单项选择题 某框架结构柱基础,由上部结构传至该柱基的荷载标准值为Fk=6600kN,Mxk=Myk=900kN·m,柱基础独立承台下采用400mm×400mm钢筋混凝土预制桩,桩的平面布置及承台尺寸如图所示:承台底面埋深3.0m,柱截面尺寸700mm×700mm,居承台中心位置。承台用C40混凝土。混凝土保护层厚度50mm,承台及承台以上土的加权平均重度取20kN/m3。
1. 满足承载力要求的单桩承载特征值
试问:满足承载力要求的单桩承载特征值(kN)最小不应小于下列何值?
A B C D
C
[解析] 由《地规》(GB 50007—2011)第8.5.4条,
又根据《地规》第8.5.54条,Q
kmax≤1.2R。
则单桩承载特征值
如果未考虑G
k,则有
(1)上部结构传至该柱基的荷载标准值;(2)如题中图;(3)满足承载力要求。
[考点] (1)双向弯矩作用下单桩最大竖向力设计值;(2)Q
kmax与R
a的关系。
2. 柱对承台的冲切力设计值
假定相应于荷载效应基本组合由永久荷载控制,试问:柱对承台的冲切力设计值最接近于下列何项数值?
A B C D
B
[解析] 根据《地规》(GB 50007—2011)第8.5.19条,
各桩平均竖向力
柱边缘至桩近侧边缘水平距离为
,h
0=1100-50=1050(mm)
冲切破坏锥体内只有1根桩。
柱对承台的冲切力设计值F
l=1.35F
k-N=1.35×6600-990=7920(kN)
如果多考虑分项系数1.35,则有
,错选A。
如果未扣除G
k的影响与未考虑分项系数1.35,则有
=6720,错选C。
如果未扣除G
k的影响,且考虑分项系数1.35,则有
,错选D。
(1)由永久荷载控制;(2)冲切力设计值。
[考点] (1)基本组合;(2)N的计算;(3)冲切力设计值F
l。
3. 承台的抗冲切承载力设计值
验算柱对承台的冲切时,试问:承台的抗冲切承载力设计值(kN)最接近于下列何项数值?
A B C D
D
[解析] 根据《地规》(GB 50007—2011)第8.5.19条,
h
0=h-50=1100-50=1050(mm)=1.05(m)
α
0=1650-200-400=1050(mm)=1.05(m)
则
根据《地规》(GB 50007—2011)第8.2.8条,
C40混凝土的抗拉强度设计值f
t=1.71N/mm
2,b
c=h
c=700mm,
则由《地规》式(8.5.19-1),承台的抗)中切承载力设计值
2[α
ox(b
c+α
oy)+a
oy(h
c+a
0x)]β
hpf
th
0 =2×[0.7×(700+1050)+0.7×(700+1050)]×0.975×1.71×1050
=8578×10
3(N)
=8578(kN)
如果使用《地规》式(8.5.19-1)时,未乘2,则得4289kN,错选B。
抗冲切承载力设计值。
[考点] (1)λ
0x、λ
0y计算;(2)β
hp的取值;(3)承台的抗冲切承载力设计值。
4. 承台抗冲切设计值
验算角桩对承台的冲切时,试问:承台抗冲切设计值(kN)最接近于下列何项数值?
A B C D
D
[解析] 由《地规》(GB 50007—2011)第8.5.19条,
承台的有效高度h
0=h-50=1100-50=1050(mm)=1.05(m)
a
1x=a
1y=1650-200-400=1050(mm)=1.05(m)
则
,c
1=c
2=600mm,
根据《地规》第8.2.8条,
C40混凝土的抗拉强度设计值f
t=1.71N/mm
2 则由《地规》式(8.5.19-5),承台的抗冲切承载力设计值
(1)角桩对承台的冲切;(2)承台的抗冲切承载力设计值。
[考点] (1)λ
0x、λ
0y计算;(2)β
hp的取值;(3)承台的抗冲切承载力设计值。
5. 承台的斜截面抗剪承载力设计值
试问:承台的斜截面抗剪承载力设计值(kN)最接近于下列何项数值?
A B C D
A
[解析] 根据题目已知条件,C40混凝土的抗拉强度设计值f
t=1.71N/mm
2,承台的有效高度h
0=1050mm。
由《地规》(GB 50007—2011)第8.5.21条,以及《地规》式(8.2.9-2),知
;
承台的斜截面抗剪承载力设计值
V
R=β
hsβf
tb
0h
0=0.9343×0.875×1.71×4000×1050=5871375(N)=5871.375(kN)
[考点] 斜截面抗剪承载力设计值。
某高层住宅地基基础设计等级为乙级,采用水泥粉煤灰碎石桩复合地基,基础为整片筏基。长44.8m,宽14m,桩径400mm,桩长8m,桩孔按等边三角形均匀布置于基底范围内,孔中心距为1.5m,褥垫层底面处由永久荷载标准值产生的平均压力值为280kN/m2,由活荷载标准值产生的平均压力值为100kN/m2,可变荷载的准永久系数取0.4,地基土层分布、厚度及相关参数如图所示。
6. 复合地基的承载力特征值
假定取单桩承载力特征值为R
a=500kN,桩间土承载力折减系数取β=0.80,试问:复合地基的承载力特征值(kPa)最接近于下列何项数值?
