重力式挡土墙验算断面2.docx
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重力式挡土墙验算断面2
重力式挡土墙验算[执行标准:
公路]
计算项目:
重力式挡土墙5
计算时间:
2011-12-1411:
16:
07星期三
------------------------------------------------------------------------
原始条件:
墙身尺寸:
墙身高:
4.000(m)
墙顶宽:
1.200(m)
面坡倾斜坡度:
1:
0.250
背坡倾斜坡度:
1:
-0.250
墙底倾斜坡率:
0.200:
1
物理参数:
圬工砌体容重:
23.000(kN/m3)
圬工之间摩擦系数:
0.400
地基土摩擦系数:
0.500
砌体种类:
片石砌体
砂浆标号:
5
石料强度(MPa):
30
挡土墙类型:
一般挡土墙
墙背与墙后填土摩擦角:
17.500(度)
地基土容重:
18.000(kN/m3)
修正后地基土容许承载力:
450.000(kPa)
地基土容许承载力提高系数:
墙趾值提高系数:
1.200
墙踵值提高系数:
1.300
平均值提高系数:
1.000
墙底摩擦系数:
0.500
地基土类型:
岩石地基
地基土内摩擦角:
30.000(度)
墙后填土土层数:
1
土层号层厚容重浮容重内摩擦角粘聚力土压力
(m)(kN/m3)(kN/m3)(度)(kPa)调整系数
13.00019.000---35.0000.0001.000
土压力计算方法:
库仑
坡线土柱:
坡面线段数:
2
折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)换算土柱数
11.0001.0000
29.0000.0001
第1个:
定位距离0.000(m)公路-I级
坡面起始距离:
0.000(m)
地面横坡角度:
20.000(度)
墙顶标高:
0.000(m)
挡墙分段长度:
10.000(m)
=====================================================================
第1种情况:
组合1
=============================================
组合系数:
1.000
1.挡土墙结构重力分项系数=1.000√
2.墙顶上的有效永久荷载分项系数=1.000√
3.墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数=1.000√
4.填土侧压力分项系数=1.000√
5.车辆荷载引起的土侧压力分项系数=1.000√
=============================================
[土压力计算]计算高度为4.229(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角=36.830(度)
公路-I级
路基面总宽=9.000(m),路肩宽=0.000(m)安全距离=0.500(m)
单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离=0.350(m),车与车之间距离=0.600(m)
经计算得,路面上横向可排列此种车辆3列
布置宽度=1.859(m)
布置宽度范围内车轮及轮重列表:
第1列车:
中点距全部破裂体
轮号路边距离(m)轮宽(m)轮压(kN)上轮压(kN)
010.5000.30015.00015.000
022.3000.30015.0000.000
030.5000.60060.00060.000
042.3000.60060.0000.000
050.5000.60060.00060.000
062.3000.60060.0000.000
070.5000.60070.00070.000
082.3000.60070.0000.000
090.5000.60070.00070.000
102.3000.60070.0000.000
布置宽度B0=1.859(m)分布长度L0=16.596(m)荷载值SG=275.000(kN)
换算土柱高度h0=0.469(m)
按实际墙背计算得到:
第1破裂角:
37.298(度)
Ea=44.843Ex=44.761Ey=2.709(kN)作用点高度Zy=1.627(m)
墙身截面积=4.937(m2)重量=113.554kN
(一)滑动稳定性验算
基底摩擦系数=0.500
采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下:
基底倾斜角度=11.310(度)
Wn=111.349(kN)En=11.435(kN)Wt=22.270(kN)Et=43.361(kN)
滑移力=21.091(kN)抗滑力=61.392(kN)
滑移验算满足:
Kc=2.911>1.300
滑动稳定方程验算:
滑动稳定方程满足:
方程值=49.048(kN)>0.0
地基土摩擦系数=0.500
地基土层水平向:
滑移力=44.761(kN)抗滑力=59.307(kN)
地基土层水平向:
滑移验算满足:
Kc2=1.325>1.300
(二)倾覆稳定性验算
相对于墙趾点,墙身重力的力臂Zw=1.091(m)
相对于墙趾点,Ey的力臂Zx=1.550(m)
相对于墙趾点,Ex的力臂Zy=1.398(m)
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩=62.583(kN-m)抗倾覆力矩=128.102(kN-m)
倾覆验算满足:
K0=2.047>1.500
倾覆稳定方程验算:
倾覆稳定方程满足:
方程值=40.738(kN-m)>0.0
(三)地基应力及偏心距验算
基础为天然地基,验算墙底偏心距及压应力
