上拔荷载作用下桩–桶基础结构尺寸效应的数值分析

工程荷载习题答案

《荷载与设计原则》习题答案 第1章荷载与作用 一、填空题 1．作用是施加在结构上的一组集中力或分布力，或引起结构外加变形或约束变形的原因。 2．作用是使结构或构件产生效应的各种原因。 3．结构上的作用可分为直接作用和间接作用，荷载是直接作用。 4．施加在结构上的集中力或分布力称为直接作用，与结构本身性能无关；引起结构外加变形或约束的原因称为间接作用，该作用的大小与结构自身的性质有关。 5．土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指工程建设的对象，也指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养、维修等专业技术。 6．土木工程结构是指由若干个构件组成的受力体系，是土木工程的骨架，也是它们赖以存在的基础。它的主要功能是承受工程在使用期间可能出现的各种荷载并将它们传递给地基。 7．现代土木工程的建造必须经过论证策划、设计、施工3个主要环节。 8．土木工程设计包括功能设计和结构设计。功能设计是实现工程建造的目的、用途；结构设计是决定采用怎样形式的骨架将其支撑起来，怎样抵御和传递作用力，各部分尺寸如，用什么材料制造等等。 9．工程结构设计是在工程结构的可靠与经济、适用与美观之间，选择一种最佳的合理的平衡，使所建造的结构满足预定的各项功能要求。 10．工程结构的“功能要求”是指工程结构安全性、适用性和耐久性，统称

为可靠性。 11．荷载效应和结构抗力之间最佳的合理的平衡，就是使工程结构既经济又具有一定的可靠度。 二、多项选择 1、下列作用属于直接作用的为（A、B、E ） A．自重B．土压力C．混凝土收缩变D．焊接变形E、桥梁上的车辆重量2、下列作用属于间接作用的为（A、C、D ） A．地基变形B．水压力C．温度变化D．地震作用 E．水中漂浮物对结构的撞击力 3、荷载效应是指（A、C、D、E ） A．力B．温度C．位移D．裂缝E．应力 三、单项选择 1、工程结构的“功能要求”（或“可靠性”）是指工程结构的（ B ） A．可靠、经济、适用、美观B．安全性、适用性和耐用性 C．安全性、经济、适用D．可靠、耐用、美观 2、荷载取值和荷载计算正确与否直接影响（ C ）的计算 A．结构抗力B．结构可靠度C．荷载效应D．结构尺寸 四、简答题 1、荷载与作用对土木工程设计有意义？ 工程结构设计是在工程结构的可靠与经济、适用与美观之间，选择一种最佳的合理的平衡，使所建造的结构能满足预定的各项功能要求。要在工程结构的可靠与经济之间建立“最佳的合理平衡”，就要根据结构型式、外荷载的大小和作用形式，计算外荷载

水平荷载作用下群桩计算方法研究

?学术研究? 水平荷载作用下群桩计算方法研究 周洪波,茜平一,杨　波,胡汉兵 (武汉水利电力大学,武汉　430072) 摘要:通过分析研究国内外各种水平荷载下群桩计算方法,在Focht-Koch-Poulos 综合法的基础上,不 考虑群桩基础中后桩对前桩的弹性作用,并结合桩基规范,提出了能够考虑群桩效应和群桩中各桩荷载分担比的改进公式,可供水平力作用下的桩基工程设计时参考。关键词:水平荷载;群桩;荷载分担比 中图分类号:TU 473.1+2 文献标识码:A Abstr act :Improved formula wh ich can consider both the effect of cluster piles an d the ratio of loading s hare of each pile is propos ed herein bas ed on Foch t-Koch-Poulos s ynthetic method of cluster piles under horizontal loading.It may be used as referen ce for pile foundation design under th e function of horizon tal for ce. Key wor ds :horizontal load ing;cluster piles ;r atio of load ing s hare 基金项目:高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(9549302) 1　前言 国内外已进行的研究表明,水平荷载作用下群桩基础的工作性状和单桩有较大不同,主要表现在群桩中各桩间距小于临界桩距时,群桩中的各桩通过桩间土相互作用而产生群桩效应,使得在相同水平荷载作用下(对单桩而言,水平荷载系指群桩水平荷载与桩数之比)群桩基础的位移大于单桩位移,群桩中的各桩所分担的荷载也各不相同,尤其是荷载作用方向上,前排桩所承担的荷载明显大于后排桩。因而,对水平荷载作用下的群桩基础进行计算分析时,必须认真考虑这两大特点。 笔者在对现有水平荷载群桩计算方法进行分析研究的基础上,结合我国现行桩基规范,提出了一种计算水平荷载群桩的改进方法。 2　水平荷载群桩计算方法概述 目前,计算分析水平荷载作用下群桩基础的方法主要有以下几类: (1)群桩效率法 所谓群桩效率就是指群桩水平承载力和单桩水平承载力与桩数之积之比。群桩效率法能比较方便地计算群桩水平承载力,但由于此法不能确定一定水平荷载作用下群桩基础的位移,也不能计算群桩中各桩所承担的荷载,对大多以水平位移作为设计控制因素的水平荷载群桩来说,群桩效率法应用还不广泛。 (2)p -y 曲线折减法 众所周知,p -y 曲线法可较好地考虑水平荷载单桩荷载位移的非线性性质,是目前计算水平荷载单桩性状最精确的方法。Brown,D.A [3]考虑到由于群桩效应,后排桩桩前土反力降低,计算时群桩的p -y 曲线在单桩的基础上乘以一折减系数f m 以考虑群桩效应的影响,如图1 。 图1　p -y 曲线折减法 用p -y 曲线折减法可以比较方便地考虑土体的非线性性质和群桩效应,但该法所采用的经验公式依赖于少量模型试验,其通用性尚待验证,而且用p -y 曲线法计算不太方便。 (3)弹性理论法 Poulos [4]假定土体为连续弹性体,利用M indlin 积分解来求解群桩中各桩的相互影响系数,得到如下计算式: Q k =Q -6 m j =1,j ≠k H j A Q H kj +H k (1) 式中,Q k ——第K 桩的位移;Q ——按弹性理论计算所得的单 位水平力作用下单桩的水平位移;H j ,H k ——第J ,K 桩所承担的水平荷载;A Q Hkj ——桩J 对桩K 的影响系数;m ——桩数。 1 　2000年第1期 工程勘察　Geotechnica l I nvestiga tion &Surveying