A B C D
B
[解析] 根据《地处规》(JGJ 79—2012)第7.1.5条,CFG桩属于有粘结强度的增强体桩,取λ=1.0,
,f
sk取天然地基承载力特征值,f
sk=140kPa,
按照三角形布桩,则d
e=1.05s,
复合地基的承载力特征值
(1)按等边三角形均匀布置;(2)孔中心距为1.5m;(3)褥垫层底面处;(4)可变荷载的准永久系数。
[考点] (1)η
d的取值;(2)用f
sp公式导出f
spk。
某安全等级为二级的高层建筑采用混凝土框架-核心筒结构体系,框架柱截面尺寸均为900mm×900mm,筒体平面尺寸11.2m×11.6m,如图所示。基础采用平板式筏基,板厚1.4m,筏基的混凝土强度等级为C30。
提示:计算时取h0=1.35m。
8. 冲切临界截面的最大剪应力
柱传至基础的荷载效应,由永久荷载控制。图中柱Z1按荷载效应标准组合的柱轴力为F
k=9000kN,柱底端弯矩为M
k=150kN·m。荷载标准组合的地基净反力为135kPa(已扣除筏基自重)。已求得c
1=c
2=2.25m,c
AB=1.13m,I
s=11.17m
4,α
s=0.4。试问:柱Z1距离柱边h
0/2处的冲切临界截面的最大剪应力τ
max(kPa)最接近于下列何项值?
A B C D
B
[解析] 根据《地规》(GB 50007—2011)第8.4.7条,荷载效应基本组合时的内筒所承受的轴力设计值减去内筒下筏板冲切破坏锥体内的基底反力设计值
F
t=1.35[N
k-p
k(h
c+2h
0)×(b
c+2h
0)]
=1.35×[9000-135×(0.9+2×1.35)×(0.9+2×1.35)]
=9788(kN)
距内筒外表面
处冲切临界截面的周长u
m=4×(0.9+1.35)=9(m)
柱Z1距离柱边
处的冲切临界截面的最大剪应力
(1)提示;(2)荷载标准组合的地基净反力;(3)柱Z1距离柱边h
0/2处。
[考点] (1)基本组合中的分项系数1.35;(2)地基净反力的概念;(3)F
l计算式中h
c、b
c、h
0的取值;(4)τ
max计算式中u
m等参数的取值。
9. 受冲切混凝土剪应力设计值
试问:柱Z1下筏板的受冲切混凝土剪应力设计值(抗力)τ
c(kPa)最接近于下列何项数值?
A B C D
A
[解析] 根据《地规》(GB 50007—2011)第8.2.8条,
受冲切承载力截面高度影响系数
根据《地规》第8.4.7条,由于柱长边短边比为1.0,则取β
s=2。
柱Z1下筏板的受冲切混凝土剪应力设计值
受冲切混凝土剪应力设计值(抗力)。
[考点] (1)β
hp的计算;(2)β
s的计算。
10. 距内筒外表面h
0/2处的受冲切临界截面的最大剪应力
柱传至基础的荷载效应由永久荷载控制。相应于荷载效应标准组合的内筒轴力为40000kN,荷载标准组合的地基净反力为135kPa(已扣除筏基自重)。试问:当对筒体下板厚进行受冲切承载力验算时,距内筒外表面h
0/2处的受冲切临界截面的最大剪应力τ
max(kPa)最接近于下列何项数值?
提示:不考虑内筒根部弯矩的影响。
A B C D
B
[解析] 根据《地规》(GB 50007—2011)第8.4.8条,荷载效应基本组合时的内筒所承受的轴力设计值减去内筒下筏板冲切破坏锥体内的基底反力设计值
F
l=1.35×[40000-(11.2+2×1.35)×(11.6+2×1.35)×135]
=17774(kN)
距内筒外表面
处冲切临界截面的周长u
m=2×(11.2+11.6+2×1.35)=51(m)
距内筒外表面
处的受冲切临界截面的最大剪应力
(1)永久荷载控制;(2)地基净反力为135kPa;(3)距内筒外表面h
0/2处的受冲切临界截面的最大剪应力τ
max;(4)提示。
[考点] (1)基本组合中的分项系数1.35;(2)地基净反力的概念;(3)F
l计算式中h
c、b
c、h
0的取值;(4)τ
max计算式中的u
m等参数的取值。
11. 内筒下筏板的受冲切混凝土剪应力设计值(抗力)
试问:当对简体下板厚进行受冲切承载力验算时,内筒下筏板的受冲切混凝土剪应力设计值(抗力)τ
c(kPa)最接近于下列何项数值?
A B C D
A
[解析] 根据《地规》(GB 50007—2011)第8.2.8条,受冲切承载力截面高度影响系数
根据《地规》第8.4.8条,内筒下筏板的受冲切混凝土剪应力设计值(抗力)
(1)对筒体下板厚进行受冲切承载力验算;(2)混凝土剪应力。
[考点] (1)β
hp的计算;(2)β
s的计算。
某单层单跨工业厂房建于正常固结的黏性土地基上,跨度27m,长度84m,采用柱下钢筋混凝土独立基础。厂房基础完工后,室内外均进行填土;厂房投入使用后,室内地面局部范围有大面积堆载,堆载宽度6.8m,堆载的纵向长度40m。具体的厂房基础及地基情况、地面荷载大小等如图所示。
12. 计算附加沉降量等效均布地面荷载
地面堆载为q
1=30kPa;室内外填土重度均为γ=18kN/m
3。试问:为计算大面积地面荷载对柱1的基础产生的附加沉降量,所采用的等效均布地面荷载q
eq(kPa)最接近下列何项数值?
