基础工程第二版习题解答
习 题
【2-1】如图2-31所示地质土性和独立基础尺寸的资料，使用承载力公式计算持力层的承载力。
若地下水位稳定由0.7m 下降1m ，降至1.7m 处，问承载力有何变化？
图2-31 习题2-1图
解：由图2－31可知：
基底处取土的浮重度
基底以上土的加权平均重度
由020=k ϕ，查表2－6可得
所以，持力层的承载力为
若地下水下降1m 至1.7m ，则
基底以上土的重度为 3/2.17m kN m ＝γ
基底处土的重度为 3/0.18m kN m ＝γ
此时，持力层的承载力为
【2-2】某砖墙承重房屋，采用素混凝土(C10)条形基础，基础顶面处砌体宽度0b =490mm ，传到设计地面的荷载F k =220kN/m ，地基土承载力特征值f ak =144kPa ，试确定条
形基础的宽度b 。
(1)按地基承载力要求初步确定基础宽度
假定基础埋深为d=1.2m ，不考虑地基承载力深度修正，即f a =f ak =144kPa
m d f F b G a k 83.12
.120144220=⨯-=-≥γ，取b=1.9m 初步选定条形基础的宽度为1.9m 。
地基承载力验算：
满足
无筋扩展基础尚需对基础的宽高比进行验算（其具体验算方法详见第三章），最后还需进行基础剖面设计。
(2)按台阶宽高比要求验算基础的宽度
初步选定基础的高度为H=300mm
基础采用C10素混凝土砌筑，基础的平均压力为kPa p k 8.139=
查表3－2，得允许宽高比0.12==H b tg α，则
不满足要求
取H=0.8m
此时地面离基础顶面为 1.2-0.8=0.4m>0.1m ，满足要求。
【2-3】某钢筋混凝土条形基础和地基土情况如图2-32所示，已知条形基础宽度b =1.65m ，上部结构荷载F k =220kN/m ，试验算地基承载力。
图2-32 习题2-3图
解：(1)持力层承载力验算
由于b=1.65m<3m, 取b=3m
而基底总压力为
(2)软弱下卧层承载力验算
下卧层顶面处自重应力为
附加应力按扩散角计算，由于
查表表2－9，得025＝θ，则
作用于下卧层顶面处得总应力为：
所以，软弱下卧层承载力不满足。
【2-4】 某工业厂房柱基采用钢筋混凝土独立基础（图2-33）。
F k =2200kN ，粘性土地
基的承载力特征值f ak =250kPa 。
试确定基础底面尺寸。
图2-33 习题2-4图
【解】(1) 按仅有轴心荷载，根据式（2-29）得：
由于基础仅作用轴心荷载，考虑选用方形基础，则 m A b l 18.31.10====m 2
取l=b=3.2m
(2)计算修正后的地基承载力特征值
查表2-6，L I =0.84<0.85，e =0.83<0.85，得：
（3）地基承载力验算：
所以，基础采用m 2.3m 2.3⨯底面尺寸是合适的。
【2-5】 工业厂房柱基采用钢筋混凝土独立基础，在图2-34中列出了荷载位置及有关尺寸，已知图示荷载：F k =1850kN ，P k =159kN ，M k =112kN·m，Q k =20kN 。
粘性土的地
基承载力特征值f ak =240kPa 。
试确定矩形基础底面尺寸（假定3:5:=b l ）。
图2-34 习题2-5图
【解】(1) 按轴心荷载初步确定基础底面积，根据式（2-29）得：
考虑偏心荷载的影响，将0A 增大10%，即
5.1057.91.11.10=⨯==A A m 2
长宽比3:5:=b l ，则23
5b b l A =⋅=，从而进一步有 (2) 计算基底最大压力m ax k p ：
基础及回填土重 kN 3155.12.45.220=⨯⨯⨯==Ad G G k γ
基底处竖向力合力 ∑=++=kN 23243151591850k F
基底处总力矩
偏心距
所以，偏心力作用点在基础截面内。
基底最大压力：
(3) 地基承载力特征值及地基承载力验算：
所以，基础采用m 5.2m 2.4⨯底面尺寸是合适的。
