最新16米衡重式挡土墙验算.docx
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最新16米衡重式挡土墙验算
16米衡重式挡土墙验算
16米衡重式挡土墙验算[执行标准:
通用]
计算项目:
衡重式挡土墙1
计算时间:
2011-06-2121:
10:
03星期二
------------------------------------------------------------------------
原始条件:
墙身尺寸:
墙身总高:
16.000(m)
上墙高:
6.400(m)
墙顶宽:
0.500(m)
台宽:
3.200(m)
面坡倾斜坡度:
1:
0.050
上墙背坡倾斜坡度:
1:
0.500
下墙背坡倾斜坡度:
1:
-0.250
采用1个扩展墙址台阶:
墙趾台阶b1:
1.000(m)
墙趾台阶h1:
1.500(m)
墙趾台阶与墙面坡坡度相同
墙底倾斜坡率:
0.100:
1
下墙土压力计算方法:
公路路基手册中等效超载法
物理参数:
圬工砌体容重:
22.000(kN/m3)
圬工之间摩擦系数:
0.400
地基土摩擦系数:
0.400
墙身砌体容许压应力:
2100.000(kPa)
墙身砌体容许剪应力:
110.000(kPa)
墙身砌体容许拉应力:
150.000(kPa)
墙身砌体容许弯曲拉应力:
280.000(kPa)
挡土墙类型:
抗震区挡土墙
墙后填土内摩擦角:
30.000(度)
墙后填土粘聚力:
0.000(kPa)
墙后填土容重:
18.000(kN/m3)
墙背与墙后填土摩擦角:
15.000(度)
地基土容重:
18.000(kN/m3)
修正后地基土容许承载力:
500.000(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
地震作用墙趾值提高系数:
1.500
地震作用墙踵值提高系数:
1.625
地震作用平均值提高系数:
1.250
墙底摩擦系数:
0.400
地基土类型:
土质地基
地基土内摩擦角:
30.000(度)
地震烈度:
不考虑地震
抗震基底容许偏心距:
B/5
地震力调整系数:
1.025
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
10.0000.0000
225.0000.0001
第1个:
距离0.000(m),宽度20.000(m),高度1.600(m)
作用于墙上的附加外荷载数:
1(作用点坐标相对于墙左上角点)
荷载号XYP作用角
(m)(m)(kN)(度)
10.0000.0000.0000.000
坡面起始距墙顶距离:
0.000(m)
地面横坡角度:
0.000(度)
墙顶标高:
0.000(m)
=====================================================================
第1种情况:
一般情况
[土压力计算]计算高度为16.615(m)处的库仑主动土压力
计算上墙土压力
按假想墙背计算得到:
第1破裂角:
33.250(度)
Ea=618.824Ex=160.163Ey=597.738(kN)作用点高度Zy=2.489(m)
因为俯斜墙背,需判断第二破裂面是否存在,计算后发现第二破裂面存在:
第2破裂角=29.988(度)第1破裂角=30.000(度)
Ea=368.506Ex=184.320Ey=319.097(kN)作用点高度Zy=2.489(m)
计算下墙土压力
按公路路基手册中等效超载法计算得到:
破裂角:
38.930(度)
Ea=514.608Ex=514.535Ey=8.656(kN)作用点高度Zy=4.444(m)
墙身截面积=77.996(m2)重量=1715.914kN
衡重台上填料重=418.183(kN)重心坐标(3.294,-2.378)(相对于墙面坡上角点)
(一)滑动稳定性验算
基底摩擦系数=0.400
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=5.711(度)
Wn=2123.506(kN)En=395.665(kN)Wt=212.351(kN)Et=662.774(kN)
滑移力=450.423(kN)抗滑力=1007.668(kN)
滑移验算满足:
Kc=2.237>1.300
地基土摩擦系数=0.400
地基土层水平向:
滑移力=698.855(kN)抗滑力=998.340(kN)
地基土层水平向:
滑移验算满足:
Kc2=1.429>1.300
(二)倾覆稳定性验算
相对于墙趾,墙身重力的力臂Zw=4.057(m)
相对于墙趾,上墙Ey的力臂Zx=7.264(m)
相对于墙趾,上墙Ex的力臂Zy=12.089(m)
相对于墙趾,下墙Ey的力臂Zx3=7.257(m)
相对于墙趾,下墙Ex的力臂Zy3=3.829(m)
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩=4198.542(kN-m)抗倾覆力矩=11472.726(kN-m)
倾覆验算满足:
K0=2.733>1.500