提示:注意对称荷载,可减少计算量。
A B C D
A
[解析] 根据《地规》(GB 50007—2011)第N.0.4条,
《地规》表N.0.4地面荷载换算系数βi
区段 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
0.30 |
0.29 |
0.22 |
0.15 |
0.10 |
0.08 |
0.06 |
0.04 |
0.03 |
0.02 |
0.01 |
|
注:(1)a、b见《地规》表7.5.4;
(2)i取0~10的含义见《地规》N.0.4。
应按
对β
i取值。对于柱1,室内、室外填土对称,只需要考虑堆载的影响。按照0.5倍基础宽度分区段后,堆载位于2~5段。
等效均布地面荷载
[考点] (1)大面积地面荷载对基础产生的附加沉降量计算;(2)地面荷载换算系数β
i的取值。
13. 地基附加沉降允许值
地面堆载为q
1=30kPa;室内外填土重度均为γ=18kN/m
3。若在使用过程中允许调整该厂房的吊车轨道,试问:由地面荷载引起柱1基础内侧边缘中点的地基附加沉降允许值(mm)最接近于下列何项数值?
A B C D
C
[解析] 根据《地规》(GB 50007—2011)第7.5.5条,地面荷载的纵向长度a=40m,厂房跨度方向基础底面边长b=3.4m,采用内插法得。
由地面荷载引起柱1基础内侧边缘中点的地基附加沉降允许值
柱1基础内侧边缘中点。
[考点] 线性内插法。
14. 土体的抗剪强度
已知地基②层土的天然抗剪强度τ
f0为15kPa,三轴固结不排水压缩试验求得的土的内摩擦角
为12°。地面荷载引起的柱基础下方地基中A点的附加竖向应力Δσ
z=12kPa,地面填土3个月时,地基中A点土的固结度U
t为50%。试问:地面填土3个月时地基中A点土体的抗剪强度τ
ft(kPa)最接近于下列何项数值?
提示:按《建筑地基处理技术规范}(JGJ 79—2012)作答。
A B C D
B
[解析] 根据《地处规》(JGJ 79—2012)第5.2.11条,
地面填土3个月时地基中A点土体的抗剪强度
τ
ft=τ
f0+Δσ
zU
ttan
=15+12×50%×tan12°=16.3(kPa)
(1)天然抗剪强度;(2)土的内摩擦角;(3)附加竖向应力;(4)固结度。
[考点] 土体的抗剪强度计算。
16. 搅拌桩单桩承载力特征值
并已知搅拌桩的直径为600mm,水泥土标准养护条件下90d龄期的立方体抗压强度平均值f
cu=1500kPa,桩身强度折减系数η=0.3,桩端天然地基土的承载力折减系数α=0.5。试问:搅拌桩单桩承载力特征值R
a(kN)最接近于下列何项数值?
A B C D
A
[解析] 桩体横截面面积
根据《地处规》(JGJ 79—2002)式(7.3.3),搅拌桩单桩承载力特征值
R
a=ηf
cuA
p=0.3×1500×282.6×10
-3=127.2(kN)
水泥搅拌桩属于有粘结强度的增强体桩,取α
p=1.0,根据《地处规》式(7.1.5-3),搅拌桩单桩承载力特征值
R
a应取二者较小者,即R
a=127.2kN。
如果仅考虑搅拌桩单桩承载力特征值,
错选C。
(1)90d龄期的立方体抗压强度;(2)强度折减系数η;(3)承载力折减系数α;(4)单桩承载力特征值R
a。
[考点] (1)A
p的计算;(2)R
a的计算与取值。
某单层地下车库建于岩石地基上,采用岩石锚杆基础。柱网尺寸8.4m×8.4m,中间柱截面尺寸600mm×600mm,地下水位位于自然地面以下1m,图为中间柱的基础示意图。
17. 荷载效应标准组合下单根锚杆承受的最大抜力值
相应于荷载效应标准组合时,作用在中间柱承台底面的竖向力总和为-500kN(方向向上),已综合考虑地下水浮力、基础自重及上部结构传至柱基的轴力,作用在基础底面形心的力矩值M
xkM
yk均为100kN·m。试问:荷载效应标准组合下,单根锚杆承受的最大拔力值N
max(kN)最接近于下列何项值?
A B C D
C
[解析] 根据《地规》(GB 50007—2011)第8.6.2条,单根锚杆承受的最大拔力值
如果计算中M
xk采用正值,M
yk采用负值(或对调正负号),则
=125(kN),错选A。
如果计算中仅采用了M
xkM
yk中的一个数据,则
,错选B。
(1)岩石锚杆基础;(2)地下水位位于自然地面以下;(3)如题中图;(4)竖向力总和;(5)荷载效应标准组合下。
[考点] (1)荷载效应标准组合的概念;(2)N
max计算式中,M
xkM
yk的方向;(3)x
i、y
i的取值。
18. 锚杆有效锚固长度
若荷载效应标准组合下,单根锚杆承受的最大拔力值N
max为170kN,锚杆孔直径为150mm,锚杆采用HRB335钢筋,直径32mm,锚杆孔灌浆采用M30水泥砂浆,砂浆与岩石间的粘结强度特征值为0.42MPa。试问:锚杆有效锚固长度l(m)应取下列何项数值?