基础工程(第二版)第三章例题
【例题3-1】某承重砖墙混凝土基础的埋深为 1.5m ，上部结构传来的轴向压力F k ＝200kN/m 。
持力层为粉质粘土，其天然重度γ =17.5kN/m 3，孔隙比e =0.843，液性指数I L =0.76，地基承载力特征值f ak ＝150 kPa ，地下水位在基础底面以下。
试设计此基础。
【解】(1) 地基承载力特征值的深宽修正先按基础宽度b 小于3m 考虑，不作宽度修正。
由于持力层土的孔隙比及液性指数均小于0.85，查表2-7，得ηd =1.6。
kPa178.0= )5.05.1(5.176.1150= )5.0(0d ak a -⨯⨯+-+=d f f γη (2) 按承载力要求初步确定基础宽度m 35.1= )5.120178(200= a min ⨯--=d f F b G k γ初步选定基础宽度为1.40 m 。
(3) 基础剖面布置初步选定基础高度H =0.3m 。
大放脚采用标准砖砌筑，每皮宽度b 1 = 60 mm, h 1 = 120mm ，共砌5皮，大放脚的底面宽度b 0 = 240+2×5×60 = 840 mm ，如图3-2所示。
(4) 按台阶的宽高比要求验算基础的宽度基础采用C15素混凝土砌筑，而基底的平均压力为【例题3-2】某厂房采用钢筋混凝土条形基础，墙厚240mm ，上部结构传至基础顶部的轴心荷载N =350kN /m ，弯矩M =28.0m/m kN ⋅，如图3-5所示。
条形基础底面宽度b 已由地基承载力条件确定为2.0m ，试设计此基础的高度并进行底板配筋。
【解】(1) 选用混凝土的强度等级为C20，查《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)得f t ＝1.1Mpa ；底板受力钢筋采用HRB335级钢筋，查得y f ＝300MPa ；纵向分布钢筋采用HPB235级钢筋。
(2) 基础边缘处的最大和最小地基净反力：kPa133.0217.0= 0.20.2860.2350622min max j ⨯±=±=b M b N p(3) 验算截面I 距基础边缘的距离： ()m 88.024.00.221I =-⨯=b (4) 验算截面的剪力设计值：()[]()[]kN/m174.7= 0.13388.00.21788.00.220.2288.0 22min j I max j I II ⨯+⨯-⨯⨯=+-=p b p b b b b V (5) 基础的计算有效高度：mm 9.2261.17.07.1747.0t I 0=⨯=≥f V h 基础边缘高度取200mm ，基础高度h 取300mm ，有效高度h 0=300－40=260mm >226.9mm ，合适。
工程制图基础习题集(第二版)-解答
a’’(b”)
AB是 侧垂 线
2-3 求作基本体表面上的点或线的其余两个投影
(1)
b’ c’
b”
a”
a c
2-3 求作基本体表面上的点或线的其余两个投影
(2)
e”
a”
d”
c” b”
e
c a
b
d
2-3 求作基本体表面上的点或线的其余两个投影
a”
(3)
f”
e”
d”
c”
b”
d f a
(b) e
内孔轮廓线应到顶。
3-14b 选择正确的第三视图（6）
（注意分析形体被切后和形体组合后的交线的投影）
3-14b 选择正确的第三视图（7）
（注意分析形体被切后和形体组合后的交线的投影）
应为相贯线
应为两内孔相贯且凸向大圆
等径时才为直线
3-14b 选择正确的第三视图（8）
（注意分析形体被切后和形体组合后的交线的投影）
3-6 补全圆锥穿孔后的水平投影和侧面投影
3-6 补全圆锥穿孔后的水平投影和侧面投影
3-6 补全圆锥穿孔后的水平投影和侧面投影
3-6 补全圆锥穿孔后的水平投影和侧面投影
3-6 补全圆锥穿孔后的水平投影和侧面投影 实线
3-6 补全圆锥穿孔后的水平投影和侧面投影
3-7 求作俯视图
3-7 求作俯视图
