土力学作业(3-7章)答案都有.pdf

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1、~7章)第三章思考题3.1土的自重应力分布有何特点?地下水位的升降对自重应力有何影响,如何计0803303班土力学作业(3算?(肖煜07)答:在均质土层的自重应力是三角分部,σcz=r·z,在成土层中的自重应力是折线分部的,σcz=r1h1+r2h2+……+rihi,地下水位升降对自重应力的影响:地下水位以下的土层因为受到地下水浮力的影响,其自重应力相应减少,所以地下水位3以下的部分应扣除10KN/M的浮力。3.2在刚性基础的基地压力分部有何特征?工程中如何计算中心荷载及偏心荷载的基底的受压?(孙涛08)答:在中心荷载下,基底压力呈马鞍分布,中间小边缘

2、达,当基础上的荷载较大时基础边缘由于压力很大,使土产生塑性变形,边缘压力不再增加,而使中央部分继续增加,基底压力重新分布呈抛物线形,荷载继续增加,中部突出部分呈钟状。中心荷载,p=,F是基础顶面的竖向力值,G是基础及回填土重,A是基础面积。偏心荷载P=,e是偏心距。3.4试以矩形面积上的均布荷载和条形荷载为例,说明地基中附加应力的服不规律?(张凯07)答:均布矩形:1,附加应力σz自基底算起,随深度成曲线衰减。2,σz具有一定的扩散性。3,基底下任意深度水平面上的σz,轴线上最大,离中轴线越远越小。条形基1,其作用影响深度要比矩形基础大得多。2,基础下

3、地基的侧向变形主要发生于浅层,基础边缘下的土容易发生剪切破坏。3.6试简述太沙基德有效应力原理。(李斌05)答:土颗粒间的接触应力再截面积上的平均应力,称为有效应力,用σ表示,有效应力作用,会引起土颗粒的移动,使空隙体积改变,土体发生压缩变形,通过模型可建立平衡条件:σA=σSAS+μSAu+μaAa.。饱和土中μa,Aa为零,As/A一般可以省略,这有σ‘=σ-μ,此式极为太沙基有效应力。习题3.1(郭静波)--3.2(刘永良)(备注:上次已交)3.3某条形基础如图3.33所示,作用在基础上的荷载为250kn/m,基础深度范3围内土的重度r=17.5

4、kn/m,试计算0—3,4—7及5—5剖面的各点竖向附加应力,并绘制曲线。(余晓航03)解:P=(F+G)/A=250/A+20=145KPa基底附加应力P0=P-r0d=145kpa-17.5kpa=127.5kpa计算结果如下表:点号Z(m)X(m)x/bz/bɑszσz000001.00127.5120010.54869.87240020.30438.76360030.2126.784021000522110.1924.23642120.2025.50762130.1721.688210.510.4152.283.4试用最简单方法计算图3.33所

5、示荷载下,m点下深度Z=2.0m处得附加应力。(汤乐昌02)解:1,基础本身的影响:ɑc=(2x0.175+2x0.120)=0.590旁边基础的影响:ɑc‘=2(0.2015-0.175)=0.053σz=(ɑc+ɑc‘)x200=128.6kpa2,m点出的z/b=4/3,l/b=2,利用内插法得ɑc=0.17∴σz=4x0.17x0.5x(200+400)=204kpa3.7如图3.35所示矩形面积(ABCD)上作用均布荷载p=100kap,试用角点法计算G点深度6m处得附加应力值σz。(蒋藩01)2解::z=z(AEGH)+z(CFGI)

6、-z(EGIB)-z(FGHD)计算结果荷载作用面积l/bz/bcAEGH1.50.750.215CFGI1.530.064EGIB430.093FGHD420.135故:z=100*(0.215+0.064-0.093-0.135)=5.1kPa第四章4.1压缩系数a和压缩指数Cc的物理意义是什么?a是否为一个定值?工程上为何用a1-2进行土层压缩性能的划分?(蒋藩01)答:a和Cc都是用来确定土的压缩性,Cc越大,土的压缩性愈高,a1-2的划分:a1-2<0.1时,为低压缩性土;0.1a1-2<0.5时,为中压缩性土;a1-20.5时,为高

7、压缩性土。4.2压缩模量Es与变形模量Eo有何异同?相互间有何关系?它们与材料力学中的杨氏模量有什么区别?(汤乐昌02)答:土的变形模量和压缩模量,是判断土的压缩性和计算地基压缩变形量的重要指标。由于两者在压缩时所受的侧限条件不同,对同一种土在相同压应力作用下两种模量的数值显然相差很大。压缩模量是在室内有侧限条件下的一维变形问题,变形模量则是在现场的三维空间问题。在土的压密变形阶段,假定土为弹性材料,则可根据材料力学理论,推导出变形模量E0和压缩模量Es之间的关系。令β=1-2μ^2/(1-μ)则Eo=βEs当μ=0~0.5时,β=1~0,即Eo/Es

8、的比值在0~1之间变化,即一般Eo小于Es。但很多情况下Eo/Es都大于1。其原因为:一方面是

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