基础工程B第3章作业
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一.名词解释第一章1.地基:承担建筑物荷载的地层。
2.基础:介于上部结构与地基之间的部分,即建筑物最底下的一部分。
3.天然地基:自然状态下即可满足承担基础全部荷载要求,不需要人工处理的地基4.人工地基:天然地基的承载力不能承受基础传递的全部荷载,需经人工处理后作为地基的土体称为人工地基5.浅基础:基础埋深小于5m,在设计计算中可忽略基础侧面土体的摩阻力和侧向抗力的基础6.深基础:基础埋深大于5m,在设计计算中不能忽略基础侧面土体的摩阻力和侧向抗力的基础7.最不利荷载组合:参与组合起来的荷载,能产生相应的最大力学效能第二章1.刚性基础:不需配置受力钢筋的基础2.柔性基础:用钢筋砼修建的基础3.刚性角;刚性基础的宽度大小应能使所产生的基础截面弯曲,拉应力和剪应力不超过基础材料的强度极值,从而得到墩台边缘处的垂线与基底边缘的连线间的最大夹角。
4.刚性扩大基础;也叫无筋扩展基础,由砖,毛石,混凝土,灰土和三合土等材料组成的墙下条基或柱下独立基础5.地基容许承载力:指地基稳定有足够安全度的承载能力,它由地基极限承载力除以一个安全系数所得6.持力层:直接支承基础的土层。
其下的土层为下卧层。
7.下卧层:持力层地基承受的荷载是随着土体深度的加深而慢慢减小,到一定深度后土体承受的荷载就可以忽略不计了,这时我们就把这一层往下的土体叫做下卧层8.软弱下下卧层:地基由多层土组成时,持力层以下存在容许承载力小于持力层容许承载力的土层时,这样的土层叫做软弱下卧层9.桩的横向承载力:桩在与桩横轴线垂直方向受力时的承载力。
第三章1.高桩承台基础;承台在地面或冲刷线以上的基础2.低桩承台基础;承台在地面或冲刷线以下的基础3.基桩;就是指群桩基础中的单桩4.灌注桩;在现场地基中钻挖桩孔,然后在孔内放入钢筋骨架,再灌注桩身混凝土而成的桩5.端承桩;桩顶极限荷载绝大部分由桩端阻力承担,桩侧阻力可忽略不计的桩6.摩擦桩;桩顶极限荷载绝大部分都由桩侧阻力承担,桩端阻力可以忽略的桩7.柱桩;也称为端承桩8.单桩承载能力;单桩在荷载作用下,地基土和桩本身的强度和稳定性均能得到保证,变形也在容许范围内,以保证结构物的正常使用所能承受的最大荷载9.深度效应;桩的承载力(主要是桩端承载力)随着入土深度,特别是进入持力层的深度而变化,这种特性称之为深度效应10.单桩轴向承载能力:指单桩在外荷载作用下,不丧失稳定,不产生过大变形所能承受的最大荷载11.负摩阻力;当桩身穿越软弱土层支承在坚硬土层上,当软弱土层因某种原因发生地面沉降时,桩周围土体相对桩身产生向下位移,这样使桩身承受向下作用的摩擦力12.中性点:在ln深度处桩周土与桩截面沉降相等,两者无相对位移发生,其摩阻力为零,正、负摩阻力交换处为零的点即为中性点。
答:Cu 反映了大小不同粒组的分布情况,曲率系数Cc 描述了级配曲线分布的整体形态,表示是否有某粒组缺失的情况。
(1) 对于级配连续的Cu>5,级配良好;反之,Cu<5,级配不良。
(2)对于级配不连续的土,级配曲线上呈台阶状,采用单一指标Cu 难以全面有效地判断土的级配好坏,则需同时满足Cu>5 和Cc=1-3 两个条件时,才为级配良好,反之则级配不良。
答:影响砂、卵石等无粘性土工程性质的主要因素是密实度。
答:土层发生冻胀的原因是水分的迁移和积聚所致发生冻胀的条件是土的因素、水的因素、温度的因素也是图层发生冻胀的三个必要条件。
答:毛细水是受到水与空气交壤面处表面张力的作用、存在于地下水位以上的透水层中自由水。
在粉细砂和粉土,则毛细水高度大,而且上升速度也快,即毛细现象严重。
答:在一定的压实功能下使土最容易压实,并能达到最大密实度时的含水量称为土的最优含水量。
影响击实效果的主要因素最重要的是含水量、击实功能、土的性质。
答:土体在自重作用下只能产生竖向变形,而无侧向位移及剪切变形存在。
一 般土层形成地质年代较长,在自重作用下变形早已稳定,故自重压力再也不引起 建造物基础沉降,但对于近期沉积或者堆积的土层以及地下水位升降等情况,尚 应考虑自重应力作用下的变形, 这是因为地下水位 ide 变动, 引起土的重度改变 的结果。
答:因为受地基容许承载力的限制、加之基础还有一定的埋置深度,其基底压 力呈马鞍形分布,而且其发展趋向于均匀,故可近似简化为基底反力均匀分布; 此外根据弹性理论中圣维南原理可以证明,在基础底面下一定深度所引起的地 基附加应力与基底荷载分布形态无关,而只与合力的大小和作用点位置有关。
中心荷载作用时 P=(F+G)/A.偏心荷载作用时 Pmax=(F+G)/A ±M/WMin答: (1)附加应力σ 自基底起算,随深度呈曲线衰减;(2) σ 具有一定的扩散性。