(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=2519.171(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=7274.183(kN-m)
基础底面宽度B=6.177(m)偏心距e=0.201(m)
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=2.888(m)
基底压应力:
趾部=487.443踵部=328.219(kPa)
最大应力与最小应力之比=487.443/328.219=1.485
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=0.201<=0.250*6.177=1.544(m)
墙趾处地基承载力验算满足:
压应力=487.443<=600.000(kPa)
墙踵处地基承载力验算满足:
压应力=328.219<=650.000(kPa)
地基平均承载力验算满足:
压应力=407.831<=500.000(kPa)
(四)基础强度验算
基础为天然地基,不作强度验算
(五)上墙截面强度验算
上墙重力Ws=318.208(kN)
上墙墙背处的Ex=184.320(kN)
上墙墙背处的Ey=92.160(kN)
相对于上墙墙趾,上墙重力的力臂Zw=1.477(m)
相对于上墙墙趾,上墙Ex的力臂Zy=2.489(m)
相对于上墙墙趾,上墙Ey的力臂Zx=2.776(m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
相对于上墙墙趾,合力作用力臂Zn=0.651(m)
截面宽度B=4.020(m)偏心距e1=1.359(m)
截面上偏心距验算不满足:
e1=1.359>0.300*4.020=1.206(m)
截面上压应力:
面坡=309.193背坡=-105.030(kPa)
压应力验算满足:
计算值=309.193<=2100.000(kPa)
拉应力验算满足:
计算值=105.030<=150.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=5.018<=110.000(kPa)
斜截面剪应力检算
斜剪应力验算满足:
计算值=65.248<=110.000(kPa)
(六)墙底截面强度验算
验算截面以上,墙身截面积=76.060(m2)重量=1673.320kN
相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂Zw=4.055(m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于截面总竖向力=2419.256(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=7209.428(kN-m)
相对于验算截面外边缘,合力作用力臂Zn=2.980(m)
截面宽度B=6.300(m)偏心距e1=0.170(m)
截面上偏心距验算满足:
e1=0.170<=0.300*6.300=1.890(m)
截面上压应力:
面坡=446.175背坡=321.843(kPa)
压应力验算满足:
计算值=446.175<=2100.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-42.674<=110.000(kPa)
(七)台顶截面强度验算
[土压力计算]计算高度为14.500(m)处的库仑主动土压力
计算上墙土压力
按假想墙背计算得到:
第1破裂角:
33.250(度)
Ea=618.824Ex=160.163Ey=597.738(kN)作用点高度Zy=2.489(m)
因为俯斜墙背,需判断第二破裂面是否存在,计算后发现第二破裂面存在:
第2破裂角=29.988(度)第1破裂角=30.000(度)
Ea=368.506Ex=184.320Ey=319.097(kN)作用点高度Zy=2.489(m)
计算下墙土压力
按公路路基手册中等效超载法计算得到:
破裂角:
38.930(度)
Ea=375.156Ex=375.103Ey=6.310(kN)作用点高度Zy=3.596(m)
[强度验算]
验算截面以上,墙身截面积=66.385(m2)重量=1460.470kN
相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂Zw=4.170(m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于截面总竖向力=2204.060(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=4919.747(kN-m)
相对于验算截面外边缘,合力作用力臂Zn=2.232(m)
截面宽度B=5.600(m)偏心距e1=0.568(m)
截面上偏心距验算满足:
e1=0.568<=0.300*5.600=1.680(m)
截面上压应力:
面坡=633.051背坡=154.114(kPa)
压应力验算满足:
计算值=633.051<=2100.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-57.536<=110.000(kPa)
