列条件: 地基:强度——承载力——容许承载力 变形——变形量(沉降量)——容许沉降量 一、几个名词 、地基承载力:指地基土单位面积上所能随荷载地能力.地基承载力问题属于地基地强度和稳定问题. 、容许承载力:指同时兼顾地基强度、稳定性和变形要求这两个条件时地承载力.它是一个变量,是和筑物允许变形值密切联系在一起. 文档来自于网络搜索 、地基承载力标准值:是根据野外鉴别结果确定地承载力值.包括:标贯试验、静力触探、旁压及其它原位测试得到地值. 文档来自于网络搜索 、地基承载力基本值:是根据室内物理、力学指标平均值,查表确定地承载力值,包括载荷试验得到地值). 通常文档来自于网络搜索 、极限承载力:指地基即将丧失稳定性时地承载力. 二、地基承载力确定地途径 目前确定方法有: .根据原位试验确定:载荷试验、标准贯入、静力触探等.每种试验都有一定地适用条件. .根据地基承载力地理论公式确定. .根据《建筑地基基础设计规范》确定. 根据大量测试资料和建筑经验,通过统计分析,总结出各种类型地土在某种条件下地容许承载力,查表. 文档来自于网络搜索 一般:一级建筑物:载荷试验,理论公式及原位测试确定; 二级建筑物:规范查出,原位测试;尚应结合理论公式; 三级建筑物:邻近建筑经验. 三、确定地基承载力应考虑地因素 地基承载力不仅决定于地基地性质,还受到以下影响因素地制约. .基础形状地影响:在用极限荷载理论公式计算地基承载力时是按条形基础考虑地,对于非条形基础应考虑形状不同地基承载地影响. 文档来自于网络搜索 .荷载倾斜与偏心地影响:在用理论公式计算地基承载力时,均是按中心受荷考虑地,但荷载地倾斜荷偏心对地基承载力是有影响地. 文档来自于网络搜索 .覆盖层抗剪强度地影响:基底以上覆盖层抗剪强度越高,地基承载力显然越高,因而基坑开挖地大小和施工回填质量地好坏对地基承载力有影响. 文档来自于网络搜索 .地下水地影响:地下水水位上升会降低土地承载力. .下卧层地影响:确定地基持力层地承载力设计值,应对下卧层地影响作具体地分析和验算. .此外还有基底倾斜和地面倾斜地影响:地基土压缩性和试验底板与实际基础尺寸比例地影响.相邻基础地影响,加荷速率地影响和地基与上部结构共同作用地影响等. 文档来自于网络搜索 在确定地基承载力时,应根据建筑物地重要性及结构特点,对上述影响因素作具体分析. 第二节地基地变形和失稳 临塑荷载和极限承载力 现场荷载试验表明:地基从开始发生变形到失去稳定地发展过程,典型地-曲线可以分成顺序发生地三个阶段,即压密变形阶段()、局部剪损阶段()和整体剪切破坏阶段(以后)见图-(见教材),三个阶段之间存在着两个界限荷载.

土的抗剪强度、地基承载力练习题

一.填空题 1. 下图是a、b两个土样固结不排水试验结果,表示孔隙水压力与轴向应变的关系,则a土 样为_ __固结土,b土样为_ ___固结土。 2. 下图是a、b两个土样固结不排水试验结果,表示轴向应力增量与轴向应变的关系,则a 土样为_ __固结土,b土样为_ __固结土。 3. 在荷载作用下,建筑物地基的破坏通常是由于承载力不足而引起的剪切破坏,地基剪切 破坏的形式可分为整体剪切破坏、_和_三种。 二.选择题 1.饱和软黏土的不排水抗剪强度等于其无侧限抗压强度的( )。 A.2倍B.1倍C.1/2倍D.1/4.倍 2.软黏土的灵敏度可用( )测定。 A.直接剪切试验B.室内压缩试验C.标准贯入试验D.十字板剪切试验3.通过无侧限抗压强度试验可以测得黏性土的( )。 A.a和E s B.c u和k C.c u和S t D.c cu和φcu 4.在现场原位进行的试验是( )。 A.直接剪切试验B.无侧限抗压强度试验 C.十字板剪切试验D.三轴压缩试验 5.无侧限抗压强度试验属于( )。 A.不固结不排水剪B.固结不排水剪C.固结排水剪D.固结快剪6.十字板剪切试验属于( )。 A.不固结不排水剪B.固结不排水剪C.固结排水剪D.慢剪 7.十字板剪切试验常用于测定( )的原位不排水抗剪强度。 A.砂土B.粉土C.黏性土D.饱和软黏土 8.三轴压缩试验在不同排水条件下得到的内摩擦角的关系是( )。 A.φu>φcu>φd B.φu<φcu<φd C.φcu>φu>φd D.φd>φu>φcu 9.若代表土中某点应力状态的莫尔应力圆与抗剪强度包线相切,则表明土中该点()。 A.任一平面上的剪应力都小于土的抗剪强度 B.某一平面上的剪应力超过了土的抗剪强度 C.在相切点所代表的平面上,剪应力正好等于抗剪强度 D.在最大剪应力作用面上,剪应力正好等于抗剪强度