第三章 传质分离过程3-2 正戊烷(T b = 36.1℃)和正己烷(T b = 68.7℃)的溶液可以认为是理想溶液,已知两个纯组分的饱和蒸汽压(汞压差计示数,mm )和温度(℃)的关系如下:正戊烷 0.2321065852.6lg 01+-=t p 正己烷 4.2241172878.6lg 02+-=t p 试计算该二组分溶液的气-液平衡关系(用y-x 函数关系表示)。
解: C t b 4.5227.681.36=+= 11.30.2324.521065852.60.2321065852.6lg 01=+-=+-=t p mmHg p 128001=64.24.2244.521172878.64.2241172878.6lg 02=+-=+-=t p mmHg p 44002=91.244012800201===p p α xx y 91.1191.2+= 3-3 已知正戊烷和正己烷的正常沸点,若不用相对挥发度的概念,该二组分溶液在p = 101.3kPa 时y-x 关系如何计算,请写出计算过程。
提示:以泡点方程和露点方程表示。
3-4 乙醇和甲乙酮是非理想溶液。
已知乙醇的正常沸点是78.3℃,甲乙酮的正常沸点是79.6℃,在常压时该二组分溶液有一个最低沸点74℃,共沸组分是乙醇和甲乙酮各占50%(摩尔百分数)。
已知乙醇和甲乙酮的饱和蒸气压(汞压差计示数,mm )和温度(℃)的关系如下:乙醇 7.2221554045.8lg 01+-=t p 甲乙酮 2161210974.6lg 02+-=t p 试作出该非理想二组分溶液的气液平衡相图。
解:设乙醇为A ,甲乙酮为B(1)求恒沸点的r74℃下:81.27.222741554045.87.2221554045.8lg 0=+-=+-=t p A mmHg p A 8.6410=80.2216741210974.62161210974.6lg 0=+-=+-=t p B mmHg p B 3.6330=∴ 184.18.6415.07605.00=⨯⨯==A A A A p x P y 总γ 20.13.6335.07605.00=⨯⨯==B B B A p x P y 总γ (2)求Margules 公式的端值常数[])(2lg 2A B x A x A B A -+=γ[])(2lg 2B A x B x B A B -+=γ[])(5.025.0184.1lg 2A B A -⨯+=[])(5.025.020.1lg 2B A B -⨯+=解得:A = 0.2934 B = 0.3167(3)求 00BA p p 取组分平均沸点 C t b 7926.794.78=+=89.27.222791554045.87.2221554045.8lg 0=+-=+-=t p A mmHg p A 8.7830=87.2216791210974.62161210974.6lg 0=+-=+-=t p B mmHg p B 2.7450=052.12.7458.78300==BA p p (4)按公式(a )求任一x A 时的γA 、γB ;并求B B A A p p γγα00/= 再按公式 AA A x x y )1(1//-+=αα求出若干组y A -x A ,列表作图。
基础⼯程-第3章课后习题答案1.试述桩的分类。
(⼀)按承台位置分类。
可分为⾼桩承台基础和低桩承台基础,简称⾼桩承台和低桩承台。
(⼆)按施⼯⽅法分类。
可分为沉桩(预制桩)、灌注桩、管桩基础、钻埋空⼼桩。
(三)按设置效应分类。
可分为挤⼟桩、部分挤⼟桩和⾮挤⼟桩。
(四)按桩⼟相互作⽤特点分类。
可分为竖向受荷桩(摩擦桩、端承桩或柱桩)、横向受荷桩(主动桩、被动桩、竖直桩和斜桩)、桩墩(端承桩墩、摩擦桩墩)。
(五)按桩⾝材料分类。
可分为⽊桩(包括⽵桩)、混凝⼟桩(含钢筋和混凝⼟桩和预应⼒钢筋混凝⼟桩)、钢桩和组合桩。
2.桩基设计原则是什么桩基设计·应⼒求做到安全适⽤、经济合理、主要包括收集资料和设计两部分。
1.收集资料(1)进⾏调查研究,了解结构的平⾯布置、上部荷载⼤⼩及使⽤要求等;(2)⼯程地质勘探资料的收集和阅读,了解勘探孔的间距、钻孔深度以及⼟层性质、桩基确定持⼒层;(3)掌握施⼯条件和施⼯⽅法,如材料、设备及施⼯⼈员等;2.设计步骤(1)确定桩的类型和外形尺⼨,确定承台埋深;(2)确定单桩竖向承载⼒特征值和⽔平承载⼒特征值;(3)初步拟定桩的数量和平⾯布置;( 4 )确定单桩上的竖向和⽔平承载⼒,确定群桩承载⼒;( 5 )必要时验算地基沉降;( 6 )承台结构设计;( 7 )绘制桩和承台的结构及施⼯图;3.设计要求《建筑地基基础设计规范》(GB 50007 —2011)第条指出,桩基设计应符合下列规范:(1)所有桩基均应进⾏承载⼒和桩⾝强度计算。