A B C D
D
[解析] 根据《地规》(GB 50007—2011)第8.6.2条、第8.6.3条,
N
max≦0.8πd
1lf
锚杆有效锚固长度
根据《地规》图8.6.1的构造要求锚杆有效锚固长度l≥40d-40×32=1280(mm)
如果仅根据《地规》第8.6.2条、第8.6.3条,而未考虑构造要求
N
max≤0.8πd
1lf
锚杆有效锚固长度
,错选B。
(1)锚杆孔直径;(2)粘结强度特征值;(3)锚杆有效锚固长度l。
[考点] (1)由式N
max≤0.8πd
1lf求l;(2)锚杆有效锚固长度。
21. 建筑场地的类别
某建筑场地的土层分布即各土层的剪切波速如图所示,土层等效剪切波速为240m/s,试问:该建筑场地的类别应为下列何项所示?
A B C D
B
[解析]
根据《抗规》(GB 50011一2010)第4.1.4条,建筑场地覆盖层厚度应算至⑦基岩顶,但需扣除火山岩硬夹层的厚度2m,则建筑场地覆盖层厚度为49m。
根据《抗规》第4.1.5条,计算深度应取为20m,
土层等效剪切波速
再根据《抗规》表4.1.6,由于140m/s<v
se<250m/s,覆盖层厚度49m在3~50m之间,故为Ⅱ类场地。
若在计算t时误取49m深度考虑,则会得到t=0.345s,从而v
se=57.97m/s,再根据《抗规》表4.1.6,由于v
se<140m/s,覆盖层厚度49m在15~80m之间,故为Ⅲ类场地。错选C。
(1)如题中图;(2)土层等效剪切波速。
[考点] (1)土层等效剪切波速的概念;(2)建筑场地的类别。
某建筑物地基基础设计等级为乙级,其柱下桩基采用预应力高强度混凝土桩管(PHC桩),桩外径400mm,壁厚95mm,桩尖为敞口形式。有关地基各土层分布情况、地下水位、桩端极限端阻力标准值qpk桩侧极限侧阻力标准值qsk及桩的布置、柱及承台尺寸等,如图所示。
22. 单桩竖向承载力计算
当不考虑地震作用时,根据土的物理指标与桩承载力参数之间的经验关系,试问:按《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)计算的单桩竖向承载力R
a(kN)最接近于下列何项数值?
A B C D
A
[解析] 根据《桩规》(JGJ 94—2008)第5.3.8条,d
1=0.4-2×0.095=0.21(m),h
b=2m,
空心桩内径因
,根据《桩规》式(5.3.8-3),则λ
p=0.8
空心桩敞口面积
敞口预应力混凝土空心桩单桩竖向极限承载力标准值
Q
uk=u∑q
sikl
i+q
pk(A
j+λ
pA
p1 =3.14×0.4×(50×1.5+30×2+40×7+24×7
+65×4+90×2)+9400×(0.091+0.8×0.035)
=2403.5(kN)
根据《桩规》第5.2.2条,单桩竖向承载力
(1)桩外径400mm,壁厚95mm,桩尖为敞口形式;(2)如题中图;(3)当不考虑地震作用;(4)按《桩规》(JGJ 94—2008)计算。
[考点] (1)空心管管桩桩端净面积A
j的计算;(2)
的比值与λ
p的取值;(3)Q
uk的计算;(4)R
a与Q
uk的关系。
23. 不考虑地震作用时,考虑承台效应的复合基桩的竖向承载力特征值
经单桩竖向静荷载试验,得到3根试桩的单桩竖向极限承载力分别为2390KN、2230kN与2520kN。假设已求得承台效应系数η
c为0.18,试问:不考虑地震作用时,考虑承台效应的复合基桩的竖向承载力特性值R
a(kN)最接近于下列何项数值?
提示:单桩竖向承载力特征值R
a按《建筑工程地基基础设计规范》(GB 50007—2011)确定。
A B C D
B
[解析] 根据《地规》(GB 50007—2011)附录Q,其单桩竖向极限承载力平均值为
,极差2520-2230=290(kN),小于平均值的30%,即30%Q
u=30%×2380=714(kN),则
根据《桩规》(JGJ 94—2008)式(5.2.5-1),
计算基桩所对应的承台底净面积
不考虑地震作用时,考虑承台效应的复合基桩的竖向承载力特性值
R=R
a+η
af
akA
c=1190+0.18×110×2.11=1232(kN)
如果仅以为考虑了《地规》附录Q即为答案,则根据《地规》附录Q,其单桩竖向极限承载力平均值为
,极差2520-2230=290(kN)小于平均值的30%,即30%Q
u=30%×2380=714(kN),则
,错选A。
如果仅以为考虑了《地规》附录Q的一部分即为答案,则根据《地规》附录Q,其单桩竖向极限承载力平均值为
,错选C。
(1)单桩竖向静荷载试验;(2)承台效应系数;(3)不考虑地震作用;(4)提示。
[考点] (1)单桩竖向极限承载力平均值;(2)极差与平均值的关系;(3)R
a与Q
u;(4)A
c的计算;(5)R的计算。
24. 考虑地震作用计算桩的竖向承载力特征值时,细中砂层土的液化影响折减系数
该工程建筑抗震设防烈度为7度,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度值为0.15g。细中砂层初步判别认为需进一步进行液化判别,土层厚度中心A点的标准贯入锤击数实测值N为6。试问:当考虑地震作用,按《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)计算桩的竖向承载力特征值时,细中砂层土的液化影响折减系数
应取下列何项数值?
A.0 B.
C.
