发布时间 : 星期二 文章土质学与土力学课后习题集规范标准答案更新完毕开始阅读b3e3f7110d22590102020740be1e650e53eacfe4
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（2）荷载分布图形叠加计算
上述角点法求得的应力?z1是均布荷载q引起的，但实际作用的荷载是三角形分布，因此可以将习题图4.37所示的三角形分布荷载（ABC）分割成3块：均布荷载（DABE）三角形荷载（AFD）及（CFE）。三角形荷载（ABC）等于均布荷载（DABE）减去三角形荷载（AFD），加上三角形荷载（CFE）。故可将此三块分布荷载产生的应力叠加计算。
100?33.3kpa1）三角形分布荷载（AFD），其最大值为，作用在矩形面积（aeOh）及（ebfO）3上，并且O点在荷载零处。因此它对M点引起的竖向应力?z2是两块矩形面积三角形分布荷载引起的应
q?力之和。即
?z2?100?(0.021?0.045)?2.2kpa 3应力系数?ti计算结果
编号 1 2 3 4 荷载作用面积 n?l b1 4 2 0.5 m?z b?ti 0.021 0.045 0.069 (aeOh) (ebfO) (Ofcg) (hOgd) 3 3 1.5 1.5 0.032 2）三角形分布荷载（CFE），其最大值为（p?q），作用在矩形面积（hOgd）和（ofcg）上，同样
O点也在荷载零点处。因此，它们对M点产生的竖向应力?z3是这两块矩形面积三角形面积分布荷载引起的应力之和。即
?z3??z3(Ofcg)??z3(hOgd)?(p?q)(?t3??t4)
100?(100?)?(0.069?0.032)?6.7kpa3
最后叠加求得三角形分布荷载（ABC）对M点产生的竖向应力?z为 ?z??z1??z2??z3?12.2?2.2?6.7?16.7kpa
5、解：在基础底面中心轴线上取几个计算点0、1、2、3，它们都为于土层分界面上，如图4.38所示
（1）自重应力计算 ?cz?计算点 0 1 2 3 基地压力 p??h?ii，将各点的自重应力计算结果列于表中。
自重应力计算结果 重度?i/(KN/m3) 18.7 18.7 8.9 8.4 土层厚度hi/m 1.0 0.2 1.8 8.0 ?ihi/kPa 18.7 3.74 16.02 67.2 kPa 18.7 22.4 38.5 105.7 （2） 附加应力计算 N1120??70kpa F2?8 基地处的附加应力p0?p??D?70?18.7?1?51.3kpa
由式?z??0p0计算土中各点附加应力，其结果列于表中，并在图中绘出地基自重应力及附加应力分布图。
附加应力计算结果 z z m?计算点 mbn?l b?0 ?z??0p0/kpa /.
0 1 2 3 0 0.2 2.0 10.0 0 0.1 1.0 5.0 4 4 4 4 1.000 0.989 0.540 0.067 51.3 50.7 27.7 3.4 第五章 土的压缩性与地基沉降计算
一、选择题
1、A 2、A 3、B 4、A 5、B 二、简答题（略） 三、计算题
175.6?58.6?1.95g3
cm2?30175.6?58.6?91.0 含水率 ???100%?28.6%
91.0G?(1??) 初始孔隙比e0?sw?1?0.781Gs?2.70
1 解：（1）孔隙比 ????H(1?e0)?0.720 H0?H(1?e0)?0.671 p2对应的孔隙比e2?e0?H0 p1对应的孔隙比e1?e0? （2）压缩系数和压缩模量
e1?e20.720?0.671?0.49?10?3kpa?1?0.49Mpa?1
p2?p1200?1001?e11?0.720??3.51Mpa 压缩模量Es(1?2)??1?20.49 ?1?2? 因?1?2?0.49Mpa2 解：（1）土样1 压缩系数?1?2? 压缩模量Es(1?2)?1?0.5Mpa?1,所以该土属于中压缩性土。
e1?e20.770?0.736??0.34?10?3kpa?1?0.34Mpa?1
p2?p1200?1001?e11?0.77???5.21Mpa ?1?20.34?1 因?1?2?0.34Mpa （2）土样2
压缩系数?1?2? 压缩模量Es(1?2)?0.5Mpa?1,所以该土属于中压缩性土