专业知识(一)辅导：群桩与群桩效应

专业知识（一）辅导：群桩与群桩效应 群桩基础――由基桩和连接于桩顶的承台共同组成。若桩身全部埋于土中，承台底面与土体接触，则称为低承台桩基；若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上，则称为高承台桩基。建筑桩基通常为低承台桩基础。 单桩基础――采用一根桩（通常为大直径桩）以承受和传递上部结构（通常为柱）荷载的独立基础。 群桩基础――由2根以上基桩组成的桩基础。 基桩――群桩基础中的单桩。 复合桩基――由桩和承台底地基土共同承担荷载的桩基。 复合基桩――包含承台底土阻力的基桩。 单桩竖向极限承载力――单柱在竖向荷载作用下到达破坏状态前或出现不适于继续承载的变形时所对应的荷载。它取决于土对桩的支承阻力和桩身材料强度，一般由土对桩的支承阻力控制，对于端承桩、超长桩和桩身质量有缺陷的桩，可能由桩身材料强度控制。 群桩效应――群桩基础受竖向荷载后，由于承台、桩、土的相互作用使其桩侧阻力、桩端阻力、沉降等性状发生变化而与单桩明显不同，承载力往往不等于各单桩承载力之和，称其为群桩效应。群桩效应受土性、桩距、桩数、桩的长径比、桩长与承台宽度比、成桩方法等多因素的影响而变化。 群桩效应系数――用以度量构成群桩承载力的各个分量因群桩效应而降低或提高的幅度指标，如侧阻、端阻、承台底土阻力的群桩效应系数。 桩侧阻力群桩效应系数――群桩中的基桩平均极限侧阻与单桩平均极限侧阻之比。 桩端阻力群桩效应系数――群桩中的基桩平均极限端阻与单桩平均极限端阻之比。 桩侧阻端阻综合群桩效应系数――群桩中的基桩平均极限承载力与单桩极限承载力之比。 承台底土阻力群桩效应系数――群桩承台底平均极限土阻力与承台底地基土极限阻力之比。 负摩阻力――桩身周围土由于自重固结、自重湿陷、地面附加荷载等原因而产生大于桩身的沉降时，土对桩侧表面所产生的向下摩阻力。在桩身某一深度处的桩土位移量相等，该处称为中性点。中性点是正、负摩阻力的分界点。 下拉荷载――对于单桩基础，中性点以上负摩阻力的累计值即为下拉荷载。对于群桩基础中的基桩，尚需考虑负摩阻力的群桩效应，即其下拉荷载尚应将单

基坑支护结构的计算

第二部分 基坑支护结构的计算 支护结构的设计和施工，影响因素众多，不少高层建筑的支护结构费用已超过工程桩基的费用。为此，对待支护结构的设计和施工均应采取极慎重的态度，在保证施工安全的前提下，尽量做到经济合理和便于施工。 一、支护结构承受的荷载 支护结构承受的荷载一般包括 –土压力 –水压力 –墙后地面荷载引起的附加荷载。 1 土压力 ⑴主动土压力： 若挡墙在墙后土压力作用下向前位移时随位移增大，墙后土压力渐减小。当位移达某一数值时，土体内出现滑裂面，墙后土达极限平衡状态，此时土压力称为主动土压力，以Ea表示。 ⑵静止土压力： 若挡墙在土压力作用下墙本身不发生变形和任何位移（移动或滑动），墙后填土处于弹性平衡状态，则此时作用在挡墙上的土压力成为静止土压力。以E0表示。 (3)被动土压力： 若挡墙在外力作用下墙向墙背向移动，随位移增大，墙所受土的反作用力渐增大，当位移达一定数值时，土体内出现滑裂面，墙后土处被动极限平衡状态，此时土压力称为被动土压力，以Ep表示。

主动土压力计算 ?主动土压力强度 ?无粘性土 粘性土 土压力分布 对于粘性土按计算公式计算时，主动土压力在土层顶部（H=0处）为负值，即 表明出现拉力区，这在实际上是不可能发生的。只计算临界高度以下的主动土压力。土压力分布 可计算此种情况下的临界高度Zc，进而计算临界高度以下的主动土压力。

被动土压力计算 被动土压力强度 ?无粘性土 粘性土 计算土压力时应注意 ?不同深度处土的内聚力C不是一个常数，它与土的上覆荷重有关，一般随深度的加大而增大，对于暴露时间长的基坑，土的内聚力可由于土体含水量的变化和氧化等因素的影响而减小甚至消失。 ?、C 值是计算侧向土压力的主要参数，但在工程桩打设前后的、C值是不同的。 在粘性土中打设工程桩时，产生挤土现象，孔隙水压力急剧升高，对、C值产生影响。另外，降低地下水位也会使、C值产生变化。 水压力