基于抗剪机构和破坏模式的RC剪力墙极限承载力分析

第!"卷第#期!$$%年&月 南’京’工’业’大’学’学’报 ()*+,-.)/,-,(0,1*,023+4056)/5378,).)16 29:;!",9;#<=>;!$$% 基于抗剪机构和破坏模式的+7剪力墙极限承载力分析 陈怀亮?,卢中强!,张大长?,孙伟民? (?;南京工业大学,土木工程学院,江苏南京!?$$$@;!;江苏省建筑设计院有限公司,江苏南京!?$$$@) 摘’要:以建立基于抗剪机构和破坏模式的钢筋混凝土(+7)剪力墙极限承载力的分析模型为目的,根据+7剪力墙破坏模式,剪力墙的抗剪机构可简化成倾角为!的混凝土压杆、纵向及横向分布钢筋#部分。基于该抗剪机构,推导了+7剪力墙的极限承载力的计算公式,并编制了计算程序,对?&片不同配筋、不同几何尺寸和受力状态的+7剪力墙进行了承载力分析,理论计算结果和试验结果吻合较好,该分析模型能够较好地反映+7剪力墙的极限承载力特性,可供+7剪力墙抗剪强度验算参考。关键词:抗剪机构;破坏模式;+7剪力墙;极限承载力! 中图分类号:5*#@"A ;!’’’文献标识码:-’’’文章编号:?%B?C B%D#(!$$%)$#C $$%&C $% ’’钢筋混凝土(+7)剪力墙以及由剪力墙组成的筒,具有很大的侧向刚度,能有效地减少侧移,而且具有良好的抗震性能,通常是高层、超高层建筑的主要抗侧力构件。因此,剪力墙的非线性极限承载力分析显得十分重要,是设计具有优越抗震性能剪力墙的基础。目前,+7剪力墙非线性极限承载力分析模型主要有:微观模型、宏观模型、软化桁架模型和设置约束边缘构件的静力弹塑性分析宏模型 等[?C !] ,可以采用平面应力单元或板壳单元的有限 元微观模型来分析剪力墙的极限承载力。宏观模型是目前主要研究和使用的模型之一,如:等效梁模型、墙板单元模型、等效支撑模型、三垂直杆单元模 型、多垂直杆单元模型、二维板单元模型等[#C D ]。 在以往的试验研究中,剪力墙的破坏以剪切破坏为主(如图?),反复荷载作用下,横向受力钢筋发生屈服从而导致斜裂缝间斜压混凝土发生受压破坏并丧失承载力,裂缝沿对角线交叉分布。在我国的《混凝土结构设计规范》中列出了配筋剪力墙的+7 剪力墙的强度校核公式[&],而非极限强度计算公 式,所以不能真实地评价剪力墙的极限承载力、变形等各项性能。 本文以建立基于抗剪机构和破坏模式的+7剪力墙的极限承载力的分析模型为目的,鉴于+7剪力墙的受力特性、 开裂破坏过程及最终破坏模式,将混图?’剪力墙典型破坏模式 /EF;?’5>GEH=:I=E:JKL M9NL 9I +7OPL=K Q=:: 凝土斜压杆为主的抗剪机构简化为倾角为!的混凝土斜压杆、纵向及横向分布钢筋#部分。斜压混凝土压杆承受主要压力,纵向和横向分布钢筋仅承受拉力,忽略销栓作用和混凝土的抗拉强度。基于抗剪抵抗机构和力的平衡条件,推导了+7剪力墙极限承载力的计算公式并编制了计算程序,分析了?&片不同配筋、不同几何尺寸和受力状态的+7剪力墙的极限承载力,并且考虑混凝土强度的取值。 ?’分析模型 根据+7剪力墙的受力特性、开裂机理及破坏模式,同时方便分析模型的建立,现作以下假定: !收稿日期: !$$&C $&C #$作者简介:陈怀亮(?@"#C ),男,江苏宿迁人,研究生,主要从事钢筋混凝土结构的研究工作; 张大长(联系人),副教授,3RM=E::NHSP=TFU TVJW;LNJ;HT  万方数据