=====================================================================
第2种情况:
地震情况
[土压力计算]计算高度为16.615(m)处的库仑主动土压力
计算上墙土压力
按假想墙背计算得到:
第1破裂角:
33.250(度)
Ea=618.824Ex=160.163Ey=597.738(kN)作用点高度Zy=2.489(m)
因为俯斜墙背,需判断第二破裂面是否存在,计算后发现第二破裂面存在:
第2破裂角=29.988(度)第1破裂角=30.000(度)
Ea=368.506Ex=184.320Ey=319.097(kN)作用点高度Zy=2.489(m)
计算下墙土压力
按公路路基手册中等效超载法计算得到:
破裂角:
38.930(度)
Ea=514.608Ex=514.535Ey=8.656(kN)作用点高度Zy=4.444(m)
墙身截面积=77.996(m2)重量=1715.914kN
衡重台上填料重=418.183(kN)重心坐标(3.294,-2.378)(相对于墙面坡上角点)
全墙地震力=0.000(kN)作用点距墙顶高度=0.000(m)
(一)滑动稳定性验算
基底摩擦系数=0.400
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=5.711(度)
Wn=2123.506(kN)En=395.665(kN)Wt=212.351(kN)Et=662.774(kN)
滑移力=450.423(kN)抗滑力=1007.668(kN)
滑移验算满足:
Kc=2.237>1.100
地基土摩擦系数=0.400
地基土层水平向:
滑移力=698.855(kN)抗滑力=998.340(kN)
地基土层水平向:
滑移验算满足:
Kc2=1.429>1.100
(二)倾覆稳定性验算
相对于墙趾,墙身重力的力臂Zw=4.057(m)
相对于墙趾,上墙Ey的力臂Zx=7.264(m)
相对于墙趾,上墙Ex的力臂Zy=12.089(m)
相对于墙趾,下墙Ey的力臂Zx3=7.257(m)
相对于墙趾,下墙Ex的力臂Zy3=3.829(m)
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩=4198.542(kN-m)抗倾覆力矩=11472.726(kN-m)
倾覆验算满足:
K0=2.733>1.200
(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=2519.171(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=7274.183(kN-m)
基础底面宽度B=6.177(m)偏心距e=0.201(m)
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=2.888(m)
基底压应力:
趾部=487.443踵部=328.219(kPa)
最大应力与最小应力之比=487.443/328.219=1.485
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=0.201<=0.200*6.177=1.235(m)
墙趾处地基承载力验算满足:
压应力=487.443<=750.000(kPa)
墙踵处地基承载力验算满足:
压应力=328.219<=812.500(kPa)
地基平均承载力验算满足:
压应力=407.831<=625.000(kPa)
(四)基础强度验算
基础为天然地基,不作强度验算
(五)上墙截面强度验算
验算截面以上地震力=0.000(kN)作用点距墙顶高度=0.000(m)
上墙重力Ws=318.208(kN)
上墙墙背处的Ex=184.320(kN)
上墙墙背处的Ey=92.160(kN)
相对于上墙墙趾,上墙重力的力臂Zw=1.477(m)
相对于上墙墙趾,上墙Ex的力臂Zy=2.489(m)
相对于上墙墙趾,上墙Ey的力臂Zx=2.776(m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
相对于上墙墙趾,合力作用力臂Zn=0.651(m)
截面宽度B=4.020(m)偏心距e1=1.359(m)
截面上偏心距验算满足:
e1=1.359<=0.400*4.020=1.608(m)
截面上压应力:
面坡=309.193背坡=-105.030(kPa)
压应力验算满足:
计算值=309.193<=3150.000(kPa)
拉应力验算满足:
计算值=105.030<=150.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=5.018<=110.000(kPa)
斜截面剪应力检算
斜剪应力验算满足:
计算值=65.248<=110.000(kPa)
(六)墙底截面强度验算
验算截面以上,墙身截面积=76.060(m2)重量=1673.320kN
相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂Zw=4.055(m)
