土木工程师-专业案例（岩土）-深基础-4.8承台设计

土木工程师-专业案例（岩土）-深基础-4.8承台设计[单选题]1.柱下桩基如下图，若要求承台长边斜截面的受剪承载力不小于11MN，按《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）计算，承（江南博哥）台混凝土轴心抗拉强度设计值ft最小应为下列何值？()[2013年真题]题1图（尺寸单位：mm）A.1.96MPaB.2.10MPaC.2.21MPaD.2.80MPa正确答案：C参考解析：根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）第5.9.10条第1款规定，承台斜截面受剪承载力可按下式计算：V≤βhsαftb0h0式中，α为承台剪切系数，计算公式为：α＝1.75/（λ＋1），其中λ为计算截面剪跨比，经计算为：λ＝a/h0＝0.6/1＝0.6承台剪切系数为：α＝1.75/（λ＋1）＝1.75/（0.6＋1）＝1.094βhs为受剪切承载力截面高度影响系数，h0＝1000mm，经计算为：βhs＝（800/h0）1/4＝0.946代入公式，则有：11×1000＝βhsαftb0h0＝0.946×1.094×ft×4.8×1解得：ft＝2214.33kPa≈2.21MPa。[单选题]2.柱下桩基承台，承台混凝土轴心抗拉强度设计值ft＝1.71MPa，试按《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008），计算承台柱边A1—A1斜截面的受剪承载力，其值与下列何项数值最为接近？（图中尺寸单位为mm）()[2010年真题]题2图柱下桩基承台A.1.00MNB.1.21MNC.1.53MND.2.04MN正确答案：A参考解析：根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）第5.9.10条，柱下独立桩基承台斜截面受剪承载力应按式（5.9.10-1）计算，即：V≤βhsαftb0h0。式中，h0为A1—A1截面处有效高度，经计算为：h0＝h10＋h20＝300＋300＝600mm。b0为A1—A1截面计算宽度，经计算为：b0＝（by1h10＋by2h20）/（h10＋h20）＝（2000×300＋1000×300）/600＝1500mmβhs为受剪切承载力截面高度影响系数。当h0＜800mm，取h0＝800mm，则：λ为剪跨比，经计算为：λ＝a/h0＝1000/600＝1.67。α为承台剪切系数，按式（5.9.10-2）计算为：α＝1.75/（λ＋1）≈0.66代入数据得：V≤βhsαftb0h0＝1.0×0.66×1.71×1.5×0.6＝1.02MN[单选题]3.如下图所示，竖向荷载设计值F＝24000kN，承台混凝土为C40（ft＝1.71MPa），按《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）验算柱边A-A至桩边连线形成的斜截面的抗剪承载力与剪切力之比（抗力/V）最接近于下列哪个选项的数值？()[2008年真题]题3图A.1.02B.1.22C.1.33D.1.46正确答案：A参考解析：根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）第5.9.10条，计算如下：①承台斜截面受剪承载力可按式（5.9.10-1）计算，即V≤βhsαftb0h0。式中，α为承台剪切系数，由式（5.9.10-2）确定，即α＝1.75/（λ＋1），式中，λ为剪跨比。计算结果为：λ＝ax/h0＝1/1.3＝0.77。则：α＝1.75/（λ＋1）＝1.75/（0.77＋1）＝0.989②βhs为受剪切承载力截面高度影响系数，计算结果为：所以：③剪切力为：V＝24000×3/9＝8000kN。④两者之比为：。[单选题]4.某柱下桩基采用等边三桩独立承台，承台等厚三向均匀配筋。如下图所示，在荷载效应基本组合下，作用于基桩顶面的轴心竖向力为2100kN，承台及其上土重标准值为300kN，按《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）计算，该承台正截面最大弯矩接近于下列哪个选项的数值？