3-8 求作左视图
3-9 画出下列各相贯线的投影 (1)
3-9 画出下列各相贯线的投影 (2)
等径圆柱的相贯 线在V面上的投 影为两条相交的 直线
3-9 画出下列各相贯线的投影_(3)
3-9 画出下列各相贯线的投影_(4)
等径圆孔的相贯 线在侧面上的投 影为两条相交的 直线
基础工程(第二版)第五章习题解答
习 题【5-1】某桥墩矩形沉井基础如图5-19示。
已知作用在基底中心的荷载N =21000kN ，H =150kN ，M =2400kN-m ，H 、M 均由活载产生。
沉井平面尺寸：a =10m ，b =5m 。
沉井入土深度h =12m 。
试问：(1)若已知基底粘土层的容许承载力[f h ]=450kPa ，试按浅基础及深基础两种方法分别验算其强度是否满足。
(2)如果已知沉井侧面粉质粘土的粘聚力c =15kPa ，ϕ=20︒，γ＝18kN/m 3，地下水位高出地面，试验算地基的横向抗力是否满足。
图5-19 习题5-1图解：1.基底应力验算考虑井壁侧面土的弹性抗力，则按浅基础计算由式(5-10)，基底应力计算为： βσA Hd A N 30minmax ±= 式中 竖向荷载 N =21000kN水平力 H = 150 kN基础底面积 A 0 = ab =10×5= 50m 2计算宽度 m a a a b 1111010.1110.11=+=+=⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯＝ 沉井基础如土深度 m h 12=水平向与竖向地基系数的比值0.10===mhmh C C h β ()mh h m C m h ==>-001094，注，根据表基础截面矩 32267.41510616m ab W =⨯⨯== 作用高度 m H M 161502400===λ()233109.316)12163(0.1267.41518120.1113218m h dW h b A =-⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=-+=λββ[]kPa f kPa kPa A Hd A N h 45088.41212.42712.74200.109.31651503502100030min max =<⎩⎨⎧=±=⨯⨯⨯±=±=βσ 如果不考虑井壁侧土的弹性抗力作用， 则按浅基础计算为 ⎩⎨⎧=>=±=±=±=kPakPa f kpa W M A N h 40.362450][60.47760.5742067.41240050210000min max σ 可以看出，考虑井壁侧土的弹性抗力作用，基底应力满足强度要求；但不考虑井壁侧土的弹性抗力作用，基底应力则不满足强度要求。
基础工程第二版习题答案
基础工程第二版习题答案在基础工程的第二版习题中，通常会包含对工程力学、材料力学、结构力学等基础科学知识的习题解答。
这些习题答案对于理解和掌握工程基础理论至关重要。
以下是一些可能的习题答案示例，但请注意，这些内容是虚构的，实际的习题答案应以教材和课程内容为准。
习题1：简述材料力学中的弹性模量、剪切模量和泊松比的定义，并解释它们在工程中的意义。
答案：弹性模量（E）是指材料在弹性范围内，应力与应变比值的物理量。
它反映了材料抵抗形变的能力。
剪切模量（G）是材料在剪切应力作用下，剪切应力与剪切应变的比值，它描述了材料抵抗剪切变形的能力。
泊松比（ν）是材料在受到轴向拉伸或压缩时，横向应变与轴向应变的比值。
在工程中，这些参数对于预测材料在受力时的变形行为至关重要，它们是设计结构时必须考虑的关键参数。
习题2：说明在结构力学中，如何确定一个简单梁的弯曲应力。
答案：确定简单梁的弯曲应力通常需要应用梁的弯曲理论。
首先，需要计算梁的弯矩（M），然后根据梁的截面特性（如惯性矩I）和材料的弹性模量（E），使用以下公式计算最大弯曲应力（σ）：\[ \sigma = \frac{M \cdot c}{I} \]其中，c是梁截面的中性轴到最远纤维的距离。