建筑结构上的荷载及其取值课后解答详解

第2章结构上的荷载及其取值 2.1 思考题 2-1 什么是永久荷载、可变荷载和偶然荷载？ 答：永久荷载时指在结构使用期间，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计，或其变化是单调的并能趋于限值的荷载。 2-2 何谓荷载标准值？它与荷载代表值之间有何关系？ 答：A、荷载标准值是指在正常工作状态下的载荷值（结果没有乘分项系数来保证安全性）； B、荷载标准值是指荷载的基本代表值，指结构在使用期间可能出现的最大荷载值，而荷载代表值是指在设计时，除了采用能便于设计者使用的设计表达式。 补充：标准值（代表值）与设计值的关系是什么？ 答：标准值（作为代表值）荷载计算值得到后没有乘以分项系数的值。而设计值是荷载标准值在乘以一个安全系数，保证系统的安全可靠性。 2-3 结构的安全等级如何划分？ 答：结构的安全等级来自《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068-2001第，分一、二、三级；是指结构构件承载能力极限状态的可靠指标。根据结构破坏后可能产生的后果（危机人对生命、造成经济的损失、产生社会影响等）的严重性采用不同的安全等级。 补充：构的安全等级与结构重要性系数有什么关系 答：结构重要性系数来自《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068-2001第，针对三个等级分别给出了一个系数，实际上就是把安全等级差异具体化了，利用不同的系数实现了不同的安全等级。 2-4 雪荷载基本值如何确定？其准永久值系数依据什么确定？ 答：A、雪荷载基本值根据全国672个地点的气象台站建站以来记录到的最大雪压或积雪深度资料，经统计得出的50年一遇最大雪压，即重现期为50年的最大雪压，以此规定当地的基本雪压。 B、准永久值系数依据雪荷载分区I、II和III的不同，分别取0.5、0.2和0。 2-5 如何确定吊车横向水平荷载标准值？ 答：吊车横向水平荷载标准值，应取横行小车重量与额定起重量（质量）之和的下列百分数（软钩吊车，当额定起重量不大于10t时取，12%；当16~50t时，取10%；当不小于75%时，取8%。更钩吊车应该去20%），并乘以重力加速度。 2-6 建筑结构的设计使用年限有什么规定？ 答：建筑结构的设计使用年限是设计规定的一个时期。在这一规定时期内，只需要进行正常的维护而不需要进行大修就能按预期目的的使用。 2.2 选择题 2-1 建筑结构设计基准期是（B ）。 A．30年B．50年 C．70年D．100年 2-2 桥梁结构（革命纪念馆）设计基准期是（D ）。

基于经典土压力理论分析边坡支护结构岩土荷载计算方法

基于经典土压力理论分析边坡支护结构岩土荷载计算方法 方法的分析 方玉树 （后勤工程学院，重庆400041） （据《重庆建筑》2015年1期“边坡支护结构岩土荷载计算若干问题探讨”一文修改） 提要：为计算不符合朗金条件和库伦条件的边坡支护结构岩土荷载，相关规范提供了由经典土压力理论扩展而成的岩土荷载计算方法。研究表明，这些方法在岩土荷载方向、在岩坡上填土时岩石坡面视为滑面的条件、考虑与不考虑地震力的岩土荷载公式之间的关系、地下水形成渗流时的土体荷载计算、有潜在滑动面边坡桩板式挡墙岩土荷载计算等方面存在一些问题，导致其实际适用范明显缩小。 关键词：岩土荷载计算，建筑边坡支护结构，岩土荷载方向，地震力，渗流，系统杆，杆挡墙 0 引言 众所周知，经典的朗金土压力理论要求墙背直立光滑、填土面水平，经典的库伦土压力理论要求填土无粘聚力、破裂面是通过墙踵的平面、填土面是平面；因相应公式只涉及一种土的一组物理力学参数且不涉及水压力和地面荷载，经典土压力理论实际上还需要填土均质、填土面无附加荷载、填土内无地下水等条件。因此，经典土压力理论适用范很窄。为此，一些研究者对经典土压力理论进行扩展，给出由经典土压力理论

扩展而成的边坡支护结构岩土荷载计算方法[1~8]，扩展的力度极大：产生荷载的材料从填土扩展到各种原生土、各种岩石及它们的组合（相应材料性质从均质扩展到非均质，从无粘聚力或极小粘聚力扩展到极大粘聚力）；荷载的来源从单一的填土扩展到地面荷载、地下水、地震；支挡结构从重力式挡墙扩展到包括系统杆在内的各种支护结构。这些方法基本上已经列入各个版本的国标《建筑边坡工程技术规范》（以下称国标《边坡规范》）和国标《建筑地基基础设计规范》（以下称国标《地基规范》），因而在实际工程中广泛采用。 本文就这些方法在岩土荷载方向、在岩坡上填土时岩石坡面视为滑面的条件、考虑与不考虑地震力的岩土荷载公式之间的关系、地下水形成渗流时的土体荷载计算、有潜在滑动面边坡桩板式挡墙岩土荷载计算等方面存在的问题进行分析并提出建议。 1 岩土荷载方向 1.1 喷支护时的岩土荷载方向 国标《边坡规范》13版在计算支护结构岩土荷载时对喷支护和其它支护不加区分，岩土荷载方向与坡面法向的夹角均取墙背摩擦角，这种做法是不正确的。 采用喷支护时，支护结构不存在墙背，滑动楔体只有内滑面（于岩土体中的滑面）、有外滑面（岩土体与挡墙的接触面，即墙背），而有墙背就有墙背摩擦角，因而岩土荷载方向与坡面法向无关，其与坡面法向的夹角不可能是墙背摩擦角。实际上，岩土压力这个概念本身就是建立在有墙背的基础上，因为沿法向作用在一个面上的力才能称为压力。