土力学与地基基础习题一

土力学与地基基础习题 一、简答题、填空题、名词解释部分 1、不均匀系数 2、曲率系数 3、什么情况是级配不良?什么是级配良好? 4、对粘性土的塑性、工程性质影响最大的是__(选项:强结合水、弱结合水、毛细水、重力水)。 5、电泳、电渗实验说明什么?在基坑排水中,把阳极放在基坑中还是岸边? 6、简述土的单粒结构、蜂窝结构、絮状结构。 7、①某粘性土,G s=2.72,用环刀法测密度,环刀重42g,环刀加土重150g,环刀高20mm,内径61.8mm,则该土的密度是__(保留2位小数)g/cm3。容重是__(保留1位小数)kN/m3。 ②用烘箱法测该土样的含水量,铝盒编号C1553,铝盒重11.18g,盒加湿土重28.83g,烘干冷却后盒加干土重24.32g,则该土样的含水量是__%(保留2位小数)。③该土样的孔隙比是__(保留3位小数),饱和度是__%(保留2位小数)。 8、将某土样分成三份:A、B、C,向A里加入适量的水调和均匀,用76g的液限仪圆锥在5秒内沉入深度恰好为10mm,取出该土样测其含水量为39%;将B稍烘干进行搓条,当直径达到3mm时土条表面出现均匀裂缝并开始断裂,测其含水量为23%;直接测得C的含水量为30%。则该土的液限是__%,塑限是__%,塑性指数是__,液性指数是__,该地基土是__(选项:粉土、粉质粘土、粘土),该土处于__(选项:坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑)状态。 9、(保留3位小数)某环刀内土为粉土,G s=2.72,含水量为36%,密度为1.68g/cm3,环刀高为20mm,净面积30cm2,把环刀内土样放置在压缩仪上进行压缩,开始时在1kPa压力作用下压缩仪上测微表读数为8.72,在100kPa压力作用下24小时后测微表读数为7.70(其中仪器变形量为0.04),在200kPa压力作用下24小时后测微表读数为7.54(其中仪器变形量为0.06),则土样原始孔隙比e0=__,100kPa压力下固结后孔隙比e1=__,200kPa压力下固结后孔隙比e2=__,土的压缩系数a1-2=__(要写单位),100kPa压力下土固结后的压缩模量 E s=__(要写单位),该土是__(选项:低压缩性土、中压缩性土、高压缩性土)。 10、基础埋深1.5m,埋深范围内土重度为18kN/m3,基础底面积2m33m,基础顶面有竖向荷载600kN,则基底压力是多少?基底附加压力是多少?2m深处与4m深处附加压力哪个大?如果基础还作用一弯矩200kN2m,则基底最大压力是多少? 11、有两个基础,埋深都是1m,基底面积分别是1m32m(小基础)和2m34m(大基础),经过计算,基底压力、附加压力完全相同,小基础基底角点正下方3m深处附加压力是30kPa,问大基础基底中心点下方3m深处附加压力是多少? 12、已知土样的一组直剪试验成果,在正应力为σ=100kPa、200kPa、300kPa和400kPa时,测得的抗剪强度分别为τ=85kPa、112 kPa、135 kPa和160 kPa。请作出抗剪强度包线并在图中标出c和υ,该土的抗剪强度指标粘聚力c=__,摩擦角υ=__。

大工秋土力学与地基基础在线作业答案

大工秋《土力学与地基基础》在线作业答案 大工10秋《土力学与地基基础》在线作业1 1. 某一完全饱和粘性土试样的含水量为30%,液限为33%,塑限为17%,该土的液性指数为()。 A. 0.71 B. 0.91 C. 0.81 D. 0.61 正确答案:C 满分:5 分 2. 当砂土相对密实度为0的时候,砂土处于最()状态。 A. 最密实 B. 最疏松 C. 不密实也不疏松 D. 无法判断 正确答案:B 满分:5 分 3. 含水量对下列哪种土的过程性质影响较大?() A. 粉土 B. 粉砂 C. 细砂 D. 碎石土 正确答案:A 满分:5 分 4. 有一原状土样切满于体积为60cm3的环刀内,称得总质量为114g,经105℃烘干至恒重为89g,已知土粒比重为2.69。则该土的天然含水量为()。 A. 28% B. 27% C. 36% D. 42% 正确答案:A 满分:5 分 5. 某工程地基经验获得原状土样的基本指标:土粒比重为2.70,天然含水量为18.9%,密度为1.71g/cm3,则该土的饱和度为()。 A. 58.2% B. 63.7% C. 34.8% D. 78.4% 正确答案:A 满分:5 分 6. 某一完全饱和粘性土试样的含水量为30%,液限为33%,塑限为17%,该土的塑性指数为()。 A. 3 B. 16