这个公式允许我们计算在给定载荷下梁的弯曲应力，从而评估梁的承载能力。
习题3：描述如何计算一个悬臂梁在自由端承受集中载荷时的位移。
答案：悬臂梁在自由端承受集中载荷时的位移可以通过应用悬臂梁的位移公式来计算。
位移（δ）的计算公式为：\[ \delta = \frac{P \cdot L^3}{3 \cdot E \cdot I} \]其中，P是集中载荷的大小，L是悬臂梁的长度，E是材料的弹性模量，I是梁的惯性矩。
这个公式提供了在特定载荷和材料属性下，悬臂梁端部位移的计算方法。
习题4：讨论在工程中，为何需要考虑材料的疲劳寿命。
答案：在工程中，材料的疲劳寿命是评估结构在重复载荷作用下，能够安全工作多长时间的重要指标。
工程制图基础习题集(第二版)-解答
培养创新能力
通过探索性题目的设置，激发学生的创新思维， 培养其创新能力。
ABCD
提高实践能力
习题集中的题目通常结合实际工程案例，有助于 学生培养解决实际问题的能力。
促进自主学习
习题集为学生提供了自主学习的平台，有助于培 养其自主学习和终身学习的能力。
习题集的结构和内容
题型多样
01
习题集包含多种题型，如选择题、填空题、简答题、作图题等，
转功能和支撑作用。
06 零件图与装配图的绘制
零件图的绘制
零件图的绘制步骤 确定视图布局，选择适当的视图数量和位置。
绘制零件的外形轮廓，注意比例尺的使用。
零件图的绘制
01
标注尺寸，包括定形尺寸、定位尺寸和总体尺寸。
02
添加技术要求，如表面粗糙度、公差等。
03
零件图绘制的注意事项
零件图的绘制
确保视图之间投影关系的一致性。 注意断面图、剖视图的选择和绘制。 正确使用各种标注符号和标准。
3
视图的绘制方法
使用绘图工具按照规定的线型和比例绘制视图， 注意线条的粗细、虚实和交叉关系等细节问题。
04 机件的表达方法
机件的视图表达
总结词
视图表达是工程制图中最基本的表达方式，通过主视图、俯视图和左视图等不同角度的投影，完整地展现机件的 结构和形状。
详细描述
视图表达主要通过正投影法将机件的三维形状转化为二维图形，通常采用主视图、俯视图和左视图三个基本视图 ，从不同方向反映机件的结构特征。在绘制视图时，应遵循“长对正、高平齐、宽相等”的原则，确保各视图之 间的投影关系准确无误。
投影的分类和应用
01
第一角投影和第三角投影
根据观察者和物体在投影面上的相对位置，投影可分为第一角和第三角
工程制图基础习题集(第二版) 解答
分析题目找出已知条件和未知 量
制定解题计划确定解题步骤
按照解题步骤逐步解答问题
04
习题集答案解析
答案解析概述
答案准确：习题集答案解析经 过严格审核确保准确无误。
涵盖面广：习题集答案解析涵 盖了各个章节的练习题满足不 同学习需求。
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解析详细：每个答案都配有详 细的解析过程帮助学生理解解 题思路和方法。
易于理解：答案解析采用简洁 明了的语言帮助学生快速掌握 解题技巧。
答案解析示例
• 题目：已知点(1,2,3)和B(4,5,6)求线段B的中点坐标 答案：中点坐标为(2.5,3.5,4.5) 解析：根据中点坐标公式线段B的中点坐标为 $(\frc{x_ + x_B}{2}, \frc{y_ + y_B}{2}, \frc{z_ + z_B}{2})$代入点和点B的坐标值即可求得中点坐标。
THNK YOU
汇报人：
• 答案：中点坐标为(2.5,3.5,4.5) • 解析：根据中点坐标公式线段B的中点坐标为$(\frc{x_ + x_B}{2}, \frc{y_ + y_B}{2}, \frc{z_ + z_B}{2})$代入点和点B的坐标值即可求得中点坐标。