取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距
作用于基础底的总竖向力=122.784(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=65.518(kN-m)
基础底面宽度B=1.165(m)偏心距e=0.049(m)
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=0.534(m)
基底压应力:
趾部=132.000踵部=78.700(kPa)
最大应力与最小应力之比=132.000/78.700=1.677
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=0.049<=0.200*1.165=0.233(m)
墙趾处地基承载力验算满足:
压应力=132.000<=540.000(kPa)
墙踵处地基承载力验算满足:
压应力=78.700<=585.000(kPa)
地基平均承载力验算满足:
压应力=105.350<=450.000(kPa)
(四)基础强度验算
基础为天然地基,不作强度验算
(五)墙底截面强度验算
验算截面以上,墙身截面积=4.800(m2)重量=110.400kN
相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂Zw=1.100(m)
相对于验算截面外边缘,Ey的力臂Zx=1.550(m)
相对于验算截面外边缘,Ex的力臂Zy=1.398(m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力=113.109(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=63.055(kN-m)
相对于验算截面外边缘,合力作用力臂Zn=0.557(m)
截面宽度B=1.200(m)偏心距e1=0.043(m)
截面上偏心距验算满足:
e1=0.043<=0.250*1.200=0.300(m)
截面上压应力:
面坡=114.302背坡=74.214(kPa)
压应力验算满足:
计算值=114.302<=800.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-0.402<=80.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数_0=1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd=113.109(kN)
轴心力偏心影响系数醟=0.985
挡墙构件的计算截面每沿米面积A=1.200(m2)
材料抗压极限强度Ra=1600.000(kPa)
圬工构件或材料的抗力分项系数鉬=2.310
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮=0.952
计算强度时:
强度验算满足:
计算值=113.109<=818.826(kN)
计算稳定时:
稳定验算满足:
计算值=113.109<=779.930(kN)
=====================================================================
第2种情况:
组合2
=============================================
组合系数:
1.000
1.挡土墙结构重力分项系数=1.000√
2.墙顶上的有效永久荷载分项系数=1.000√
3.墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数=1.000√
4.填土侧压力分项系数=1.000√
5.车辆荷载引起的土侧压力分项系数=1.000√
=============================================
[土压力计算]计算高度为4.229(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角=36.830(度)
公路-I级
路基面总宽=9.000(m),路肩宽=0.000(m)安全距离=0.500(m)
单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离=0.350(m),车与车之间距离=0.600(m)
经计算得,路面上横向可排列此种车辆3列
布置宽度=1.859(m)
布置宽度范围内车轮及轮重列表:
第1列车:
中点距全部破裂体
轮号路边距离(m)轮宽(m)轮压(kN)上轮压(kN)
010.5000.30015.00015.000
022.3000.30015.0000.000
030.5000.60060.00060.000
042.3000.60060.0000.000
050.5000.60060.00060.000
062.3000.60060.0000.000
070.5000.60070.00070.000
082.3000.60070.0000.000
090.5000.60070.00070.000
102.3000.60070.0000.000
布置宽度B0=1.859(m)分布长度L0=16.596(m)荷载值SG=275.000(kN)
换算土柱高度h0=0.469(m)
按实际墙背计算得到:
第1破裂角:
37.298(度)
Ea=44.843Ex=44.761Ey=2.709(kN)作用点高度Zy=1.627(m)
墙身截面积=4.937(m2)重量=113.554kN
(一)滑动稳定性验算
基底摩擦系数=0.500
采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下:
基底倾斜角度=11.310(度)