对预制桩,尚应进⾏运输、吊装和锤击等中的强度和抗裂验算。
(2)桩基沉降量验算应符合规范第条规定。
(3)桩基的抗震承载⼒验算应符合现⾏国家标准《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)的相关规定。
(4)桩基宜选⽤中、低压缩性⼟层作为桩端持⼒层。
(5)同⼀结构单元内的桩基,不宜选⽤压缩性差异较⼤的⼟层作为桩端持⼒层,不宜采⽤部分摩擦桩和部分端承桩。
3.8 铁具有BCC晶体结构,原子半径为0.124 nm,原子量为55.85g/mol。
计算其密度并与实验值进行比较。
答:BCC结构,其原子半径与晶胞边长之间的关系为:a = 4R/3= 4⨯0.124/1.732 nm = 0.286 nmV = a3 = (0.286 nm)3 = 0.02334 nm3 = 2.334⨯10-23 cm3BCC结构的晶胞含有2个原子,∴其质量为:m = 2⨯55.85g/(6.023⨯1023) = 1.855⨯10-22 g密度为ρ= 1.855⨯10-22 g/(2.334⨯10-23 m3) =7.95g/cm33.9 计算铱原子的半径,已知Ir具有FCC晶体结构,密度为22.4g/cm3,原子量为192.2 g/mol。
答:先求出晶胞边长a,再根据FCC晶体结构中a与原子半径R的关系求R。
FCC晶体结构中一个晶胞中的原子数为4,ρ= 4⨯192.2g/(6.023⨯1023⨯a3cm3) = 22.4g/cm3,求得a = 0.3848 nm 由a = 22R求得R = 2a/4 = 1.414⨯0.3848 nm/4 = 0.136 nm 3.10 计算钒原子的半径,已知V 具有BCC晶体结构,密度为5.96g/cm3,原子量为50.9 g/mol。
答:先求出晶胞边长a,再根据BCC晶体结构中a与原子半径R的关系求R。
BCC晶体结构中一个晶胞中的原子数为2,ρ= 2⨯50.9g/(6.023⨯1023⨯a3cm3) = 5.96 g/cm3,求得a = 0.305 nm 由a = 4R/3求得R = 3a/4 = 1.732⨯0.305 nm/4 = 0.132 nm3.11 一些假想的金属具有图3.40给出的简单的立方晶体结构。
如果其原子量为70.4 g/mol,原子半径为0.126 nm,计算其密度。
答:根据所给出的晶体结构得知,a = 2R =2⨯0.126 nm = 0.252 nm 一个晶胞含有1个原子,∴密度为:ρ= 1⨯70.4g/(6.023⨯1023⨯0.2523⨯10-21cm3)= 7.304 g/cm33.12 Zr 具有HCP晶体结构,密度为6.51 g/cm3。
第二节流水作业一、流水作业法的经济效果通过对顺序作业法、平行作业法、流水作业法的比较,流水作业法是一种比较科学的施工组织方法,它建立在合理分工、紧密协作和大批量生产的基础上。
在公路工程施工过程中,将建筑产品施工的各道工序分配给不同的专业队依次去完成,每个专业队沿着一定的方向移动,在不同的时间相继对各个施工任务(施工段)进行相同的施工,由此形成专业队、施工机械和材料供应的移动路线,称为流水线。
公路工程施工现场规模较大,可容纳各种不同专业的工人、施工机具,在不同的位置进行施工生产,即将施工对象划分为若干个施工段,以流水形式组织施工作业,使整个施工过程始终连续、均衡、有节奏的施工。
公路工程施工任务不论是分部、分项工程,还是基本建设项目,都可以组织流水作业,即小到一道工序大到一个基本建设项目,都可以按流水作业法组织施工。
流水作业的经济效果,可归纳为以下几点:(1)可以缩短工期,尽早交付使用,发挥投资效益;(2)有利于提高劳动生产率;(3)有利于提高工程质量;(4)有利降低成本,提高利润;(5)可以保证机械和劳动力得到充分、合理的利用;(6)可以减少现场管理费和物资消耗,提高综合经济效益。
二、流水作业的分类流水作业可分为:分项工程流水作业、分部工程流水作业、单位工程流水作业和群体工程流水作业等几种形式。
前两种流水作业组织的基本形式。
三、流水作业的基本方法组织流水作业的基本方法如下:1.划分施工段划分施工段就是把劳动对象(工程项目)按自然形成或人为地划分成劳动量大致相等的若干段。
如:一个标段上有若干道小涵洞,可以把每一个小涵洞看作是一个施工段,这就自然形成了若干施工段。
如果把一个标段的路线工程部分,划分成1Km一段,就属于人为地把劳动对象划分成了若干施工段。
2.划分工序划分工序就是把劳动对象(工程项目)的施工过程,划分成若干道工序或操作过程,每道工序或操作过程分别按工艺原则建立专业班组,即有几道工序,原则上就应该有几个专业施工队。