D.1.0
A B C D
B
[解析] 设计地震分组为第一组,根据《抗规》(GB 50011—2010)第4.3.4条,得β=0.8,设计基本地震加速度值为0.15g,查《抗规》表4.3.4,得N
0=10,d
s=1+3+1=5(m),d
w=3m;细中砂层土,ρ
c=3。
根据《抗规》第4.3.4条,液化判别标贯击数临界值,
根据《桩规》(JGJ 94—2008)第5.3.12条,
查《桩规》表5.3.12,0.6<λ
N≤0.8,d
L≤10m,则土层液化折减系数
(1)建筑抗震设防烈度为7度,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度值为0.15g;(2)标准贯入锤击数实测值;(3)当考虑地震作用;(4)细中砂层土。
[考点] (1)N
cr的计算;(2)λ
N的计算;(3)由λ
N、d
L查表得
。
25. 群桩基础的基桩水平承载力特征值
该建筑物属于对水平位移不敏感的建筑。单桩水平静载试验表明,当地面处水平位移为10mm时,所对应的水平荷载为32kN。已求得承台侧向土水平抗力效应系数η
l为1.35,桩顶约束效应系数η
r为2.05。试问:当验算地震作用桩基的水平承载力时,沿承台长方向,群桩基础的基桩水平承载力特征值R
h(kN)最接近于下列何项数值?
提示:
。
A B C D
B
[解析] 根据《桩规》(JGJ 94—2008)第5.7.2条第2款“对于钢筋混凝土预制桩、锏桩、桩身正截面配筋率不小于0.65%的灌注桩,可根据静载试验结果取地面处水平位移为10mm(对于水平位移敏感的建筑物取水平位移6mm)所对应荷载的75%为单桩水平承载力特征值”。
《桩规》第5.7.2条第7款“验算地震作用桩基的水平承载力时,宜将按上述2~5款方法确定的单桩水平承载力特征值乘以调整系数1.25”。
则单桩水平承载力特征值R
ha=32×0.75×1.25=30(kN)
根据《桩规》第5.7.3条,
桩的相互影响效应系数
群桩效应综合系数η
h=η
iη
r+η
l=0.85×2.05+1.35=3.09
群桩基础的基桩水平承载力特征值R
h=η
hR
ha=3.09×30=93(kN)
如果未考虑《桩规》第5.7.2条第7款,R
ha=32×0.75=24(kN),错选A。
如果未考虑《桩规》第5.7.2条,取R
ha=32kN,R
h=η
hR
ha=3.09×32=98.88(kN),错选C。
(1)对水平位移不敏感的建筑;(2)地面处水平位移为10mm;(3)承台侧向土水平抗力效应系数η
1;(4)桩顶约束效应系数η
r;(5)验算地震作用桩基的水平承载力。
[考点] (1)静载试验结构的取值;(2)R
ha的计算;(3)
比值与η
i的计算;(4)η
h的计算;(5)R
h的计算。
26. 承台在柱边处截面的最大弯矩设计值
取承台及其上土的加权平均重度为20kN/m
3。在荷载效应标准组合下,柱传给承台顶面的荷载为M
k=704kN·m,F
k=4800kN,H
k=60kN。当荷载效应由永久荷载效应控制时,试问:承台在柱边处截面的最大弯矩设计值M(kN·m)最接近于下列何项数值?
A B C D
C
[解析] 根据《桩规》(JGJ 94—2008)第5.1.1条,不考虑承台及其上回填土的最大竖向力
根据《地规》(GB 50007—2011)第3.0.6条,N
max=1.35N
kmax=1.35×900=1215(kN)
根据《桩规》第5.9.2条,柱下独立桩基承台的正截面弯矩设计值
M
max=∑N
maxx
i=2×1215×(2-0.4)=3888(kN·m)
如果未考虑《地规》第3.0.6条,取N
max=N
kmax=900kN
M
max=∑N
maxx
i=2×900×(2-0.4)=2880(kN·m),错选A。
如果错误地考虑了承台及其上回填土最大竖向力,
但未考虑《地规》第3.0.6条,取N
max=N
kmax=1012kN
M
max=∑N
maxx
i=2×1012×(2-0.4)=3238.4(kN·m),错选B。
如果错误地考虑了承台及其上回填土最大竖向力,
N
max=1.35N
kmax=1.35×1012=1366.2(kN)
M
max=∑N
maxx
i=2×1366.2×(2-0.4)=4371.84(kN·m),错选D。
(1)荷载效应标准组合;(2)永久荷载效应控制;(3)柱边处截面。
[考点] (1)N
kmax计算式中参数M
k、x;(2)N
max与N
kmax的关系式;(3)]M
max与N
max的关系式。
某柱下扩展锥形基础,柱截面尺寸为0.4m×0.5m,基础尺寸、埋深及地基条件见图。基础及其上土的加权平均重度取20kN/m3。
27. 基础尺寸
荷载效应标准组合时,柱底竖向力F
k=1100kN、力矩M
k=141kN·m、水平力V
k=32kN,为使基底压力在该组合下均匀分布,试问:基础尺寸b
1(m)应与下列何项数值最为接近?
A B C D
D
[解析] 根据《地规》(GB 50007—2011)第5.2.2条,当基底压力呈矩形分布时,由
①M
k、U
k、F
k在基底形心处产生的弯矩
=0。
总力矩
=M
k+H
kd+F
ke=141+32×0.75-1100×
=935-550b
1=0
得
(1)荷载效应标准组合;(2)基底压力在该组合下均匀分布。
[考点] (1)给定M
k与总的
的关系;(2)基底压力均匀分布的含义;(3)偏心距e与b
1的关系。
28. 基础底面处土层修正后的天然地基承载力特征值
假设b
1为1.4m,试问:基础底面处土层修正后的天然地基承载力特征值f
a(kPa)与下列何项数值最为接近?