《荷载与结构设计方法》试题+参考答案1

《荷载与结构设计方法》试题+参考答案1 一、填空题（每空1分，共20分） 1．作用按时间的变异分为:永久作用,可变作用,偶然作用_ 2． 影响结构抗力的因素有：材料性能的不定性,几何参数的不定性,计算模式的不定性.. 3．冻土的四种基本成分是_固态的土颗粒,冰,液态水,气体和水汽. 4．正常使用极限状态对应于结构或者构件达到_正常使用或耐久性能_的某项规定限值. 5． 结构的可靠性是_安全性,适用性,耐久性__的总称. 6．结构极限状态分为_承载能力极限状态,正常使用极限状态_. 7． 结构可靠度的确定应考虑的因素,除了公众心理外,还有结构重要性,社会经济承受力,结构破坏性质 二.名词解释(10分) 1. 作用：能使结构产生效应(内力,应力,位移,应变等)的各种因素总称为作用（3分） 2. 地震烈度：某一特定地区遭受一次地震影响的强弱程度.（3分） 3. 承载能力极限状态：结构或构件达到最大承载力或不适于继续承载的变形,这种状态称为承载能力极限 状态.（4分） 三.简答题. (共20分) 1. 结构抗力的不定性的影响有哪些? 答：①结构材料性能的不定性、②结构几何参数的不定性、③结构计算模式的不定性。（每点1分） 2. 基本风压的5个规定. 答：基本风压通常应符合以下五个规定。①标准高度的规定。我国《建筑结构荷载规范》规定以10m 高为标准高度。②地貌的规定。我国及世界上大多数国家规定，基本风速或基本风压按空旷平坦地貌而定。③公称风速的时距。规定的基本风速的时距为10min 。④最大风速的样本时间。我国取1年作为统计最大风速的样本时间。⑤基本风速的重现期。我国规定的基本风速的重现期为30年。（每点1分）(5) 3. 简要回答地震震级和烈度的差别与联系(6) 答：①地震震级是衡量一次地震规模大小的数量等级。②地震烈度是某一特定地区遭受一次地震影响的强弱程 度。③一次地震发生，震级只有一个，然而在不同地点却会有不同的地震烈度，但确定地点上的烈度是一定的，且定性上震级越大，确定地点上的烈度也越大。④震中一般是一次地震烈度最大的地区，其烈度与震级有关。在环境条件基本相同的情况下，震级越大，震中烈度越高⑤震中烈度与震级 近似关系：0 321I M ?+ =；非震中区，烈度 与震级的关系： () 1 lg 323210+???+ ?+ =h C I M 。（前2点1分，后2点2分） 4. 简述直接作用和间接作用的区别.(6) 答：①将能使结构产生效应得各种因素总称为作用；将作用在结构上的因素称为直接作用，②将不是作用，但同样引起结构效应的因素称为间接作用。③直接荷载为狭义的荷载，广义的荷载包括直接荷载和间接荷载。（每点2分） 四、计算题（50分） 1. 计算下图中的土层各层底面处的自重应力。（10分）

003水平荷载下桩基的承载力和变形

第3章水平荷载下桩基的承 载力和变形

3.1 概述 水平荷载包括垂直于轴线的横向力和弯矩，用于桩顶的水平荷载性质包括：长期作用的水平荷载(如上部结构传递的或由土、水压力施加的以及拱的推力等水平荷载)，作反复作用的水平荷载(如风力、波浪力、船舶撞击力以及机械制动力等水平荷载)和地震作用所产生的水平力。 水平承载桩的工作性能是由桩-土相互作用的问题，都是利用桩周土的抗力来承担水平荷载，桩在水平荷载作用下发生变形，促使桩周土发生相应的变形而产生抗力，这一抗力阻止了桩变形的进一步发展。

在水平荷载下，按照桩土相对刚度的不同而分为刚性桩、半刚性桩和柔性桩。 当桩很短或桩周土软弱时，桩土的相对刚度很大，属刚性桩。刚性桩的破坏一般只发生于桩周土中，桩体本身不发生破坏。由于刚性桩的桩身不发生挠曲变形且桩的下段得不到充分的嵌制，因而桩顶自由的刚性桩发生绕靠近桩端的一点作全桩长的刚体转动，而桩顶嵌固的刚性桩则发生平移，当桩头嵌固于承台时，因不能产生转动而发生平移，由平移获得抗力。 半刚性桩的桩、土相对刚度较低。在水平荷载作用下桩身发生挠曲变形，一般半刚性桩的桩身位移曲线出现一个位移零点．桩的下段可视为嵌固于土中

而不能转动，随着水平荷载的增大，桩周土的屈服区逐步向下扩展，桩身最大弯矩截面也因上部土抗力减小而向下部转移，若桩身抗弯刚度较低，破坏由桩身断裂引起；若桩身强度很高，破坏由桩侧土塑性挤出、桩的水平位移过大引起。 弹性长桩在水平荷载作用下的破坏同半刚性桩类似。桩身发生挠曲变形，随着水平荷载的增大，桩周土的屈服区逐步向下扩展，桩身最大弯矩截面也因上部土抗力减小而向下部转移，一般柔性桩出现两个以上位移零点和弯矩零点。

单元---建筑结构荷载计算DOC

单元2 建筑结构荷载计算 【学习目标】1、具有判别荷载类别的能力 2、能利用《建筑结构荷载规范》求荷载代表值 3、能进行简支梁、单向板楼盖、框架结构的荷载标准值计算 【知识点】荷载的分类及荷载代表值、永久荷载标准值、楼面和屋面活荷载、雪荷载、风荷载、建筑结构荷载标准值计算 【工作任务】任务1 简支梁的荷载标准值计算 任务2 单向板楼盖荷载标准值计算 任务3 框架结构荷载标准值计算 【教学设计】荷载计算是结构计算的第一步。首先通过荷载计算才能计算出结构构件上的内、力，再逐步进行强度、刚度，稳定性等计算。本单元先对荷载的分类及荷载代表值作一了解，熟悉常见的永久荷载、楼面和屋面活荷载、雪荷载、风荷载的计算、能进行简支梁、单向板楼盖、框架结构的荷载标准值计算2.1荷载的分类 建筑结构在使用期间和施工过程中要承受各种“作用”。我们把施加在结构上的集中力或分布力称为直接作用，也称为荷载；把引起结构外加变形或约束变形的原因称为间接作用。 结构上的荷载，可分为下列三类： 2.1.1永久荷载（恒载） 在结构使用期间，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计，或其变化是单调的并能趋于限值的荷载。例如，结构自重、土压力、预应力等。 永久荷载不随时间变化，长期作用在结构上，在结构上的作用位置也不变。 注:自重是材料自身所受重力产生的荷载（重力）。 2.1.2可变荷载（活载） 在结构使用期间，其值随时间变化，且变化与平均值相比不可以忽略不计的荷载。例如，楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载等。 可变荷载的大小随时间而变，作用位置可变，且像风荷载、吊车荷载等能引起结构振动，使结构产生加速度。 2.1.3偶然荷载 在结构使用期间不一定出现，一旦出现，其值很大且持续时间很短的荷载。例如，爆炸力、撞击力、地震等。 2.2荷载代表值 《荷载规范》规定： 对永久荷载应采用标准值作为代表值。 对可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值。 对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。 2.2.1荷载标准值 它是荷载的基本代表值，指结构在使用期间，在正常情况下可能出现的最大荷载值。 2.2.2可变荷载组合值 当结构同时承受两种或两种以上的可变荷载时，考虑到所有荷载同时达到其单独出仍以其标)产生最大荷载效应的荷载(现时可能达到的最大值的概率较小，因此，除主导荷载 准值为代表值外，对其它伴随荷载可以将它们的标准值乘以一个小于或等于1的荷载组合系数作为代表值，称为可变荷载组合值，即