()[2009年真题]题4图A.531kN·mB.670kN·mC.743kN·mD.814kN·m正确答案：C参考解析：根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）第5.9.2条第2款，计算如下：①柱截面边长c为：c＝0.8d＝0.8×0.4＝0.32m。②等边三桩承台的柱下独立桩基承台的正截面最大弯矩M为：[单选题]5.作用于桩基承台顶面的竖向力设计值为5000kN，x方向的偏心距为0.1m，不计承台及承台上土自重，承台下布置4根桩，如下图所示，根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）计算，承台承受的正截面最大弯矩最接近于下列哪个选项的数值？()[2008年真题]题5图（尺寸单位：m）A.1999.8kN·mB.2166.7kN·mC.2999.8kN·mD.3179.8kN·m正确答案：B参考解析：根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）第5.1.1条第1款规定，偏心竖向力作用下桩顶作用效应为：根据第5.9.2条，承台弯矩计算截面取在柱边，则最大弯矩为：Mx＝∑NiYi＝2×1354.17×（1.2－0.4）＝2166.67kN·m[单选题]6.桩基承台如图所示，已知柱轴力F＝12000kN，力矩M＝1500kN·m，水平力H＝600kN（F、M和H均对应荷载效应基本组合），承台及其上填土的平均重度为20kN/m3。试按《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）计算图示虚线截面处的弯矩设计值最接近下列哪一数值？()[2011年真题]题10图（尺寸单位：mm）A.4800kN·mB.5300kN·mC.5600kN·mD.5900kN·m正确答案：C参考解析：根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）第5.9.2条第1款规定，两桩条形承台和多桩矩形承台弯矩计算截面取在柱边和承台变阶处，可按下式计算：My＝∑Nixi。式中，Ni为不计承台及其上土重，在荷载效应基本组合下的第i基桩或复合基桩竖向反力设计值。则右侧两基桩净反力设计值为：N右＝F/n＋Myxi/∑xj2＝12000/6＋（1500＋600×1.5）×1.8/（4×1.82）＝2333kNxi为垂直Y轴方向自桩轴线到相应计算截面的距离。弯矩设计值为：My＝∑Nixi＝2×2333×（1.8－0.6）＝5599.2kN·m故选项C最接近。[单选题]7.如下图所示四桩承台，采用截面0.4m×0.4m钢筋混凝土预制方桩，承台混凝土强度等级为C35（ft＝1.57MPa），按《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）验算承台受角桩冲切的承载力最接近于下列哪个选项的数值？()[2007年真题]题7图A.780kNB.900kNC.1100kND.1290kN正确答案：D参考解析：根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）规定，分析计算过程如下：①根据第5.9.7条规定，承台冲切破坏锥体的有效高度：h0＝0.75m。②根据第5.9.2条规定，分别垂直于、平行于承台底边的柱截面边长C1、C2：C1＝0.6m，C2＝0.6m。③从承台底角桩顶内边缘引45°冲切线与承台顶面相交点至角桩内边缘的水平距离为：a1x＝a1y＝（2.8－0.6）/（2－0.6）＝0.5m④桩冲跨比为：λ1x＝λ1y＝a1x/h0＝0.5/0.75＝0.667。⑤根据式（5.9.8-2）及（5.9.8-3）有：β1x＝β1y＝0.56/（λ1x＋0.2）＝0.56/（0.667＋0.2）＝0.646。因为C1＝C2＝0.6m，h≤0.8m，所以，βhp＝1.0。⑥再根据式（5.9.8-1）有：[单选题]8.某桩基的多跨条形连续承台梁净跨距均为7.0m，承台梁受均布荷载q＝100kN/m作用。问承台梁中跨支座处弯距M的数值最接近()kN·m。A.450B.498C.530D.568正确答案：A参考解析：根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）附录G规定，按倒置弹性地基梁计算砌体墙下条形桩基连续承台梁时，先求得作用于梁上的荷载，然后按普通连续梁计算其弯距和剪力。查表G.0.1可知，支座弯矩计算公式为：M＝－qLc2/12。