A B C D
B
[解析] 根据《地规》(GB 50007—2011)第5.2.4条,因黏性土的天然孔隙比e
0=0.64,液性指数I
L=0.5均小于0.85,查《地规》表5.2.4知,承载力修正系数η
b=0.3,η
d=1.6。
因题目中假设b
1为1.4m,则基础弯矩方向的长度为b=1.4+1.4=2.8(m)<3(m),则根据《地规》第5.2.4条,有基础底面宽度b=3m。
基础底面以上土的加权平均重度
基础底面处土层修正后的天然地基承载力特征值
f
a=f
ak+η
bγ(b-3)+η
dγ
m(d-0.5)=205+0+1.6×18×(1.5-0.5)
=233.8(kPa)
假设b
1为1.4m。
[考点] (1)表5.2.4中,承载力修正系数的正确查取;(2)基础底面以上加权平均重度的计算;(3)基础埋置深度的取值;(4)f
a的计算。
29. 软弱下卧层顶面的附加压力值
假定黏性土层的下卧层为淤泥质土,其压缩模量E
a=3MPa。假定基础只受轴心荷载作用,且b
1为1.4m;相应于荷载效应标准组合时,柱底的竖向力F
k=1200kN。试问:荷载效应标准组合时,软弱下卧层顶面处的附加压力值p
z(kPa)最接近于下列何项数值?
A B C D
B
[解析] 根据《地规》(GB 50007—2011)第5.2.7条,
基础底面处的平均压力值
基础底面处土的自重压力值p
c=17.5×1+19×0.5=27(kPa)
因压缩模量比值
,深度与宽度比值
,查《地规》表5.2.7,θ=23°
软弱下卧层顶面处的附加压力值
① (1)下卧层为淤泥质土,其压缩模量E
s=3MPa;(2)只受轴心荷载作用。
[考点] (1)表5.2.4中承载力修正系数的正确查取;(2)基础底面以上加权平均重度的计算;(3)基础埋置深度的取值;(4)f
a的计算。
①注意:此处式中b为矩形基础或条形基础底边的宽度;l为矩形基础底边的长度;一定要与《地规》中图5.2.2中的b相区分,不要混为一谈。
30. 基础中心技术的地基最终变形量
假定黏性土层的下卧层为基岩,基础只受轴心荷载作用,且b
1为1.4m;荷载效应准永久组合时,基底的附加压力p
0为150kPa。试问:当基础无相邻荷载影响时,基础中心计算的地基最终变形量最接近于下列何项数值?
提示:地基变形计算深度取基岩顶面。
A B C D
A
[解析] 根据《地规》(GB 50007—2011)第5.3.5条,基础的长宽比
,埋置深度与基础宽度的比值
,
查《地规》附录K中表K.0.1-2得附加应力系数
;
由附加应力值p
0=150kPa≤0.75f
ak=153.8kPa,压缩模量E
s=9MPa,
查《地规》表5.3.5,并进行线性内插得
沉降计算经验系数
基础中心计算的地基最终变形量
(1)下卧层为基岩;(2)荷载效应准永久组合;(3)当基础无相邻荷载影响;(4)提示。
[考点] (1)
中6的取值;(2)查附录K得
;(3)E
s的取值;(4)线性内插得
;(5)基础中心计算的地基最终变形量s的计算式的含义
某高层住宅,采用筏板基础,基础尺寸为2130m,地基基础设计等级为乙级。地基处理采用水泥粉煤灰石桩(CFG),桩盲径为400mm。地基土层分布及相关参数如图所示。
31. CFG桩面积置换率m的最小值
设计要求经修正后的复合地基承载力特征值不小于430kPa,假设基础底面以上土的加权平均重度为18kN/m
3,CFG桩单桩竖向承载力特征值R
a为450kN,桩间土承载力折减系数为0.8。试问:该工程的CFG桩面积置换率m的最小值最接近下列何项数值?
提示:地基处理后桩间土承载力特征值可取天然地基承载力特征值。
A B C D
B
[解析] 根据《地处规55(JGJ 79—2012)第3.0.4条,承载力修正系数η
b=0,η
d=1.0,
《地规》(GB 50007—2011)第5.2.4条,复合地基承载力特征值
f
a=f
spk+η
bγ(b-3)+η
dγ
m(d-0.5)=430(kPa)
f
spk=430-1.0×18×(7-0.5)=313(kPa)
根据《地处规》第7.7.2条第6款,CFG桩属于有粘结强度的增强体桩,取λ=1.0,根据《地处规》式(7.1.5-2),
CFG桩面积置换率
(1)要求经修正后的复合地基承载力特征值不小于430kPa;(2)假设;(3)提示。
[考点] (1)承载力修正系数η
b、η
d的查取;(2)由f
a推f
spk的值;(3)由f
spk推m的值。
33. 地基处理后,基础中心的地基最终变形量
假定该工程沉降量计算不考虑基坑回弹影响,采用天然地基时,基础中心计算的地基最终变形量为150mm,其中基底下7.5m深土的地基变形量s为100mm,其下土层地基变形量s为50mm。已知CFG桩复合地基的承载力特征值f
spk为360kPa。当褥垫层和粉质黏土复合土层的压缩模量相同,并且天然地基和复合地基沉降计算经验系数相同时,试问:地基处理后,基础中心的地基最终变形量s(m)最接近于下列何项数值?