• 题目：已知直线方程为x+2y+z=4求该直线的方向向量 答案：方向向量为(1,2,1) 解析：根据直线方程$x + By + Cz = D$直线的方向向 量可以表示为$(B, C, D)$。在本题中直线方程为$x+2y+z=4$因此方向向量为(1,2,1)。
习题集可以作 为学员学习工 程制图课程的 辅助教材帮助 学员更好地理 解和掌握课程 内容
基础工程(第二版)第三章习题解答
图 3-23 习题 3-2 图 【解】 (1) 选用混凝土的强度等级为 C20 ，查《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2002)得ft＝1.1MPa；底板受力钢筋采用HRB335 级钢筋，查得 f y ＝ 300MPa；纵向分布钢筋采用HPB235 级钢筋。 (2) 基础边缘处的最大和最小地基净反力：
2
⎛ 3.4 0.6 ⎞ ⎛ 3.4 0.6 ⎞ =⎜ − − 0.66 ⎟ × 3.4 − ⎜ − − 0.66 ⎟ = 1.97 m 2 2 2 ⎝ 2 ⎠ ⎝ 2 ⎠
2
Fl = p j Al = 224.9 × 1.97 = 443 kN
0.7 β hp f t a m h0 = 0.7 × 1.0 × 1.1 × 10 3 × 1.26 × 0.66 = 640.3 kN
[
]
543.66 × 10 6 = 3051 mm 2 0.9 × 660 × 300 选用 16φ16@200（AsI=3217 mm2）
配筋 AsI =
3-19
【3－4】 某工业厂房柱基采用钢筋混凝土独立基础， 地基基础剖面如图 3-24 所示。已知上部结构荷载基本组合 N＝2600 kN，M＝450kN·m，基础采用 C20 混凝土，HRB335 级钢筋，试确定此基础的底面尺寸并进行截面验算与配筋。
基础及回填土重 基底处竖向力合力 基底处总力矩
Gk = γ G Ad = 20 × 3.0 × 3.8 × 1.5 = 342kN
∑ Fk
= 2600 + 342 = 2942kN
∑Mk
偏心距
= 450kN ⋅ m
e=
∑Mk ∑ Fk
=
450 l 3.8 = 0.15m < = = 0.63m 2942 6 6
《基础工程》课后习题答案
基础工程课后习题答案2-1 某建筑物场地地表以下土层依次为:(1)中砂,厚2、0m,潜水面在地表以下1m处,饱与重度;(2)粘土隔离层,厚2、0m,重度;(3)粗砂,含承压水,承压水位高出地表2、0m(取)。
问地基开挖深达1m 时,坑底有无隆起的危险？若基础埋深,施工时除将中砂层内地下水位降到坑底外,还须设法将粗砂层中的承压水位降几米才行？【解】(1)地基开挖深1m时持力层为中砂层承压含水层顶面以上土的总覆盖压力:20×1＋19×2=58kPa承压含水层顶部净水压力:10×(2+2+2)=60kPa因为58<60 故坑底有隆起的危险！(2)基础埋深为1、5m时承压含水层顶面以上土的总覆盖压力:20×0、5＋19×2=48kPa≥承压含水层顶部净水压力=10×得:≤4、8m ;故,还应将承压水位降低6-4、8=1、2m。
2-2 某条形基础底宽b=1、8m,埋深d=1、2m,地基土为粘土,内摩擦角标准值=20°,粘聚力标准值=12kPa,地下水位与基底平齐,土的有效重度,基底以上土的重度。
试确定地基承载力特征值af。
【解】根据题给条件可以采用规范推荐理论公式来确定地基的承载力特征值。
由=20°查表2-3,得因基底与地下水位平齐,故取有效重度,故:地基承载力特征值kPacMdMbMfkcmdba29. 1441266.52.13.1806.38.11051.0=⨯+⨯⨯+⨯⨯=+ +=γγ2-3 某基础宽度为2m,埋深为1m。
地基土为中砂,其重度为18kN/m³,标准贯入试验锤击数N=21,试确定地基承载力特征值a f 。
【解】 由题目知,地基持力层为中砂,根据标贯锤击数N=21查表2-5,得:kPa f ak 286)250340(15301521250=---+=因为埋深大于d=1m>0、5m,故还需对k f 进行修正。