《荷载与结构设计方法》试题

（一）填空题 1?作用随时间变化可分为永久作用、可变作用、偶然作用;按空间位置变异分为固定 作用、自由作用；按结构反应分类分为静态作用、动态作用。 2. 造成屋面积雪与地面积雪不同的主要原因是风的飘积作用屋面形式屋面散热等。 3. 在公路桥梁设计中人群荷载一般取值为3KN T nf市郊行人密集区域取值一般为 3.5 KN / m 4. 土压力可以分为静止土压力主动土压力被动土压力。 5. 一般土的侧向压力计算采用朗肯土压力理论或库仑土压力理论。 6. 波浪按波发生的位置不同可分为表面波内波。 7. 根据冻土存在的时间可将其分为多年冻土季节冻土瞬时冻土。 8. 冻土的基本成分有四种：固态土颗粒，冰，液态水，气体和水汽。 9. 冻土是一种复杂的多相天然复合体，结构构造也是一种非均质、各向异性的多孔介质。 10. 土体产生冻胀的三要素是水分土质负温度。 11. 冻土的冻胀力可分为切向冻胀力法向冻胀力水平冻胀力。 12. 水平向冻胀力根据它的形成条件和作用特点可以分为对称和非对称。 13. 根据风对地面（或海面）物体影响程度，常将风区分为13 等级。 14. 我国《建筑结构荷载规定》规定以10m高为标准高度，并定义标准高度处的最大风速为基本风速。 15. 基本风压是根据规定的高度，规定的地貌，规定的时距和规定的样本时间确定最大风 速的概率分布，按规定的重现期（或年保证率）确定的基本风速,然后根据风速与风压的关系所定义的。 16. 由风力产生的结构位移速度加速度响应等称为结构风效应。 17. _____ 是引起结构振动的主要原因。 18. 在地面粗糙度大的上空，平均风速小脉动风的幅度大且频率 _。 19. 脉动风速的均方差也可根据其功率谱密度函数的积分求得。 20. 横向风可能会产生很大的动力效应，即风振。 21. 横向风振是由不稳定的空气动力特征形成的，它与结构截面形状及雷诺数有关。 22. 在空气流动中，对流体质点起主要作用的是两种力惯性力和_____________ 粘性力。 23. 根据气流旋涡脱落的三段现象，工程上将圆桶试结构分三个临界范围，即亚临界范围 超临界范围跨临界范围。 24. 地震按产生的原因，可以分为火山地震陷落地震和构造地震 25. 由于地下空洞突然塌陷而引起的地震叫陷落地震而由于地质构造运动引起的地震则 称为构造地震。 26. 地幔的热对流是引起地震运动的主要原因。 27. 震中至震源的距离为震源深度，地面某处到震中的距离为震中距。 28. 地震按震源的深浅分，可分为浅源地震中源地震深源地震。 29. 板块间的结合部类型有：海岭海沟转换断戻及缝合线。 30. 震级是衡量一次地震规模大小的数量等级。 31. M 小于_2—的地震称为微震M = 2?4 为有感地震M> 5 为破坏性 地震。— 32. 将某一地址遭受一次地震影响的强弱程度定义为地震烈度。 33. 地震波分为地球内部传播的体波和在地面附诉传播的面波。 34. 影响地面运动频谱主要有两个因素：震中距_______ 和—场地条件_______ 。

钢管桩的计算公式

钢管桩的计算公式 条件： 地基土粘土、可塑，承载力特征值f ak ，重度γ，摩擦角φ，作用在基础顶面处内力标准值为：弯距M k ，剪力V k ，竖向轴力N k 一、根据结构力学知识，进行桩顶作用效应计算 求出每个桩顶的力 弯距ki M ，剪力ki V ，竖向轴力ki N , 如左图所示。 二、桩下压承载力计算 （参见《建筑桩基技术规范》） 单桩竖向承载力标准值为： p pk p j sjk pk sk uk A q l q u Q Q Q λ+=+=∑ sjk q ——桩侧第j 层土的极限侧阻力标准值，查表5.3.5-1。 pk q ——极限端阻力标准值，查表5.3.5-2。 j l ——桩周第j 层土的厚度 u ——桩身周长 p λ——桩端土塞效应系数，对于闭口钢管桩取1，对于敞口 钢管桩按下式计算： 当5/