A B C D
C
[解析] 根据《地处规》(JGJ 79—2012)式(7.1.7),
复合土层的压缩模量与该层天然地基压缩模量的比值
基础中心的地基最终变形量
(1)如题中图;(2)不考虑基坑回弹;(3)褥垫层和粉质黏土复合土层的压缩模量相同;(4)天然地基和复合地基沉降计算经验系数相同;(5)地基处理后。
[考点] (1)ζ的取值;(2)s的计算。
某多层框架结构厂房柱下矩形独立基础,柱截面为1.2m×1.2m,基础宽度为3.6m,抗震设防烈度为7度。设计基本地震加速度为0.15g,基础平面、剖面、土层分布及土层剪切波速,如图所示。
39. 基础底面处的地基抗震承载力
假定基础底面处粉质黏土层的地基承载力f
ak为160kPa。基础长度y≥3.6m,试问:基础底面处的地基抗震承载力f
aE(kPa)与下列何项数值最为接近?
A B C D
C
[解析] 因粉质黏土层的天然孔隙比e
0=0.6,液性指数I
L=0.42均小于0.85,
查《地规》(GB 50007—2011)表5.2.4知,承载力修正系数η
b=0.3,η
d=1.6。
假定基础底面宽度b<3m,则根据《地规》第5.2.4条,取基础底面宽度b=3m。
基础底面以上土的加权平均重度
修正后的基底处地基承载力特征值
f
a=f
ak+η
bγ(b-3)+η
dγ
m(d-0.5)
=160+0.3×(18.5-10)×(3.6-3)+1.6×15.41×(2.2-0.5)
=203.4(kPa)
粉质黏土层的地基承载力f
ak为160kPa,查《抗规》(GB 50011—2010)表4.2.3,ξ
a=1.3,基础底面处的地基抗震承载力f
aE=ξ
af
a=1.3×203.4=264.4(kPa)
如果未考虑基础底面下的土层在地下水位以下,未取有效重度γ
'=γ=18.5kN/m
3,则有
f
a=f
ak+η
bγ(b-3)+η
dγ
m(d-0.5)
=160+0.3×18.5×(3.6-3)+1.6×15.41×(2.2-0.5)
=205.2(kPa)
且未考虑《抗规》第4.2.3条,直接取f
aE=f
a=203.4kPa,错选A。
(1)粉质黏土层的地基承载力f
ak为160kPa;(2)基础长度y≥3.6m;(3)地基抗震承载力f
aE。
[考点] (1)《地规》表5.2.4中,承载力修正系数的正确查取;(2)基础底面以上加权平均重度的计算;(3)基础埋置深度的取值;(4)F
a的计算。
40. 按地基抗震要求确定的基础底面力矩作用方向的最小边长
假设钢筋混凝土柱按地震作用效应标准组合传至基础顶面处的竖向力F
k为1100kN,弯矩M
k为1450kN·m,假定基础及其上土自重标准值G
k为560kN,基础底面处的地基抗震承载力f
aE为245kPa,试问:按地基抗震要求确定的基础底面力矩作用方向的最小边长y(m)与下列何项数值最为接近?
提示:(1)当基础地面出现零应力区时,
;(2)偏心距
。
A B C D
C
[解析] (1)根据《地规》(GB 50007—2011)第5.2.1条,F
k+G
k=1100+560=1660(kN)
根据《抗规》(GB 50011—2010)第4.2.3条,查《抗规》表4.2.4,
,得y≧1.88m
(2)根据《地规》第5.2.2条,如果
,则基础底面与地基土之间出现零应力区,
根据“提示2”偏心距
,得
y≤6e=6×0.873=5.238(m)
a=0.5y-e=0.5y-0.873,此时p
kmax应按“提示1”中的公式计算
得y≥3.84m
(3)根据《抗规》第4.2.4条,零应力区面积不应超过基础底面积的15%,则
y-3a=y-3(0.5y-e)≤0.15y
得y≥4.03(m)
则按地基抗震要求确定的基础底面力矩作用方向的最小边长y=4.03m,与选项C最为接近。
如果未注意《抗规》第4.2.4条,“零应力区面积不应超过基础底面积的15%”的要求,错选B。
(1)地震作用效应标准组合;(2)G
k为560kN;(3)f
aE为245kPa;(4)地基抗震要求确定;(5)最小边长y;(6)提示。
[考点] (1)由p
k≤f
aE的公式得y值;(2)由
得y值;(3)由P
kmax≤1.2f
aE的y值;(4)由零应力区面积不应超过基础底面积的15%得y值。
41. 柱与基础交接处最不利一侧的受冲切承载力设计值
假定基础混凝土强度等级C25(f
t=1.27N/mm
2),基础底面边长y为4600mm,基础高度h为800mm,(有垫层,有效高度h
0为750mm),试问:柱与基础交接处最不利一侧的受冲切承载力设计值(kN)与下列何项数值最为接近?
A B C D
A
[解析] 根据《地规》(GB 50007—2011)式(8.2.8),冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长a
b=1200+2×750=2700(mm)。
冲切破坏锥体最不利一侧计算长度
最不利一侧的受冲切承载力设计值
F
l≤0.7β
hpf
ta
mh
0=0.7×1×1.27×1950×750
=1300.2×10
3(N)=1300.2(kN)
(1)y为4600mm;(2)有垫层;(3)最不利一侧的受冲切承载力设计值。
[考点] (1)独立基础a
b、a
m;(2)β
hp的取值。
42. 基础柱边截面Ⅰ—Ⅰ的弯矩设计值
并已知基础及其上土自重标准值G
k为710kN,偏心距小于1/6基础宽度,相当于荷载效应基本组合时的基础底面边缘的最大地基反力设计值p
max为250kN/m
2,最小地基反力设计值p
min为85kN/m
2,荷载组合值由永久荷载控制,试问:基础柱边截面Ⅰ—Ⅰ的弯矩设计值M
1(kN·m)与下列何项数值最为接近?
