土力学(中国水利水电出版社出版)第十章习题
- 格式:pdf
- 大小:157.23 KB
- 文档页数:3
习题10-1
解:由已知条件知:p=236kPa ,γ=18kN/m3,φ=15°,c=15kPa ,D=2m 极限平衡区的最大深度z max =D tg c ctg D p −−⎟⎠⎞⎜⎝⎛+−−ϕ
γϕπϕπγγ2 ⇒215tg 18151801521518218236−°×−⎟⎠
⎞⎜⎝⎛°×°+−°×××−πππctg =3.458m 所以,塑性变形区在3.458m 内。
习题10-4 解:据太沙基法求极限荷载的公式可知:2u c q B P cN qN N γγ=++
由16ϕ=D 查表10-4可得:13.6, 4.9, 3.0c q N N N γ===,故极限荷载为
2
2102013.6183 4.91832
806.6u c q c q B P cN qN N B cN DN N kPa
γγγγγ=++=++=×+××+
××=
此时容许承载力为: []/806.6/2.5322.64u R P K kPa ===;
当地下水为上升至基础地面高程时,地基的承载力为:
2
2102013.683 4.9832
309.6u c q c q B P cN qN N B cN DN N kPa
γγγγγ′=++′′=++=×+××+
××=
因此,地基的承载力会变小
习题10-5
解:由于存在偏心荷载和水平荷载,需对其进行修正:
① 偏心距e=0.8m ,故有效宽度e B 210 1.68.4B e =−=−=m ,浮容重10γ′=kN/m 3 ②
0500tg 0.3,20tg 0.31061500H V
P P δϕδ==≈==−据及,查表得:i 0.420.510.26c q r i i ===;; ③020,105ϕ=−据查表得:95.2;40.6;83.14N ===r q c N N
④由汉森公式可知:
12
3014.830.42101 6.40.510.5108.4 2.950.26251.7kPa
u c c q q e P cN i qN i B N i γγγ′=++=××+×××+××××=
取K=2得:251.7[]125.85kPa 2u P R K
=== 而条形基础实际承受的最大压力则根据偏心荷载下的基底压力公式得: max 61500 4.8P (1)(1222.0kPa 1010v P e B B
=+=+= [R]小于实际最大压力值,故不安全。
习题10-6
解:
(a) 蓄水前荷载不倾斜,可用太沙基公式计算极限荷载。
由φ=18˚,查表10-4得,
N c =15.5,N q =6.0,N γ=3.9
地下水位与地面齐平,采用浮容重计算
p u =cN c +qN q +0.5B γN γ=20×15.5+10×2×6.0+0.5×10×20×3.9=712 (kPa) 如果用汉森公式计算,对基础深度系数进行修正,即d c =1.035, d q =1.031,查表10-5得,N c =13.1,N q =5.26,N γ=2.08
p u =cN c d c +qN q d q +0.5B γN γ=20×13.1×1.035+10×2×5.26×1.031+0.5×10×20×2.08=582.55 (kPa) (b) 蓄水后,上下游水深不同,荷载发生偏心且有水平荷载(水压力)作用 上游水重W 1=γw h 1(B /2)=9.81×6×10=588.6 (kN)
下游水重W 2= W 1/2=294.3 (kN)
上游水压力P w 1=0.5γw h 12=0.5×9.81×62=176.58. (kN)
下游水压力P w 2=0.5γw h 22=0.5×9.81×32=44.145. (kN)
偏心距为
1976.09
.2882485.116220*********.2946.588258.17653.2941145.4456.588343421112221==×+××++×−×−×+×=⋅+++⋅−⋅−⋅+⋅=
B p G W W h P B W h P B W e W W B 有效宽度为B e =B-2e B =20-2×0.1976=19.6 (m)
0459.09
.2882145.4458.176=−=ΣΣ=V P tg δ
δ=2.63° 已知,P H =176.58-44.145=132.435 (kN),P V =2882.9 (kN),由式(10-34)求得荷载倾斜系数i q =0.922,i c =0.904, i γ=0.8923,d c =1.036, d q =1.006, 则由汉森公式得: p u =cN c i c d c +qN q i q d q +0.5B e γN γi γ
=20×13.1×0.904×1.036+10×2×5.26×0.922×1.006+0.5×19.6×10×2.08×0.8923 =524.84 (kPa)。