计算跨度为：Lc＝1.05L＝1.05×7＝7.35m。将数据带入公式可得：M＝－qLc2/12＝－（100×7.352）/12＝－450.2kN·m[单选题]9.某桩基三角形承台如下图所示，承台厚度1.1m，钢筋保护层厚度0.1m，承台混凝土抗拉强度设计值ft＝1.7N/mm2，试按《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）计算承台受底部角桩冲切的承载力，其值最接近()kN。题9图（注：图中长度单位为m，θ1＝θ2＝60°）A.1500B.2010C.2430D.2790正确答案：D参考解析：根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）第5.9.8条计算，对于三桩三角形承台，计算受角桩冲切的承载力可按下式计算：式中，α11为从承台底角桩内边缘引45°冲切线与承台顶面相交点至脚桩内边缘的水平距离。角桩冲垮比λ11＝a11/h0＝1.8/1.0＝1.8＞1，取λ11＝1.0。则β11＝0.56/（λ11＋0.2）＝0.56/（1.0＋0.2）＝0.47。βhp是承台受冲切承载力截面高度影响系数，当h≤800mm时，βhp取1.0，h≥2000mm时，βhp取0.9，其间按线性内插法取值。本题中，h＝1100mm，βhp取0.975。则底部角桩冲切承载力为：[单选题]10.柱下桩基如下图所示，承台混凝土抗压强度fc＝1.71MPa；按《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）计算承台长边受剪承载力，其值最接近()MN。题10图A.6.5B.8.5C.10.5D.12.5正确答案：B参考解析：根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）第5.9.10条规定，承台斜截面受剪承载力按下列公式：V≤βhsαftb0h0式中，βhs为受剪切承载力截面高度影响系数；α为承台剪切系数；ft为混凝土轴心抗拉强度设计值；b0承台计算截面处的计算宽度；h0为承台计算截面处的有效高度；承台剪切系数α＝1.75/（λ＋1）；受剪切承载力截面高度影响系数，βhs＝（800/ho）1/4。计算过程如下：高度影响系数用内插法计算得：βhs＝（800/ho）1/4＝（800/1000）1/4＝0.946。（长边方向）剪跨ax＝0.6m，则剪跨比为：λx＝（ax/ho）＝（0.6/1.0）＝0.6，可知剪切系数承台剪切系数：α＝1.75/（λx＋1）＝1.75/（0.6＋1）＝1.09则抗剪承载力为：βhsαftb0h0＝0.946×1.09×1.71×4.8×1.0＝8.46MN。[单选题]11.某承台下设三根钻孔灌注桩（干作业），桩径为600mm，桩长11m，各层土的厚度、侧阻、端阻如下图所示，则计算得基桩承载力特征值最接近()kN。题11图A.650B.760C.770D.780正确答案：A参考解析：基桩承载力特征值由总极限侧阻力和极限端阻力两部分构成。土的总极限侧阻力的计算公式为：Qsk＝u∑qsikli式中，u为桩身周长；qsik为装侧第i层土的极限侧助力标准值；li为桩穿越第i层土的厚度。则土的总极限侧阻力为：Qsk＝3.14×0.6×（5×40＋5×55＋1×70）＝1026.78kN。土的总极限端阻力的计算公式为：Qpk＝qpkAp。式中，qpk为极限端阻力标准值；Ap为桩端面积。则土的极限端阻力为：Qpk＝1000×（3.14×0.6×0.6）/4＝282.6kNQuk＝Qsk＋Qpk＝1309.38kN由《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）第5.2.4条可得：Ra＝Quk/K＝1309.38/2＝654.7kN[单选题]12.如下图所示，某六桩基础承受上部结构荷载和承台及上覆土（已考虑了自重荷载分项系数）重8000kN，Mx＝250kN·m，My＝600kN·m，试计算1号桩和2号桩桩顶所承受的荷载大小，其值最接近于()。题12图桩基础平面布置A.N1＝1489kN；N2＝1505kNB.N1＝1287kN；N2＝1505kNC.N1＝1287kN；N2＝1689kND.N1＝1489kN；N2＝1689kN正确答案：B参考解析：依据《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）第5.1.1条规定，对于一般建筑物和受水平力（包括力矩与水平剪力）较小的高层建筑群桩基础，计算步骤如下：①计算各桩顶荷载平均值（轴心竖向作用力下）：Nk＝（Fk＋Gk）/n＝8000/6＝1333.3kN式中，Fk为作用于桩基承台顶面的竖向力；Gk为桩基承台和承台上土自重标准值。