提示:基础柱边截面Ⅰ—Ⅰ处p=189kN/m
2。
A B C D
B
[解析] 台阶宽高比
,且偏心距小于1/6基础宽度,符合《地规》(GB 50007—2011)第8.2.11条的要求,可以采用简化方法来进行计算。
根据《地规》第8.2.8条,
,a
'=1.2m,p=189kPa
根据《地规》式(8.2.11),翼板根部处截面的弯距设计值
(1)荷载组合值由永久荷载控制;(2)提示。
[考点] 独立基础弯矩计算式应用的前提。
某多层地下建筑采用泥浆护壁成孔的钻孔灌注桩基础,柱下设三桩等边承台,钻孔灌注桩直径800mm,其混凝土强度等级为C30(fc=14.3N/mm2,γ=25kN/m3),工程场地的地下水设防水位为-1.0m,有关地基各土层分布情况、土的参数、承台尺寸及桩身配筋等详见图。
43. 当群桩呈非整体破坏时,满足基桩抗抜承载力要求的基桩最小嵌固入岩深度
假定按荷载效应标准组合计算的单根基桩拔力N
k为1200kN,土层及各层的抗拔系数λ均取0.75,试问:按《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)规定,当群桩呈非整体破坏时,满足基桩抗拔承载力要求的基桩最小嵌固入岩深度l(mm)与下列何项最接近?
A B C D
B
[解析] 根据《桩规》(JGJ 94—2008)第5.4.6条第1款,得群桩呈非整体破坏时基桩的抗拔极限承载力标准值
T
uk=∑λ
iq
siku
il
=0.75×0.8π×(70×2.4+120×4.1+240×l)
=1244+452l
基桩自重G
p=(2.4+4.1+l)×(25-10)×
=49+7.54l
根据《桩规》式(5.4.5-2),按荷载效应标准组合计算的基桩拔力
(1)泥浆护壁成孔;(2)三桩等边承台;(3)图;(4)抗拔系数λ;(5)群桩呈非整体破坏;(6)基桩最小嵌固入岩深度。
[考点] (1)群桩破坏的类别;(2)非整体破坏时基桩的抗拔极限承载力标准值T
uk计算;(3)基桩自重G
p公式;(4)由
求取l。
44. 单桩竖向承载力特征值
假定基桩嵌固入岩深度l为3200mm,试问:按《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)规定,单桩竖向承载力特征值R
a(kN)与下列何项数值最为接近?
A B C D
A
[解析] 根据《桩规》(JGJ 94—2008)第5.3.9条,
土的总极限侧阻力
Q
sk=u∑q
sikl
i=0.8×3.14×(70×2.4+120×4.1)=1657.9(kN)
因岩石饱和单轴抗压强度标准值f
rk=7.2MPa<15MPa,由《桩规》表5.3.9注1知,“中风化粉砂岩”为“极软岩、软岩”;又根据嵌岩深径比
,查《桩规》表5.3.9,得ζ
r=1.48。
嵌岩段总极限阻力
根据岩石单轴抗压强度确定单桩竖向极限承载力标准值
Q
uk=Q
sk+Q
rk=16584+5354=7012(kN)
根据《桩规》式(5.2.2),单桩竖向承载力特征值
(1)如题中图;(2)嵌固入岩深度l。
[考点] (1)土的总极限侧阻力;(2)岩石类别的判定;(3)由
,得ζ
r;(4)Q
rk的计算;(5)R
a与Q
uk的关系。
45. 基桩轴心受压时的正截面受压承载力设计值
假定桩纵向主筋采用16根直径为18mm的HRB335级钢筋(
=300N/mm
2),基桩成桩工艺系数
为0.7,试问:按《建筑桩基技术规范}(JGJ 94—2008)规定,基桩轴心受压时的正截面受压承载力设计值(kN)与TN何项数值最接近?
A B C D
D
[解析] 桩身配筋及螺旋筋符合《桩规》(JGJ 94—2008)第5.8.2第1款规定,根据《桩规》式(5.8.2-1)及图,桩顶以下5d范围的桩身螺旋式箍筋间距不大于100mm,则基桩轴心受压时的正截面受压承载力设计值
如果认为本题中的桩不符合《桩规》式(5.8.2-1)的要求,根据《桩规》式(5.8.2-2)计算,
,错选B。
轴心受压时的正截面受压承载力设计值。
[考点] 桩身螺旋式箍筋配筋。
46. 工程设计中所采用的桩竖向承载力特征值
在该工程的试桩中,由单桩竖向静载试验得到3根试验桩竖向极限承载力分别为7680kN、8540kN、8950kN。根据《建筑地基基础规范》(GB 50007—2011)的规定,试问:工程设计中所采用的桩竖向承载力特征值R
a(kN)与下列何项数值最接近?
A B C D
A
[解析] 根据《地规》(GB 50007—2011)附录Q.0.10第6款,对桩数为3根或3根以上的柱下桩台,取最小值7680kN。
单桩竖向承载力特征值
如果取平均值
作为竖向极限承载力,则单桩竖向承载力特征值
,错选C。
如果取最大值8950kN,则单桩竖向承载力特征值
,错选D。
(1)3根;(2)桩竖向承载力特征值。
[考点] 单桩竖向静载试验数据量与R的取值关系。