Wn=111.349(kN)En=11.435(kN)Wt=22.270(kN)Et=43.361(kN)
滑移力=21.091(kN)抗滑力=61.392(kN)
滑移验算满足:
Kc=2.911>1.300
滑动稳定方程验算:
滑动稳定方程满足:
方程值=49.048(kN)>0.0
地基土摩擦系数=0.500
地基土层水平向:
滑移力=44.761(kN)抗滑力=59.307(kN)
地基土层水平向:
滑移验算满足:
Kc2=1.325>1.300
(二)倾覆稳定性验算
相对于墙趾点,墙身重力的力臂Zw=1.091(m)
相对于墙趾点,Ey的力臂Zx=1.550(m)
相对于墙趾点,Ex的力臂Zy=1.398(m)
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩=62.583(kN-m)抗倾覆力矩=128.102(kN-m)
倾覆验算满足:
K0=2.047>1.500
倾覆稳定方程验算:
倾覆稳定方程满足:
方程值=40.738(kN-m)>0.0
(三)地基应力及偏心距验算
基础为天然地基,验算墙底偏心距及压应力
取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距
作用于基础底的总竖向力=122.784(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=65.518(kN-m)
基础底面宽度B=1.165(m)偏心距e=0.049(m)
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=0.534(m)
基底压应力:
趾部=132.000踵部=78.700(kPa)
最大应力与最小应力之比=132.000/78.700=1.677
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=0.049<=0.200*1.165=0.233(m)
墙趾处地基承载力验算满足:
压应力=132.000<=540.000(kPa)
墙踵处地基承载力验算满足:
压应力=78.700<=585.000(kPa)
地基平均承载力验算满足:
压应力=105.350<=450.000(kPa)
(四)基础强度验算
基础为天然地基,不作强度验算
(五)墙底截面强度验算
验算截面以上,墙身截面积=4.800(m2)重量=110.400kN
相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂Zw=1.100(m)
相对于验算截面外边缘,Ey的力臂Zx=1.550(m)
相对于验算截面外边缘,Ex的力臂Zy=1.398(m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力=113.109(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=63.055(kN-m)
相对于验算截面外边缘,合力作用力臂Zn=0.557(m)
截面宽度B=1.200(m)偏心距e1=0.043(m)
截面上偏心距验算满足:
e1=0.043<=0.250*1.200=0.300(m)
截面上压应力:
面坡=114.302背坡=74.214(kPa)
压应力验算满足:
计算值=114.302<=800.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-0.402<=80.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数_0=1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd=113.109(kN)
轴心力偏心影响系数醟=0.985
挡墙构件的计算截面每沿米面积A=1.200(m2)
材料抗压极限强度Ra=1600.000(kPa)
圬工构件或材料的抗力分项系数鉬=2.310
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮=0.952
计算强度时:
强度验算满足:
计算值=113.109<=818.826(kN)
计算稳定时:
稳定验算满足:
计算值=113.109<=779.930(kN)
=====================================================================
第3种情况:
组合3
=============================================
组合系数:
1.000
1.挡土墙结构重力分项系数=1.000√
2.墙顶上的有效永久荷载分项系数=1.000√
3.墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数=1.000√
4.填土侧压力分项系数=1.000√
5.车辆荷载引起的土侧压力分项系数=1.000√
=============================================
[土压力计算]计算高度为4.229(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角=36.830(度)
公路-I级
路基面总宽=9.000(m),路肩宽=0.000(m)安全距离=0.500(m)
单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离=0.350(m),车与车之间距离=0.600(m)
经计算得,路面上横向可排列此种车辆3列
布置宽度=1.859(m)
布置宽度范围内车轮及轮重列表:
第1列车:
中点距全部破裂体
轮号路边距离(m)轮宽(m)轮压(kN)上轮压(kN)
010.5000.30015.00015.000