三、 桩上拔承载力计算，即当0

横向承载群桩性状及承载力研究

第18卷　第6期岩　土　工　程　学　报 Vol.18　No.6　 　1996年 11月 Chinese Journal of G eotechnical Engineering Nov.,　1996　 到稿日期:1995-03-23. 横向承载群桩性状及承载力研究 谢　耀　峰 (南京交通高等专科学校,210018) 文　摘　本文在调查研究和模型试验的基础上,对群桩的工作性状与破坏机理、单桩与群桩的应力应变关系进行分析研究。提出了群桩承载力分配不均匀的效率系数公式和把排桩中“后桩”修正为单桩计算的土反力折减系数公式,并得到工程实例的验证。关键词　多循环,加载方式,承载力效率系数,土反力折减系数。 1　前 言 随着港口建设事业的发展,外海开敞式码头和海上采油平台的不断兴建,水平荷载成为其控制荷载。过去一般通过设置叉桩或半叉桩来承受水平荷载。工程实践表明,打斜桩的施工费用比打直桩的要高出20%～22%,且桩的抗弯性能也得不到充分发挥。目前,国内外对横向承载桩 群的研究资料甚少,而工程建设的需要使得对横向承载桩工作性状的研究日趋迫切。由于群桩的原型试验不仅比单桩困难很多,而且所需费用非常高。为了研究在单向循环荷载作用下,横向承载桩(群)工作性状、破坏机理、群桩效应、水平力在各桩中的分配规律、桩的P -Y 曲线等,结合修订《高桩码头》规范,我们进行了模拟试验,在此基础上进行了分析研究。试验条件:模型桩为直径60mm ,壁厚317mm ,长3m (其中入土深度211m )的铝合金管,弹性模量为7MPa ,模型土为中细砂,比重2618kN/m 3,重度18kN/m 3,内摩擦角36°,含水量5%,砂土处于中密偏松状态。加载方式:侧向常规循环加载(每级荷载循环5次),侧向多次循环加载(每级荷载循环50次)。 2　工作性状 211　受荷方式的影响 在实际工程中,桩的受力常常是多种多样的。一般说来,桩在承受横向荷载的同时,也承受垂直荷载。垂直荷载对桩顶横向承载力的影响,主要取决于横向荷载下桩的破坏机理。对于桩身强度较高的钢管桩、预应力钢筋混凝土桩而言,由于这类桩在横向荷载作用下的承载能力往往是由桩的水平位移来控制,因而垂直荷载对这类桩的影响一般可以忽略。而对于桩的横向承载力以桩身强度进行控制的低标号桩,如配筋率较低的灌注桩,垂直荷载的影响比较明显。此时桩由纯弯状态变为压弯状态。垂直压载产生的压应力可以抵消很大一部分桩身受弯的拉应力,从而使横向承载力得以提高,对于低桩台,一般可以提高20%～40%左右。212　循环方式的影响 桩受循环荷载后,使桩周土体松动,土抗力降低,承载能力降低,浅层土体降低较多,深层土 9 3

荷载与结构设计方法课后思考题答案

《荷载与结构设计方法》习题解答 1 荷载与作用 什么是施加于工程结构上的作用荷载与作用有什么区别 结构上的作用是指能使结构产生效应的各种原因的总称，包括直接作用和间接作用。引起结构产生作用效应的原因有两种，一种是施加于结构上的集中力和分布力，例如结构自重，楼面的人群、家具、设备，作用于桥面的车辆、人群，施加于结构物上的风压力、水压力、土压力等，它们都是直接施加于结构，称为直接作用。另一种是施加于结构上的外加变形和约束变形，例如基础沉降导致结构外加变形引起的内力效应，温度变化引起结构约束变形产生的内力效应，由于地震造成地面运动致使结构产生惯性力引起的作用效应等。它们都是间接作用于结构，称为间接作用。 “荷载”仅指施加于结构上的直接作用；而“作用”泛指使结构产生内力、变形的所有原因。 结构上的作用如何按时间变异、空间位置变异、结构反应性质分类

结构上的作用按随时间变化可分永久作用、可变作用和偶然作用；按空间位置变异可分为固定作用和自由作用；按结构反应性质可分为静态作用和动态作用。 什么是荷载的代表值它们是如何确定的 荷载代表值是考虑荷载变异特征所赋予的规定量值，工程建设相关的国家标准给出了荷载四种代表值：标准值，组合值，频遇值和准永久值。荷载可根据不同设计要求规定不同的代表值，其中荷载标准值是荷载的基本代表值，其它代表值都可在标准值的基础上考虑相应的系数得到。 2 重力作用 成层土的自重应力如何确定 地面以下深度z处的土体因自身重量产生的应力可取该水平截面上单位面积的土柱体的重力，对于均匀土自重应力与深度成正比，对于成层土可通过各层土的自重应力求和得到。 土压力有哪几种类别土压力的大小及分布与

建筑桩基技术规范(JGJ94-94)

中华人民共和国行业标中华人民共和国行业标准建筑桩基技术规范 ＴｅｃｈｎｉｃａｌＣｏｄｅｆｏｒＢｕｉｌｄｉｎｇＰｉｌｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｓＪＧＪ９４—９４ 中华人民共和国行业标准建筑桩基技术规范 ＴｅｃｈｎｉｃａｌＣｏｄｅｆｏｒＢｕｉｌｄｉｎｇＰｉｌｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｓＪＧＪ９４—９４ 主编单位：中国建筑科学研究院 批准部门：中华人民共和国建设部 施行日期：１９９５年７月１日 关于发布行业标准《建筑桩基技术规范》的通知 建标［１９９４］８０２号 根据原国家计委计标函［１９８７］７８号文的要求，由中国建筑科学研究院主编的《建筑桩基技术规范》，业经审查，现批准为强制性行业标准，编号ＪＧＪ９４—９４，自１９９５年７月１日起施行。 本标准由建设部建筑工程标准技术归口单位中国建筑科学研究院归口管理，具体解释等工作由中国建筑科学研究院地基所负责。在施行过程中如发现问题和意见，请函告中国建筑科学研究院。 本规范由建设部标准定额研究所组织出版。 中华人民共和国建设部 １９９４年１２月３１日 目次 １总则 ２术语、符号 ２．１术语 ２．２符号 ３基本设计规定 ３．１基本资料 ３．２桩的选型与布置 ３．３设计原则 ３．４特殊条件下的桩基 ４桩基构造 ４．１桩的构造 ４．２承台构造 ５桩基计算 ５．１桩顶作用效应计算 ５．２桩基竖向承载力计算 ５．３桩基沉降计算 ５．４桩基水平承载力与位移计算 ５．５桩身承载力与抗裂计算 ５．６承台计算 ６灌注桩施工 ６．１施工准备 ６．２一般规定 ６．３泥浆护壁成孔灌注桩