D. 6 正确答案:B 满分:5 分 7. 当砂土相对密实度为1的时候,砂土处于最()状态。 A. 最密实 B. 最疏松 C. 不密实也不疏松 D. 无法判断 正确答案:A 满分:5 分 8. 有一原状土样切满于体积为60cm3的环刀内,称得总质量为114g,经105℃烘干至恒重为89g,已知土粒比重为2.69。则该土的饱和度为()。 A. 91.% B. 85.1% C. 92.9% D. 76.5% 正确答案:C 满分:5 分 9. 某工程地基经验获得原状土样的基本指标:土粒比重为2.70,天然含水量为18.9%,密度为1.71g/cm3,则该土的孔隙比为()。 A. 0.396 B. 0.568 C. 0.877 D. 0.945 正确答案:C 满分:5 分 10. 有一原状土样切满于体积为60cm3的环刀内,称得总质量为114g,经105℃烘干至恒重为89g,已知土粒比重为2.69。则该土的孔隙比为()。 A. 0.813 B. 0.974 C. 0.798 D. 0.793 正确答案:A 满分:5 分 大工10秋《土力学与地基基础》在线作业1 1. 砂土的分类是按颗粒级配及其形状进行的。 A. 错误 B. 正确 正确答案:A 满分:5 分 2. 天然土若为饱和土,则天然密度与饱和密度相等。

地基承载力(轻、重型计算公式)

小桥涵地基承载力检测 《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000(P28)“小桥涵的地基检验可采用直观法或触探方法,必要时可进行土质试验”。就我国在建高速公路桥涵地基承载力而言,设计单位在施工图中多给出了地基承载力要求,如圆管涵基底承载力要求100kpa、箱涵250 kpa等等。因此承建单位一般采用(动力)触探法对基底进行检验。 触探法可分为静力触探试验、动力触探试验及标准贯入试验,那么它们分别是怎样定义的?适用范围又是什么呢?我想我们检测人 员是应该搞清楚的。 1、静力触探试验:指通过一定的机械装置,将某种规格的金属触探头用静力压入土层中,同时用传感器或直接量测仪表测试土层对触探头的贯入阻力,以此来判断、分析确定地基土的物理力学性质。静力触探试验适用于粘性土,粉土和砂土,主要用于划分土层,估算地基土的物理力学指标参数,评定地基土的承载力,估算单桩承载力及判定砂土地基的液化等级等。(多为设计单位采用)。 2、动力触探试验:指利用锤击功能,将一定规格的圆锥探头打入土中,根据打入土中的阻抗大小判别土层的变化,对土层进行力学分层,并确定土层的物理力学性质,对地基土作出工程地质评价。动力触探试验适用于强风化、全风化的硬质岩石,各种软质岩及各类土;动力触探分为轻型、重型及超重型三类。目前承建单位一般选用轻型和重型。①轻型触探仪适用于砂土、粉土及粘性土地基检测,(一般要求土中不含碎、卵石),轻型触探仪设备轻便,操作简单,省人省

力,记录每打入30cm的锤击次数,代用公式为R=(0.8×N-2)×9.8(R-地基容许承载力Kpa , N-轻型触探锤击数)。②重型触探仪:适用于各类土,是目前承建单位应用最广泛的一种地基承载力测试方法,该法是采用质量为63.5kg的穿心锤,以76cm的落距,将触探头打入土中,记录打入10cm的锤击数,代用公式为y=35.96x+23.8( y-地基容许承载力Kpa , x-重型触探锤击数)。 3、标准贯入试验:标准贯入试验是动力触探类型之一,其利用质量为63.5 kg的穿心锤,以76cm的恒定高度上自由落下,将一定规格的触探头打入土中15cm,然后开始记录锤击数目,接着将标准贯入器再打入土中30 cm,用此30 cm的锤击数(N)作为标准贯入试验指标,标准贯入试验是国内广泛应用的一种现场原位测试手段,它不仅可用于砂土的测试,也可用于粘性土的测试。锤击数(N)的结果不仅可用于判断砂土的密实度,粘性土的稠度,地基土的容许承载力,砂土的振动液化,桩基承载力,同时也是地基处理效果的一种重要方法。(多为测试中心及设计单位采用)。

剪力墙抗剪抗震的施工技术研究

剪力墙抗剪抗震的施工技术研究 0引言 现代高层的剪力墙结构主要是由钢筋和混凝土组成,由于高层建筑物的自重大、质量要求高,而且在底部承受复杂的剪力和轴力等,所以底部剪力墙的抗震性能要求非常高。剪力墙又是整个建筑承受荷载、风力或其他不可抗力的构件,所以对其抗剪性能也有很高的要求。在设计满足以上两点要求的基础上,通过实际施工来达到设计的效果,这就要求施工技术过关。所以,无论是设计的抗震、抗剪性能,还是施工的技术问题,都要严格要求,从而保证整个建筑的质量安全。 1剪力墙的抗震性研究 1.1地震对剪力墙的影响 我国处于环太平洋地震带和欧亚地震带两个世界上最活跃的地震带,是一个多地震的国家。在地震发生时,框架剪力墙结构的剪力墙承担约80%的水平地震作用。但是剪力墙过少与过多都会影响到结构的抗震性能———剪力墙过少,将难以承担地震时的水平作用,但剪力墙过多,又会加大地震的额相应作用。所以在设计时,根据抗震等级,如何优化剪力墙的数量,是一门比较高深的学问。即使剪力墙的设计按照“强剪弱弯”的原则设计,但是当一些强地