022.3000.30015.0000.000
030.5000.60060.00060.000
042.3000.60060.0000.000
050.5000.60060.00060.000
062.3000.60060.0000.000
070.5000.60070.00070.000
082.3000.60070.0000.000
090.5000.60070.00070.000
102.3000.60070.0000.000
布置宽度B0=1.859(m)分布长度L0=16.596(m)荷载值SG=275.000(kN)
换算土柱高度h0=0.469(m)
按实际墙背计算得到:
第1破裂角:
37.298(度)
Ea=44.843Ex=44.761Ey=2.709(kN)作用点高度Zy=1.627(m)
墙身截面积=4.937(m2)重量=113.554kN
(一)滑动稳定性验算
基底摩擦系数=0.500
采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下:
基底倾斜角度=11.310(度)
Wn=111.349(kN)En=11.435(kN)Wt=22.270(kN)Et=43.361(kN)
滑移力=21.091(kN)抗滑力=61.392(kN)
滑移验算满足:
Kc=2.911>1.300
滑动稳定方程验算:
滑动稳定方程满足:
方程值=49.048(kN)>0.0
地基土摩擦系数=0.500
地基土层水平向:
滑移力=44.761(kN)抗滑力=59.307(kN)
地基土层水平向:
滑移验算满足:
Kc2=1.325>1.300
(二)倾覆稳定性验算
相对于墙趾点,墙身重力的力臂Zw=1.091(m)
相对于墙趾点,Ey的力臂Zx=1.550(m)
相对于墙趾点,Ex的力臂Zy=1.398(m)
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩=62.583(kN-m)抗倾覆力矩=128.102(kN-m)
倾覆验算满足:
K0=2.047>1.500
倾覆稳定方程验算:
倾覆稳定方程满足:
方程值=40.738(kN-m)>0.0
(三)地基应力及偏心距验算
基础为天然地基,验算墙底偏心距及压应力
取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距
作用于基础底的总竖向力=122.784(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=65.518(kN-m)
基础底面宽度B=1.165(m)偏心距e=0.049(m)
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=0.534(m)
基底压应力:
趾部=132.000踵部=78.700(kPa)
最大应力与最小应力之比=132.000/78.700=1.677
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=0.049<=0.200*1.165=0.233(m)
墙趾处地基承载力验算满足:
压应力=132.000<=540.000(kPa)
墙踵处地基承载力验算满足:
压应力=78.700<=585.000(kPa)
地基平均承载力验算满足:
压应力=105.350<=450.000(kPa)
(四)基础强度验算
基础为天然地基,不作强度验算
(五)墙底截面强度验算
验算截面以上,墙身截面积=4.800(m2)重量=110.400kN
相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂Zw=1.100(m)
相对于验算截面外边缘,Ey的力臂Zx=1.550(m)
相对于验算截面外边缘,Ex的力臂Zy=1.398(m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力=113.109(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=63.055(kN-m)
相对于验算截面外边缘,合力作用力臂Zn=0.557(m)
截面宽度B=1.200(m)偏心距e1=0.043(m)
截面上偏心距验算满足:
e1=0.043<=0.250*1.200=0.300(m)
截面上压应力:
面坡=114.302背坡=74.214(kPa)
压应力验算满足:
计算值=114.302<=800.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-0.402<=80.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数_0=1.000
验算截面上的轴向力组合设计值Nd=113.109(kN)
轴心力偏心影响系数醟=0.985
挡墙构件的计算截面每沿米面积A=1.200(m2)
材料抗压极限强度Ra=1600.000(kPa)
圬工构件或材料的抗力分项系数鉬=2.310
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮=0.952
计算强度时:
强度验算满足:
计算值=113.109<=818.826(kN)
计算稳定时:
稳定验算满足:
计算值=113.109<=779.930(kN)
=================================================
各组合最不利结果
=================================================
(一)滑移验算
安全系数最不利为:
- 配套讲稿:
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- 关 键 词:
- 重力 挡土墙 验算 断面