６．４沉管灌注桩和内夯灌注桩 ６．５干作业成孔灌注桩 ７混凝土预制桩与钢桩的施工 ７．１混凝土预制桩的制作 ７．２混凝土预制桩的起吊、运输和堆存 ７．３混凝土预制桩的接桩 ７．４混凝土预制桩的沉桩 ７．５钢桩（钢管桩、Ｈ型桩及其他异型钢桩）的制作 ７．６钢桩的焊接 ７．７钢桩的运输和堆存 ７．８钢桩的沉桩 ８承台施工 ８．１一般规定 ８．２基坑开挖和回填 ８．３钢筋和混凝土施工 ９桩基工程质量检查及验收 ９．１成桩质量检查 ９．２单桩承载力检测 ９．３基桩及承台工程验收资料 附录Ａ成桩工艺选择参考表 附录Ｂ考虑承台（包括地下墙体）、基桩协同工作和土的弹性抗力作用计算受水平荷载的桩基 附录Ｃ单桩竖向抗压静载试验 附录Ｄ单桩竖向抗拔静载试验 附录Ｅ单桩水平静载试验 附录Ｆ按倒置弹性地基梁计算墙下条形桩基承台梁 附录Ｇ附加应力系数α＇、平均附加应力系数α 附录Ｈ桩基等效沉降系数Ψe计算参数表 附录Ｉ本规范用词说明 附加说明本规范主编单位、参加单位和主要起草人名单条文说明 １总则 １．０．１为了在桩基设计与施工中做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，制定本规范。 １．０．２本规范适用于工业与民用建筑（包括构筑物）桩基的设计与施工。 １．０．３桩基的设计与施工，应综合考虑地质条件、上部结构类型、荷载特征、施工技术条件与环境、检测条件等因素，精心设计、精心施工。 １．０．４本规范系根据《建筑结构设计统一标准》ＧＢＪ６８—８４的基本原则制订。与建筑结构有关的符号、单位和术语按《建筑结构设计基本术语、通用符号和计量单位》ＧＢＪ８３—８５采用。 １．０．５采用本规范时，土分类按现行的《建筑地基基础设计规范》规定执行；荷载取值按现行的《建筑结构荷载规范》规定执行；混凝土桩和承台的截面计算按现行的《混凝土结构设计规范》的有关规定执行；钢桩的截面计算按现行的《钢结构设计规范》规定执行。对于特殊土地区的桩基、地震和机械振动荷载作用下的桩基，尚应按现行的有关规范执行。本规范未作规定的其他内容，尚应符合现行的有关标准、规范的规定。

群桩效应1.doc

群桩效应（Group Piles effects ）在高层建筑基础设计时不能不考虑的就是群桩效应，群桩效应就是指群桩基础受竖向荷载后，由于承台、桩、土的相互作用使其桩侧阻力、桩端阻力、沉降等性状发生变化而与单桩明显不同，承载力往往不等于各单桩承载力之和这一现象。 影响群桩效应的主要因素有两个：一个是群桩自身的几何特征，如承台的设置方式（高、低承台）、桩间距桩长L及桩长与承台宽度比L/Bc、桩的排列形式、桩数；另一个是桩侧及桩端的土性及其分布、成桩工艺。 群桩效应具体反映在以下几个方面：群桩的侧阻力、群桩的端阻力、承台土反力、桩顶荷载分布、群桩的破坏模式、群桩的沉降及其随荷载的变化。 群桩基础——由基桩和连接于桩顶的承台共同组成。若桩身全部埋于土中，承台底面与土体接触，则称为低承台桩基；若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上，则称为高承台桩基。建筑桩基通常为低承台桩基础 单桩基础——采用一根桩（通常为大直径桩）以承受和传递上部结构（通常为柱）荷载的独立基础。 群桩基础——由2根以上基桩组成的桩基础。 基桩——群桩基础中的单桩。 复合桩基——由桩和承台底地基土共同承担荷载的桩基。 复合基桩——包含承台底土阻力的基桩。 单桩竖向极限承载力——单柱在竖向荷载作用下到达破坏状态前或出现不适于继续承载的变形时所对应的最大荷载。它取决于土对桩的支承阻力和桩身材料强度，一般由土对桩的支承阻力控制，对于端承桩、超长桩和桩身质量有缺陷的桩，可能由桩身材料强度控制。 群桩效应——群桩基础受竖向荷载后，由于承台、桩、土的相互作用使其桩侧阻力、桩端阻力、沉降等性状发生变化而与单桩明显不同，承载力往往不等于各单桩承载力之和，称其为群桩效应。群桩效应受土性、桩距、桩数、桩的长径比、桩长与承台宽度比、成桩方法等多因素的影响而变化。 群桩效应系数——用以度量构成群桩承载力的各个分量因群桩效应而降低或提高的幅度指标，如侧阻、端阻、承台底土阻力的群桩效应系数。 桩侧阻力群桩效应系数——群桩中的基桩平均极限侧阻与单桩平均极限侧阻之比。 桩端阻力群桩效应系数——群桩中的基桩平均极限端阻与单桩平均极限端阻之比。 桩侧阻端阻综合群桩效应系数——群桩中的基桩平均极限承载力与单桩极限承载力之比。 承台底土阻力群桩效应系数——群桩承台底平均极限土阻力与承台底地基土极限阻力之比。 负摩阻力——桩身周围土由于自重固结、自重湿陷、地面附加荷载等原因而产生大于桩身的沉降时，土对桩侧表面所产生的向下摩阻力。在桩身某一深度处的桩土位移量相等，该处称为中性点。中性点是正、负摩阻力的分界点。 下拉荷载——对于单桩基础，中性点以上负摩阻力的累计值即为下拉荷载。对于群桩基础中的基桩，尚需考虑负摩阻力的群桩效应，即其下拉荷载尚应将单桩下拉荷载乘以相应的负摩阻力群桩效应系数予以折减。 闭塞效应——开口管桩沉入过程，桩端土一部分被挤向外围，一部分涌入管内形成“土塞”。土塞受到管壁摩阻力作用将产生一定压缩，土塞高度及其闭塞程度与土性、管径、壁厚及进入持力层的深度等诸多因素有关。闭塞程度直接影响端阻发挥与破坏性状及桩的承载力。称此为“闭塞效应”。

