土木工程概论作业精选.doc

土木工程概论作业 1、比萨斜塔的基础形式： 答：斜塔呈圆筒形，塔身1—6层均由大理石砌成，大理石质地优良，每块大理石做得很规整，不仅高度一致，而且表面做成曲面，拼接成塔身为准确圆形钟塔基础外伸台阶也同样做成圆形。尤其是塔周围有15根大圆柱，砌筑得更精致。斜塔顶上7—8层为砖和轻石料筑成。塔身砌体总厚度：第1层为4．1m，第2—6层为2．6m。塔身内径约7．65m。基础底面外直径19．35m，内直径4.51m。塔身每层都有精美的花纹图案，整个斜塔是一座宏伟而精致的艺术品，令人赞叹不已。原来游人可以登塔在各层围廊观赏眺望，因近年塔沉降加速，为了安全，于1990年1月被封闭。全塔总荷重约为145MN，塔身传递到地基的平均压力约500kPa。目前塔北侧沉降量约90cm，南侧沉降量约270cm，塔倾斜约5．5度，十分严重。比萨斜塔向南倾斜．塔顶离开垂直线的水平距离已达5.27m，等于我国虎丘塔倾斜后塔顶离开水平距离的2．3倍。幸亏比萨斜塔的建筑材料大理石条石质量优，施工精细，陈希哲教授曾围绕斜塔周围仔细观察，没有发现塔身有裂缝。比萨斜塔基础底面倾斜值，经计算为0．093，即9.3％。我国国家标准《建筑地基基础设计规范》GBJ 7—89中规定其允许值为0．005。目前比萨斜塔基础实际倾斜值己等于我国国家标准允许值的18倍。比萨斜塔地基土的典型剖面如图所示。由上至下．可分为8层；表层为耕植土，厚1．60m；第2层为粉砂，夹粘质粉土透镜体，厚度为5．40m；第3层为粉土，厚3．00m；第4层为上层粘土，厚度10．50m；第5层为中间粘土，厚为5．00m；第6层为砂土，厚2．00m；第7层为下层粘土，厚度12．50m；第8层为砂土．厚度超过20．00m。上述8层土合为3大层：1一3层为砂质粉质土；4一7层为粘土层；8层为砂质土层。 地下水埋深1．6m，位于粉砂层由于地基不均匀和土层松软而倾斜，使塔身向东南倾斜。 钟塔基础底面位于第2层粉砂层：施工不慎使塔南侧附加应力大于北侧，导致塔向南倾斜。南侧粉砂局部外挤，造成偏心荷载。塔基底压力高达500kPa，超过持力层粉砂的承载力，地基产生塑性变形，使塔下沉。塔南侧接触压力大于北侧，南侧塑性变形必然大于北侧，使塔的倾斜加剧。钟塔地基中的粘土层厚达近30m．位于地下水位下，呈饱和状态。在长期重荷作用下土体发生蠕变，也是钟塔继续缓慢倾斜的一个原因。在比萨平原深层抽水，使地下水位下降，相当于大面积加载，这是钟塔倾斜的重要原因。在60年代后期与70年代早期，观察地下水位下降，同时钟塔的倾斜率增加。当天然地下水恢复后，则钟塔的倾斜率也回到常态。南京长江三桥 648米，中国，2005年通车南京三桥位于现南京长江大桥上游约19公里处的大胜关附近，横跨长江两岸，南与南京绕城公路相接，北与宁合高速公路相连，全长约15.6公里，其中跨江大桥长4.744公里，主桥采用主跨648米的双塔钢箱梁斜拉桥，桥塔采用钢结构，为国内第一座钢塔斜拉桥，也是世界上第一座弧线形钢塔斜拉桥旧金山金门大桥 1280，1937年建成美国金门大桥主跨1280.2米（343.9+1280.2+343.9），加劲梁高7.6米，公路面宽18米，两边各设3.3米的人行道，桥塔高228米，采用由闭合格组成的截面，表面上组成显著的肋形线条，宽度分三次作阶梯式收缩减小，每阶段高度及横梁高度自下而上逐渐减小虎门大桥悬索桥是国内第一座大跨径钢箱梁加劲梁悬索桥，主航道跨度为888米，桥面全宽32m，桥下通航净空（宽300m×高60m）；索塔为门式框架结构，桥面以上塔高为89.861m，塔全高147.552m。塔柱为钢筋混凝土薄壁箱形结构，设三道横梁。东锚锭为重力式直接基础、西锚锭为重力式基础，由锚锭基础和锚锭主体组成，锚锭基础采用自行设计φ61.2m圆形地下连续墙构造施工，基础混凝土42302m3。桥址位于海水潮汐区，海水流速大、流向复杂，海面宽，施工水深近20m，最大承台尺寸为42×25×6m，最大桩径φ2.0m，最大桩长为73m。江阴长江公路大桥 1385米，1999年建成，位于江苏省江阴市黄田港以东3200米的西山，主跨1385米（328+1385+295），桥塔高190米，为两根钢筋混凝土空心塔柱与三道横梁组成的门式框架结构，重力式锚碇，主梁采用流线型箱梁断面，钢箱梁全宽36.9米，梁高3米，桥面宽29.5米，双向六车道，两侧各设宽1.8米的风嘴。诺曼底大桥 856米建于1994年由33个部分组成。中间一部分是最后嵌进桥中，由下往上提升而成。桥的重量由2000千米长的钢绳支撑。两座混凝土桥塔高215米，耸立在相当于20层高楼的基座上。诺曼底桥的中央为856，但这不包括靠近桥两端的引桥。桥的总长是2200米。全桥造价32亿法郎。主梁外形为扁平的梯形箱梁，采用悬臂