基础工程A课后习题答案

例题1

条件：有一批桩，经单桩竖向静载荷试验得三根试桩的单桩竖向极限承载力分别为830kN、860kN和880kN。

要求：单桩竖向承载力容许值。

答案：

根据《建筑地基与基础规范》附录Q（6），（7）进行计算。其单桩竖向极限承载力平均值为：

极差880-830=50kN。，极差小于平均值的30%。

条件：某工程柱下桩基础，采用振动沉管灌注桩，桩身设计直径为377mm，桩身有效计算长度13.6m。地质资料如右图。

要求：确定单桩竖向承载力容许值。

答案：

查表粉质黏土，粉土，黏性土摩阻力标准值分别为45kPa、55 kPa、53 kPa。

二、单排桩桩基算例

设计资料：某直线桥的排架桩墩由2根1.0m钢筋混凝土钻孔桩组成，混凝土采用C20，承台底部中心荷载：,,。其他有关资料如图所示，桥下无水。试求出桩身弯矩的分布、桩顶水平位移及转角（已知地基比例系数，）

（1）桩的计算宽度

（2）桩的变形系数

，，

桩的换算深度，属弹性桩。

（3）桩顶受力

(4)地面处桩的内力

（5）桩在地面处的横向位移和转角

其中无量纲系数查附表1、2、5、6

，，,

（6）底面以下深度z处桩截面的弯矩

无量纲系数查附表3、7

其中、查附表14—16

，取，

，；

（8）桩身最大弯矩及最大弯矩位置计算

由公式（4-70）得

由及查附表13得，故

由及查附表13得

（9）桩身配筋计算及桩身材料截面强度验算

a)纵向钢筋面积

桩内竖向钢筋按含筋率0.2%配置：

（下面还未算完）

现选用10根的HRB335级钢筋：

，

桩柱采用的混凝土，。

b)计算偏心距增大系数

因为长细比：

所以偏心距增大系数：

c)计算截面实际偏心距

d)根据《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）求得轴向力的偏心距：

其中：，；并设则

以下采用试算法列表计算

e)计算截面抗压承载力

满足要求。

三、桩基础习题4-11

某桥台为多排桩钻孔灌注桩基础，承台及桩基尺寸如图。纵桥向作用于承台底面中心处的设计荷载为：N=00KN;H=1365kN；M=714kN.m。桥台处无冲刷。地基土为砂性土，土的内摩擦角；土的重度；桩侧土摩阻力标准值，地基比例系数；桩底土基本承载力容许值；计算参数取。试确定桩长并进行配筋设计。

1.桩长的计算

桩（直径1.5m）自重每延米

计算时取以下数据：桩的设计桩径1. 5m，桩周长.

，，，，，，，。

所以得

现取， 

2.桩的内力计算

（1）桩的计算宽度（P133）

已知：，，

，

则系数k按照此式计算：

，。

（2）桩的变形系数

其计算长则为：，故按弹性桩计算。

（3）桩顶刚度系数值计算

故取

已知：， 

查附表17,18,19得

。

由式（4-86d）得：

（4）计算承台底面原点O处位移、式（4-92）、式（4-93）得：

,

（5）计算作用在每根桩顶上作用力

按式（4-97）计算：

竖向力

水平力

弯矩

（6）桥台处无冲刷桩身内力与桩顶相等。

（7）深度z处桩截面的弯矩及桩身最大弯矩计算

a.局部冲刷线以下深度z处桩截面的弯矩计算

无量纲系数有附表3、附表7分别查得，

由得：

由及查附表13得

，故

由，查附表13得，

(8)桩身配筋计算及桩身材料截面强度验算

按照h=13米计算

三、桩基础习题4-11

某桥台为多排桩钻孔灌注桩基础，承台及桩基尺寸如图。纵桥向作用于承台底面中心处的设计荷载为：N=00KN;H=1365kN；M=714kN.m。桥台处无冲刷。地基土为砂性土，土的内摩擦角；土的重度；桩侧土摩阻力标准值，地基比例系数；桩底土基本承载力容许值；计算参数取。试确定桩长并进行配筋设计。

1.桩长的计算

桩（直径1.5m）自重每延米（已考虑浮力）

计算时取以下数据：桩的设计桩径1. 5m，桩周长.

，，，，，，，。

所以得

现取， 

2.桩的内力计算

（1）桩的计算宽度（P133）

已知：，，

，

则系数k按照此式计算：

，。

（2）桩的变形系数

其计算长则为：，故按弹性桩计算。

（3）桩顶刚度系数值计算

故取

已知：， 

查附表17,18,19得

。

由式（4-86d）得：

（4）计算承台底面原点O处位移、式（4-92）、式（4-93）得：

,

（5）计算作用在每根桩顶上作用力

按式（4-97）计算：

竖向力

水平力

弯矩

（6）桥台处无冲刷桩身内力与桩顶相等。

（7）深度z处桩截面的弯矩及桩身最大弯矩计算

a.局部冲刷线以下深度z处桩截面的弯矩计算

无量纲系数有附表3、附表7分别查得，

由得：

由及查附表13得

，故

由，查附表13得，

(8)桩身配筋计算及桩身材料截面强度验算

a.纵向钢筋面积

桩内竖向钢筋按含筋率0.2%配置：

选用12根直径20的HRB335级钢筋。

桩柱采用C20混凝土，

b.计算偏心距增大系数

因为长细比：

所以偏心距增大系数：

c.计算截面实际偏心距

d.根据《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63—2007）求得轴向力的偏心距：

，

其中，，并设，则

e.计算截面抗压承载力

满足要求。

f.裂缝宽度验算

根据《公路钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）,截面相对受压区高度，则构件为小偏心受压，无需验算裂缝宽度。

（9）桩顶纵向水平位移计算