荷载与结构考试试题

第1章荷载与作用 一、填空题 1．作用是施加在结构上的，或引起结构＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 2．作用是使结构或构件产生＿＿＿＿＿＿的＿＿＿＿＿＿。 3．结构上的作用可分为作用和作用，荷载是作用。 4．施加在结构上的集中力或分布力称为＿＿＿＿＿，与结构本身性能＿＿＿＿＿＿；引起结构外加变形或约束的原因称为＿＿＿＿＿＿＿＿，该作用的大小与结构自身的性质＿＿＿＿＿＿。 5．土木工程是＿＿＿＿＿＿＿＿的科学技术的统称。它既指工程建设的＿＿＿＿＿，也指所应用的＿＿＿＿＿和所进行的＿＿等专业技术。 6．土木工程结构是指由若干个＿＿＿＿组成的＿＿＿＿＿，是土木工程的骨架，也是它们赖以存在的＿＿＿＿＿。它的主要功能是＿＿＿＿工程在＿＿＿＿＿期间可能出现的＿＿＿＿＿，并将它们＿＿＿＿＿＿地基。 7．现代土木工程的建造必须经过＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿3个主要环节。 8．土木工程设计包括和。是实现工程建造的目的、用途；是决定采用怎样形式的骨架将其支撑起来，怎样抵御和传递作用力，各部分尺寸如何，用什么材料制造等等。 9．工程结构设计是在工程结构的＿＿＿＿＿与经济、＿＿＿＿与美观之间，选择一种最佳的合理的平衡，使所建造的结构满足预定的各项＿＿＿＿＿＿＿。 10．工程结构的“功能要求”是指工程结构＿＿＿＿、＿＿＿＿和＿＿＿＿，统称＿＿＿＿＿＿。 11．＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿之间最佳的合理的平衡，就是使工程结构既经济又具有一定的可靠度。 二、多项选择 1、下列作用属于直接作用的为（） A．自重 B．土压力 C．混凝土收缩徐变 D．焊接变形 E、桥梁上的车辆重量 2、下列作用属于间接作用的为（） A．地基变形B．水压力C．温度变化D．地震作用 E．水中漂浮物对结构的撞击力 3、荷载效应是指（） A．内力B．温度C．位移D．裂缝E．应力 三、单项选择 1、工程结构的“功能要求”（或“可靠性”）是指工程结构的（） A．可靠、经济、适用、美观B．安全性、适用性和耐用性 C．安全性、经济、适用D．可靠、耐用、美观 2、荷载取值和荷载计算正确与否直接影响（）的计算 A．结构抗力B．结构可靠度C．荷载效应D．结构尺寸

桩基础习题

第八章 桩基础 8-1 某一般民用建筑，已知由上部结构传至柱下端的荷载组合分别为：荷载标准组合：竖向荷载k F =3040kN ，弯矩k M =400kN.m ，水平力k H =80kN ；荷载准永久组合：竖向荷载 F Q =2800kN ，弯矩M Q =250kN.m ，H Q =80kN ；荷载基本组合：竖向荷载F =3800kN ，弯矩M =500kN.m ，水平力H =100kN 。工程地质资料见表8-37，地下稳定水位为4-m 。试 桩（直径φ500mm ，桩长15.5m ）极限的承载力标准值为1000kN 。试按柱下桩基础进行桩基有关设计计算。 表8-37 [例8-2]工程地质资料 序号 地层名称 深度 (m) 重度γ kN/m 3 孔隙比 e 液性指数 I L 粘聚力 c (kPa) 内摩擦 角)(?? 压缩模量 E (N/mm 2) 承载力 f k (kPa) 1 杂填土 0～1 16 2 粉土 1～4 18 0.90 10 12 4.6 120 3 淤泥质土 4～16 17 1.10 0.55 5 8 4.4 110 4 粘土 16～26 19 0.65 0.27 15 20 10.0 280 【解】 （1）选择桩型、桩材及桩长 由试桩初步选择φ500的钻孔灌注桩，水下混凝土用25C ，钢筋采用HPB235，经查表得c f =11.9N/mm 2，t f =1.27N/mm 2； ='=y y f f 210N/mm 2。初选第四层（粘土）为持力层，桩端进入持力层不得小于1m ；初选承台底面埋深1.5m 。 则最小桩长为：5.155.1116=-+=l m 。 （2）确定单桩竖向承载力特征值R ①根据桩身材料确定，初选%45.0=ρ，0.1=?，8.0c =ψ，计算得： )9.0(s y ps c c A f A f R ''+=ψφ =4/5000045.02109.04/5009.118.02 2????+???ππ=2035210N=2035kN ②按土对桩的支承力确定，查表8-7，sk2q =42kPa ，sk3q =25kPa ，sk4q =60kPa ，查表8-8， q pk =1100kPa 则： ∑+=+=P pk i sik pk sk uk A q l q u Q Q Q =+?+??12255.242(5.0π4732/946/uk a ===K Q R kN ③由单桩静载试5002/1000/uk a ===K Q R kN 小者，则取473a =R kN 。 （3初选承台底面积为6.34?m 2土自重：205.16.34k =???=G