震突发,地震力足够大,造成剪力墙某一部位产生几种破坏。因此剪力墙地段的变形和耗能水平必须成为重点参考目标。 1.2剪力墙优化我们先研究一下 C60混凝土下,100厘米墙和150厘米墙以及墙内部是否安装钢板(3.5%的配置率)的轴压比在使用C60级别混凝土以及墙厚100厘米时候,在楼层接近80层时,剪力墙的轴压比已经超出了0.5,已经危及到了建筑物的安全性。当增加墙体厚度到150厘米时,或者再在其中配置钢板,都可以满足轴压比的要求。单方面配置钢板时,剪力墙的体积将会节约,减少建筑面积,还能增加使用面积。但在实际中,应该从外观、经济性和安全性等多方面考虑,选择最优的方案,即满足安全使用和质量要求的前提下,尽可能同时满足经济性和外观要求。一般情况下,可以通过增加墙体水平方向和竖直方向配镜率来提升剪力墙的剪力墙的抗剪抗震力,但是这种方法成效有限。对于钢筋混凝土剪力墙结构,其构件的受剪承载力的公式可以表示如下:Va=Vs+Vc+Vp其中:Vs为钢筋的贡献大小;Vc为混凝土的贡献大小;Vp为轴力对剪力的影响。Vs=Avfyds其中:Av为水平方向钢筋的铺设面积;fy为钢筋的屈服强度;d为剪力墙的开裂高度;s为分布筋的钢筋间距。如果选择斜方向布置钢筋,则应该是Vs=Avfyd(sin琢+cos琢)s,当sin琢=cos琢时,即钢筋的倾斜角度为45°时,剪力墙的承载面积将大幅度提升,大约41.42%。内置钢板的组合式剪力墙是剪力墙抗震性能优化的有效途径,优化构件的承载力,提高其延性,增强其耗能能力,钢

土力学与地基基础习题集与答案第章

第9章地基承载力(答案在最底端) 一、简答题 1.地基破坏模式有几种?发生整体剪切破坏时p-s曲线的特征如何? 1.【答】 在荷载作用下地基因承载力不足引起的破坏,一般都由地基土的剪切破坏引起。试验表明,浅基础的地基破坏模式有三种:整体剪切破坏、局部剪切破坏和冲切剪切破坏。 地基整体剪切破坏的主要特征是能够形成延伸至地面的连续滑动面。在形成连续滑动面的过程中,随着荷载(或基底压力)的增加将出现三个变形阶段:即弹性变形阶段、弹塑性变形阶段以及破坏(或塑性流动)阶段。即地基在荷载作用下产生近似线弹性(p-s曲线首段呈线性)变形;当荷载达到一定数值时,剪切破坏区(或称塑性变形区)逐渐扩大,p-s曲线由线性开始弯曲;当剪切破坏区连成一片形成连续滑动面时,地基基础失去了继续承载能力,这时p -s曲线具有明显的转折点。 2.何为地基塑性变形区? 3.何为地基极限承载力(或称地基极限荷载)? 4.何为临塑荷载、临界荷载p1/4? 5.地基破坏型(形)式有哪几种?各有何特点。 6.试述地基极限承载力一般公式的含义。 二、填空题 1.确定地基承载力的方法一般有原位试验法、理论公式法、规范表格法、当地经验法等。 2.地基极限承载力的公式很多,一般讲有和公式等。(给出任意两个) 3.一般来讲,浅基础的地基破坏模式有三种: 、和。 4. 是指地基稳定具有足够安全度的承载力,它相当于地基极限承载力除以一个安全系数k,且要验算地基变形不超过允许变形值。 三、选择题 1.下面有关P cr与P1/4的说法中,正确的是()。 A. P cr与基础宽度b无关,P1/4与基础宽度b有关 B. P cr与基础宽度b有关,P1/4与基础宽度b无关 C. P cr与P1/4都与基础宽度b有关 D. P cr与P1/4都与基础宽度b无关 2.一条形基础b=1.2m,d=2.0m,建在均质的粘土地基上,粘土的Υ=18KN/m3,φ=150,c=1 5KPa,则临塑荷载P cr和界线荷载P1/4分别为() A. 155.26KPa, 162.26KPa B.162.26KPa, 155.26KPa C. 155.26KPa, 148.61KPa D.163.7KPa, 162.26Kpa 3.设基础底面宽度为b,则临塑荷载P cr是指基底下塑性变形区的深度z max=()的基底压力。 A.b/3 B.> b/3 C. b/4 D.0,但塑性区即将出现 4.浅基础的地基极限承载力是指()。 A.地基中将要出现但尚未出现塑性区时的荷载