《基础工程》课后习题及参考答案
浅基础习题及参考答案2-4 某承重墙厚240mm，作用于地面标高处的荷载F k=180kN/m,拟采用砖基础，埋深为1.2m。
地基土为粉质粘土，g＝18kN/m3，e0=0.9，f ak=170kPa。
试确定砖基础的底面宽度，并按二皮一收砌法画出基础剖面示意图。
〔解〕查表2-5，得ηd=1.0，代入式（2-14），得f a= f ak+ηdγm(d-0.5)=170+1.0×18×(1.2-0.5)=182.6kPa按式（2-20）计算基础底面宽度：为符合砖的模数，取b=1.2m，砖基础所需的台阶数为：2-5 某柱基承受的轴心荷载F k=1.05MN，基础埋深为1m，地基土为中砂，γ=18kN/m3，f ak=280kPa。
试确定该基础的底面边长。
〔解〕查表2-5，得ηd=4.4。
f a= f ak+ηdγm(d-0.5)=280+4.4×18×(1-0.5)=319.6kPa取b=1.9m。
2-6 某承重砖墙厚240mm，传至条形基础顶面处的轴心荷载F k＝150kN/m。
该处土层自地表起依次分布如下：第一层为粉质粘土，厚度2.2m，γ＝17kN/m3，e=0.91，f ak=130kPa，E s1=8.1MPa；第二层为淤泥质土，厚度1. 6m，f ak=65kPa, E s2=2.6MPa；第三层为中密中砂。
地下水位在淤泥质土顶面处。
建筑物对基础埋深没有特殊要求，且不必考虑土的冻胀问题。
（1）试确定基础的底面宽度（须进行软弱下卧层验算）；（2）设计基础截面并配筋（可近似取荷载效应基本组合的设计值为标准组合值的1.35倍）。
〔解〕(1)确定地基持力层和基础埋置深度第二层淤泥质土强度低、压缩性大，不宜作持力层；第三层中密中砂强度高，但埋深过大，暂不考虑；由于荷载不大，第一层粉质粘土的承载力可以满足用做持力层的要求，但由于本层厚度不大，其下又是软弱下卧层，故宜采用“宽基浅埋”方案，即基础尽量浅埋，现按最小埋深规定取d=0.5m。
基础工程(第二版)2-3地基承载力确定与验算--68页
得，或者由抗剪强度指标 c 、 的设计值 cd、 d直接代入极
限荷载公式求得。
0S R
2021/3/1
cd
ck
c
；
d
k
15
六、地基承载力的确定方法
(1) 地基承载力的定义
地基承载力是指地基土单位面积上所能承受的荷 载，通常把地基土单位面积上所能承受的最大荷载称 为极限荷载或极限承载力(kPa)。
2021/3/1
16
(a) 按现场载荷试验确定地基承载力的方法 地基的载荷试验是在现场试坑中设计基底标高处的
天然土层上设置载荷板，浅层平板载荷试验的承压板面 积不应小于0.25m2，对于软土不应小于0.5m2；试验基坑 宽度不应小于承压板宽度或直径的三倍，并应保持试验 土层的原状结构和天然湿度。根据平板载荷试验所得到 的p-s曲线，可分三种情况确定地基承载力：
受水平力较大的建筑物(如挡土墙)，除验算沉降外， 还需进行沿地基与基础接触面的滑动、沿地基内部滑动和 沿基础边缘倾覆等方面的验算。
地基基础设计应根据使用过程中可能出现的荷载，按 设计要求和使用要求，取各自最不利状态分别进行荷载效 应组合进行设计，最不利组合和对应的抗力限值如下：
(1) 按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承 载力确定桩数时，传至基础底面上的荷载效应采用正常使 用极限状态下荷载效应的标准组合，抗震设防时，应计入 地震效应组合。相应的抗力应采用地基承载力特征值或单 桩承载力特征值。
(4) 在确定基础或桩台高度、支挡结构截面、计算 基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时，上 部结构传来的荷载效应组合和相应的基底反力，应按承 载能力极限状态下荷载效应的基本组合，采用相应的分 项系数。当需要验算基础裂缝宽度时，应按正常使用极 限状态荷载效应标准组合。