②各单桩桩顶所承受的荷载计算公式为：式中，Fk为荷载效应标准组合下，作用于承台顶面的竖向力；Gk为桩基承台和承台上土自重标准值；Nik为荷载效应标准组合偏心竖向力作用下，第i基桩或复合桩的竖向力；Mxk、Myk为荷载效应标准组合下，作用于承台底面，绕过桩群形心的x、y主轴的力矩；xi、xj、yi、yj为第i、j基桩或复合桩至y、x轴的距离。由图可知，有两个桩在y轴上，则它们对y轴的力矩为0，则1、2号桩桩顶所承受的荷载大小分别为：[单选题]13.如下图所示，柱底轴向荷载F＝26500kN，重要性系数γ0＝1，承台采用C35混凝土（轴心抗拉设计值为ft＝1.57MPa）。根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）验算承台A1—A1和A2—A2处斜截面的受剪承载力，其结果（验算式左右两端数值）与()组数据接近。题13图A.15910kN＞V1＝7762kN，14816kN＞V2＝7562kNB.16820kN＞V1＝7820kN，14700kN＞V2＝7820kNC.15900kN＞V1＝7982kN，14850kN＞V2＝7162kND.10399kN＞V1＝8833kN，9630kN＞V2＝8833kN正确答案：D参考解析：根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）第5.9.10条规定，斜截面受剪承载力计算公式为：V≤βhsαftb0h0式中，βhs为受剪切承载力截面高度影响系数；α为承台剪切系数；ft为混凝土轴心抗拉强度设计值；b0承台计算截面处的计算宽度；h0为承台计算截面处的有效高度；承台剪切系数α＝1.75/（λ＋1）；受剪切承载力截面高度影响系数，βhs＝（800/ho）1/4。计算步骤如下：①A1—A1斜截面受剪承载力计算如下：由题计算可得，截面跨度比为：λ＝ay1/h10＝0.6/1.0＝0.6剪切系数为：α＝1.75/（λ＋1）＝1.75/（0.6＋1）＝1.094；高度影响系数：βhs＝（800/ho）1/4＝0.946斜截面最大剪力值为：V＝（26500/9）×3＝8833.33kN。则代入上述数据，斜截面受剪承载力为：②A2—A2截面斜截面受剪承载力计算如下：由题计算可得，ax2＝（b10－b0）/2＋ax1＝（2.8－1）/2＋0.6＝1.5m截面跨度比和剪切系数分别为：高度影响系数：βhs＝（800/ho）1/4＝（800/1600）1/4＝0.841截面计算高度为h10＋h20＝1.6m；截面计算宽度：则可得：βhsαftb0h0＝0.841×0.903×1570×5.05×1.6＝9633.7kN＞V＝8833.33kN[单选题]14.已知承台有效高度h0＝500mm，所采用混凝土抗拉强度设计值ft＝1.27MPa，其他条件如下图所示。桩柱尺寸为：桩400mm×400mm；柱400mm×600mm。则承台底部角桩和顶部角桩的抗冲切力分别为()kN。题14图A.529；255B.529；240C.435；219D.435；240正确答案：A参考解析：根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）第5.9.8条，三桩三角形承台，角桩冲切的承载力计算公式为：底部角桩：Nl≤β11（2c1＋a11）βhptan（θ1/2）fth0顶部角桩：Nl≤β12（2c2＋a12）βhptan（θ2/2）fth0式中，β1x、β1y为角桩冲切系数；a11、a12为从承台底角桩内边缘引45°冲切线与承台顶面相交点至脚桩内边缘的水平距离。计算过程如下：①底部角桩抗冲切力计算如下：从角桩内边缘至承台外边缘的距离为：c＝0.8＋0.2＝1.0；从承台底角桩内边缘向相邻承台边引45°角冲切线与承台顶面相交点至底桩边缘的水平距离为：α11＝1－0.2－0.2＝0.6＞ho，所以取α11＝ho＝0.5（45°线）。则可得λ11＝a11/h0＝1，β11＝0.56/（λ11＋0.2）＝0.56/（1＋0.2）＝0.467；由于h＝500mm≤800mm，故取高度影响系数βhp＝1.0；故承台受底