e1?e20.89?0.803??0.87?10?3kpa?1?0.87Mpa?1
p2?p1200?1001?e11?0.89???2.17Mpa ?1?20.87?1?1 因为?1?2?0.87Mpa?0.5Mpa,所以该土属于高压缩性土
土样的压缩曲线如图所示：
23 解：基础底面积：A?4?4?16m
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p?G4720?4?4?2?20??335kPa A4?4 基底自重应力：?h?17.5?2?35kpa
基底附加压力：p0????h?335?35?300kPa
基底总应力：?? 第二层上自重应力：?cz1??1h1?17.5?6?105kpa
第二层下自重应力：?cz2?105??2h2?105?17.9?3?158.7kpa
l2z4??1 ??2 所以??0.0840 b2b2 ?z1?4?p?4?0.084?300?100.8kPa
l2z7 第二层下附加应力：根据??1 ??3.5 所以??0.0344
b2b2 ?z2?4?p?4?0.0344?300?41.3kPa
105?158.7 自重应力平均值??131.85kpa
2100.8?41.3 附加应力平均值??71.1kPa
2?71.1?3?0.065m?6.5cm 该层的最终沉降量：s?zihi?Es3300 第二层上附加应力：根据
4（略）
5解：（1）前期固结压力
将表中e?p值换算成e?lgp后，以lgp为横坐标，e为纵坐标，作图得前期固结压力所对应的点为，还原压力为pc?230kpa（参考）
（2）压缩指数cc
由e?lgp曲线可得：Cc?（3）黏土层最终沉降量
?e0.913?0.725??0.31 ?lgplg2771?lg693p1?3?18.5?6?19.8?2?17.8?210kPa
p2?p1?100
?1?2?1.015?0.955?0.6MPa?1
0.11?e11?1.015Es1?2???3.36MPa
?1?20.6?0.1s?zihi??4?0.119m?11.9cm
Es1?23.361?0.8?7.2MPa
?0.25?0.18s?zh??10?0.25m?25cm
Es7.2Es??1?e06 解：（1）加荷半年后地基的沉降
k(1?e0)6.3?10?8(1?0.8)?105cv???4.536?10?3cm2s
a?w0.25?10/.
cvt4.536?10?3?0.5?365?24?60?60 Tv?2??0.286
H5002 Ut?1?8?2e??24Tv?0.600
半年后的沉降为：st?sUt?25?0.6?15cm （2）黏土层达到60%固结度所需时间 Ut?1?82?Ct 由Tv?v2得
HTvH20.286?50021 t???182.4d ?3cv4.536?1060?60?24第六章 土的抗剪强度
一、选择题
1、C 2、C 3、A 4、B 5、C 6、C 二、简答题（略） 三、计算题
1解：最大剪应力面与大主应力的夹角是45°
剪切破坏面与最大剪应力面的夹角为：??45??2解：假定土样处于极限平衡状态时， 大主应力为：?1??3tan(45?2?e??24Tv?0.600 得Tv?0.286
?2?54?
?)?2ctan(45??)?435.36kPa 22? 即土样发生剪切破坏时大主应力为 435.36kPa。
3解：假定土样处于极限平衡状态时， 大主应力为：
2'??1?380kPa 对比判断： ?1?630.44kPa 4解：由题意知，?f?cu?5解：由题意知，
' 有效应力?3??3???210?140?70kPa
???1'??3tan2(45??)?2ctan(45??)?630.44kPa
2 即该土样处于弹性平衡状态，没有发生剪切破坏。
qu82??41kPa 22即有效大主应力为：?1??3tan(45? 剪切面的抗剪强度：??'2??)?2ctan(45??)?142.77kPa
22??1'??31'2' 莫尔应力圆直径为：?1??3?142.77?70?34.2
'cos?'?34.2kPa
最大主应力为：?1??1???142.77?140?282.77kPa 当c=0时，破坏时总应力强度参数为：?1??3tan(45?? 则有：tan(45??2?2)
?2)??1?1.16，即??8.5? ?3