剪力墙体先行施工梁板后做抗剪加强做法

剪力墙体先行施工梁板后做抗剪加强做法 范明星佘清雅胡立海上海建工二建集团有限公司 【摘要】随着建筑业的发展,大量超高层建筑在全国范围内建设,国内超高层广泛运用框架-核心筒结构形式,核心筒运用钢筋混凝土结构,外围框架使用外围钢框架或型钢混凝土、钢管混凝土框架结构。核心筒剪力墙施工采用液压爬模施工工艺,核心筒内外楼层水平结构施工落后剪力墙结构施工,势必会在核心筒剪力墙与楼层混凝土结构部位交接处形成施工缝,该施工缝留设位置不满足《混凝土结构工程施工规范》要求,应对其进行抗剪承载力的补强,本文将结合郑州绿地中央广场北地块工程实例,对此进行分析计算并给出具体的抗剪补强做法。 【关键词】施工缝抗剪件钢筋混凝土梁 1、概述 郑州绿地中央广场北地块项目位于郑州市东部,塔楼为63层办公楼(长宽约为51m×51m),高度为283.915m,位于该地块东南角。核心筒墙体施工采用液压爬模施工工艺,水平结构主要为钢梁+组合楼板。核心筒四角分布消防楼梯,消防楼梯采用钢筋混凝土结构,楼梯边梁截面尺寸为200mm*900mm,休息平台梁截面尺寸为200mm*400mm;结构在55层开始出现变截面(阴影部分),该区格梁板为钢筋混凝土结构,主梁截面尺寸为500mm*1000mm、500mm*900mm,次梁截面尺寸为500mm*900mm、300mm*700mm。主梁与剪力 墙同步施工,次梁在梁根部设置施工缝。图一核心筒平面图图二核心筒F56层平面图

2、施工缝处理办法 组合楼板:水平结构采用钢梁+组合楼板(压型钢板)结构形式,压型钢板通过下部设置角钢焊接在墙体预埋件形式作为支承与墙体搭接,板筋与墙体连接采用植筋方式,亦可采用预留“胡子筋”。 钢筋混凝土楼板:植筋和预留胡子筋皆适用于板筋与墙体连接,但楼梯梯段板使用预留“胡子筋”定位难度大,此处使用植筋方式比较合理。 钢筋混凝土梁:大直径梁钢筋事先预埋在剪力墙内,端部留设套筒连接,小直径钢筋采用植筋方式。 在本工程中,通过下文施工缝处梁截面的受力分析,为了确保梁端部抗剪达能力到设计要求,我们选择在钢筋混凝土梁施工缝位置设置抗剪件来提高梁端部的抗剪承载能力。 3、计算思路 3.1、梁抗剪承载力分析 在梁抗剪承载力设计时,《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)第6.3.5条:配置箍筋和弯起钢筋时,矩形、T形和I形截面受弯构件的斜截面受剪承载力应符合下列规定: p sina pb A py f 0.8s sina sb A yv f 0.85p V cs V V +++≤式中: V—配置弯起钢筋处的剪力设计值;Vp—由预加力所提高的构件受剪承载 力设计值; Asb、Apb—分别为同一平面内的非预应力弯起钢筋、预应力弯起钢筋的截面面积。 本工程楼梯梁及板梁无预加力及弯起钢筋、抗剪承载力由混凝土和箍筋提供。受弯构件的斜截面受剪承载力符合下列规定: sv yv 0t cv cs h s A f bh f a V +=施工中箍筋无影响,其抗剪承载力未被削弱,由于齐根施工缝的留设,混凝土所提供的抗剪承载力降低,需要进行补强处理,采用设置抗剪件方式补强。 3.2、抗剪件选型 抗剪件按其设置形式分为件一、件二,件一是预埋在墙体内的预埋件,件二待梁板施工时焊接在件一的锚板上。 设计时应根据墙体钢筋分布情况及施工简便性合理地选择抗剪件的设置形式。考虑现场钢筋绑扎情况,建议预埋在墙体内的埋件采用锚筋形式,若墙体宽度无法满足锚筋长度时,根据墙体钢筋间距可选择弯折锚筋或抗剪钢板,亦或将埋件做成对穿形式。 3.4、斜截面抗剪承载力削弱计算考虑施工缝混凝土抗剪强度完成丧失,混凝土所受的剪力完全由抗剪件承担,根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)第6.3.4条混凝土抗剪设计值: 0bh f V t cv α≤式中:

《土力学与地基基础》练习答案

土力学与地基基础练习册 习 题 一 一、填空 1.土的物理性质是土的最基本的工程特性。 2.土的结构分为单粒结构、蜂窝结构和絮凝结构三种。 3.土的构造主要有层理构造和裂隙构造两种。 4.反映土单位体积质量(重力)的导出指标有浮密度、饱和密度和干密度。 5.土的基本指标包括土的密度、土粒相对密度和土的含水量,在试验室中分别用环刀法、比重瓶法和烘干法来测定。 6.土的不均匀系数Ku 越大,曲线越平缓,粒径分布越不均匀。 7. 基底附加压力求得后,可将其视为作用在地基表面的荷载,然后进行地基中的附加应力计算。 8.土粒比重是土粒的质量与同质量相同体积纯蒸馏水在4℃时的质量之比 。用比重瓶方法测定。 9.土的密度是质量与单位体积之比。 四、计算 1. 某粘土的含水量w=36.4%, 液限wL=48%、塑限wp=25.4%,要求: 1).计算该土的塑性指标Ip ; 2).确定该土的名称; 3).计算该土的液性指标IL ; 4).按液性指标数确定土的状态。 解: ] 为粘土;176.224.2548 p L p W W I 为可塑态 ;487.06 .224 .254.36 P P L I W W I

习 题 二 一、填空 1.某点在地下水位以下,当地下水位下降时该点自重应力将增加;地下水位上升时该点自重应力将减小。 四、计算 1.某构筑物基础如下页图所示,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4m ×2m 。试求基底平均压力P 和边缘最大压力P max ,并绘出沿偏心方向的基底压力分布图。 解: KPa ab G F P 5.3002 )89.02(32000 3)(2max 89.02 422068031 .1680 G F M e KPa A G F P 1254 320680

2019年各地区计算地基承载力方法.doc

我们高速公路使用的是4.5X+24,设计院给的,是“铁”字辈的,。以前工程是8X-20。 N10型触探仪的适用范围是100~230KPa,在这个范围内用这个公式是对的,这个公式本来就是用这些数据回归出来的,所以出了这个范围就不能用这个公式,否则就不准确啦,但现在各个项目的地基承载力不一定在这个范围,为了方便检测,就用这个公式外延计算,我个人认为这样是不合理的. [/quote] 我也同意此观点,我觉得对于地基为粘土和亚粘土,并且呈可塑状或者硬塑状时是实用的,对其他土质只有指导作用,是不实用的。工地上为了达到简单,才使用N10型触探仪测试其承载力。 同意此意见,我们以前在高速公路中,有时业主也要求做空隙比,根据空隙比查看承载力,这样比较精确,操作上也不是很麻烦。 N10型触探仪的适用范围是100~230KPa,在这个范围内用这个公式是对的,这个公式本来就是用这些数据回归出来的,所以出了这个范围就不能用这个公式,否则就不准确啦,但现在各个项目的地基承载力不一定在这个范围,为了方便检测,就用这个公式外延计算,我个人认为这样是不合理的. 近几年,我国高速公路发展迅猛,由于高速公路是全封闭的,所以需要修建许多的构造物,如机耕通道、人行通道及排水涵、盖板涵等。因为地基承载力不足,结构物局部不均匀沉降时有发生。因此应该引起高度重视。以下结合本人多年从事公路工程试验检测工作的切身体会,片面地谈谈非桩基础的小桥涵地基承载力检测。 1、小桥涵地基承载力的检测方法(仅针对土质地基)小桥涵地基检测方法是多种多样的,建设单位一般建议采用标准贯入法,该法是采用质量为63.5Kg穿心锤,以76cm的落距,将一定规格的标准贯入器先打入土中15cm,然后开始记录锤击数目,将标准贯入器再打入土中30cm,用此30cm的锤击数作为标准贯入试验的指标。而目前施工单位更多的采用一种叫N10的轻型触探仪,此方法更为方便经济,适用于砂类土、粘性土地基,代用公式为R=(0.8×N-2)×9.8(R-地基容许承载力Kpa , N-轻型触探锤击数)。 2、为确保地基承载力质量,基坑开挖应注意哪些?⑴基坑开挖一定要结合当地天气预报,基坑开挖至基底30-50cm时,可根据天气情况来安排下一步工序,在天气晴朗时,将预留部分挖除,随即进行基坑检查,检验合格后马上进行基础的施工。⑵挖至标高的土质基坑不得长期暴露、拢动或浸泡,并应及时检查基坑尺寸、高程、基地承载力,符合要求后,应立即进行基础施工。⑶应避免超挖。如超挖,应将松动部分清除,其处理方案应报监理、设计单位批准。 3、土质地基达不到承载力要求时如何处理? 一般采用换填法加固(本节3条引自公路桥涵施工技术规范实施手册P46) ⑴深度小于2m的基坑中淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土等,宜全部挖除,挖除宽度应比基础各边宽出0.5m。当渗水难以排干时,则应换填水稳性好的中砂、粗砂、砂砾石、碎石等材料,并分层夯实,压实度应达到90%-95%;当渗水能排干时,可换填强度较高的土或灰土。 ⑵单独使用砂砾垫层、矿渣垫层或灰土垫层,其厚度应由软弱下卧土层的允许

地基承载力规范及方法

1简介 地基承载力:地基满足变形和强度的条件下,单位面积所受力的最大荷载。 2概述 地基承载力(subgrade bearing capacity)是指地基承担荷载的能力。 在荷载作用下,地基要产生变形。随着荷载的增大,地基变形逐渐增大,初始阶段地基土中应力处在弹性平衡状态,具有安全承载能力。当荷载增大到地基中开始出现某点或小区域内各点在其某一方向平面上的剪应力达到土的抗剪强度时,该点或小区域内各点就发生剪切破坏而处在极限平衡状态,土中应力将发生重分布。这种小范围的剪切破坏区,称为塑性区(plastic zone)。地基小范围的极限平衡状态大都可以恢复到弹性平衡状态,地基尚能趋于稳定,仍具有安全的承载能力。但此时地基变形稍大,必须验算变形的计算值不允许超过允许值。当荷载继续增大,地基出现较大范围的塑性区时,将显示地基承载力不足而失去稳定。此时地基达到极限承载力。 3确定方法 (1)原位试验法(in-situ testing method):是一种通过现场直接试验确定承载力的方法。包括(静)载荷试验、静力触探试验、标准贯入试验、旁压试验等,其中以载荷试验法为最可靠的基本的原位测试法。 (2)理论公式法(theoretical equation method):是根据土的抗剪强度指标计算的理论公式确定承载力的方法。 (3)规范表格法(code table method):是根据室内试验指标、现场测试指标或野外鉴别指标,通过查规范所列表格得到承载力的方法。规范不同(包括不同部门、不同行业、不同地区的规范),其承载力不会完全相同,应用时需注意各自的使用条件。 (4)当地经验法(local empirical method):是一种基于地区的使用经验,进行类比判断确定承载力的方法,它是一种宏观辅助方法。 4注意问题 定义 (1)地基承载力:地基所能承受荷载的能力。 (2)地基容许承载力:保证满足地基稳定性的要求与地基变形不超过允许值,地基单位面积上所能承受的荷载。

大工18秋《土力学与地基基础》在线作业1

【奥鹏】[大连理工大学]大工18秋《土力学与地基基础》在线作业1 试卷总分:100 得分:100 第1题,当寒冷地区基础底面的持力层为粉砂、粉土或粘性土,若地下水位埋置深度低于冻深小于(),则冬季可能因毛细水上升而使地基冻胀,顶起基础,导致墙体开裂。 A、1.5~3.0m B、1.5~2.0m C、2.5~3.0m D、1.5~2.5m 第2题,有一原状土样切满于体积为60cm3的环刀内,称得总质量为114g,经105℃烘干至恒重为89g,已知土粒比重为2.69。则该土的孔隙比为()。 A、0.813 B、0.974 C、0.798 D、0.793 第3题,土的粒径d2mm的颗粒含量超过全重()的土称为碎石土。 A、40% B、50% C、80% D、60% 第4题,当砂土相对密实度为1的时候,砂土处于最()状态。 A、最密实 B、最疏松 C、不密实也不疏松 D、无法判断 第5题,某一完全饱和粘性土试样的含水量为30%,液限为33%,塑限为17%,该土的液性指数为()。 A、0.71 B、0.91 C、0.81 D、0.61

第6题,粘性土的颗粒很细,粘粒粒径(),细土粒周围形成电场,电分子力吸引水分子定向排列,形成粘结水膜。 A、d0.005mm B、d0.04mm C、d0.05mm D、d0.004mm 第7题,现有地基中某点的竖向自重应力为100KPa,静水压力为30KPa,土的静止侧压力系数为0.25,则该点的侧向自重应力为( )。 A、60KPa B、50KPa C、30KPa D、25KPa 正确答案:D 第8题,矿物由软至硬分为10各等级,下列选项中矿物的种类由软至硬排序的是()。 A、方解石<滑石<正长石<石英 B、石膏<滑石<刚玉<金刚石 C、磷灰石<正长石<石英<金刚石 D、滑石<萤石<方解石<正长石 第9题,因为土力学研究的对象,绝大多数都是压应力。所以土力学中的法向应力()。 A、以压应力为正,拉应力为负 B、以压应力为正,拉应力为正 C、以压应力为负,拉应力为负 D、以压应力为负,拉应力为正 第10题,无粘性土无论是否饱和,其变形达到稳定所需的时间都比透水性小的饱和粘性土()。 A、长得多 B、短得多 C、差不多 D、有时更长,有时更短

相关主题
相关文档 最新文档