验算截面以上地震力=0.000(kN)作用点距墙顶高度=0.000(m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于截面总竖向力=2419.256(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=7209.428(kN-m)
相对于验算截面外边缘,合力作用力臂Zn=2.980(m)
截面宽度B=6.300(m)偏心距e1=0.170(m)
截面上偏心距验算满足:
e1=0.170<=0.400*6.300=2.520(m)
截面上压应力:
面坡=446.175背坡=321.843(kPa)
压应力验算满足:
计算值=446.175<=3150.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-42.674<=110.000(kPa)
(七)台顶截面强度验算
[土压力计算]计算高度为14.500(m)处的库仑主动土压力
计算上墙土压力
按假想墙背计算得到:
第1破裂角:
33.250(度)
Ea=618.824Ex=160.163Ey=597.738(kN)作用点高度Zy=2.489(m)
因为俯斜墙背,需判断第二破裂面是否存在,计算后发现第二破裂面存在:
第2破裂角=29.988(度)第1破裂角=30.000(度)
Ea=368.506Ex=184.320Ey=319.097(kN)作用点高度Zy=2.489(m)
计算下墙土压力
按公路路基手册中等效超载法计算得到:
破裂角:
38.930(度)
Ea=375.156Ex=375.103Ey=6.310(kN)作用点高度Zy=3.596(m)
[强度验算]
验算截面以上,墙身截面积=66.385(m2)重量=1460.470kN
相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂Zw=4.170(m)
验算截面以上地震力=0.000(kN)作用点距墙顶高度=0.000(m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于截面总竖向力=2204.060(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=4919.747(kN-m)
相对于验算截面外边缘,合力作用力臂Zn=2.232(m)
截面宽度B=5.600(m)偏心距e1=0.568(m)
截面上偏心距验算满足:
e1=0.568<=0.400*5.600=2.240(m)
截面上压应力:
面坡=633.051背坡=154.114(kPa)
压应力验算满足:
计算值=633.051<=3150.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-57.536<=110.000(kPa)
=================================================
各组合最不利结果
=================================================
(一)滑移验算
安全系数最不利为:
组合1(一般情况)
抗滑力=1007.668(kN),滑移力=450.423(kN)。
滑移验算满足:
Kc=2.237>1.300
安全系数最不利为:
组合1(一般情况)
抗滑力=1007.668(kN),滑移力=450.423(kN)。
地基土层水平向:
滑移验算满足:
Kc2=1.429>1.300
(二)倾覆验算
安全系数最不利为:
组合1(一般情况)
抗倾覆力矩=11472.726(kN-M),倾覆力矩=4198.542(kN-m)。
倾覆验算满足:
K0=2.733>1.500
(三)地基验算
作用于基底的合力偏心距验算最不利为:
组合1(一般情况)
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=0.201<=0.250*6.177=1.544(m)
墙趾处地基承载力验算最不利为:
组合1(一般情况)
墙趾处地基承载力验算满足:
压应力=487.443<=600.000(kPa)
墙踵处地基承载力验算最不利为:
组合1(一般情况)
墙踵处地基承载力验算满足:
压应力=328.219<=650.000(kPa)
地基平均承载力验算最不利为:
组合1(一般情况)
地基平均承载力验算满足:
压应力=407.831<=500.000(kPa)
(四)基础验算
不做强度计算。
(五)上墙截面强度验算
[容许应力法]:
截面上偏心距验算最不利为:
组合1(一般情况)
截面上偏心距验算不满足:
e1=1.359>0.300*4.020=1.206(m)
压应力验算最不利为:
组合1(一般情况)
压应力验算满足:
计算值=309.193<=2100.000(kPa)
拉应力验算最不利为:
组合1(一般情况)
拉应力验算满足:
计算值=105.030<=150.000(kPa)
剪应力验算最不利为:
组合2(地震情况)
剪应力验算满足:
计算值=5.018<=110.000(kPa)
斜截面剪应力检算最不利为:
组合1(一般情况)
斜剪应力验算满足:
计算值=65.248<=110.000(kPa)
(六)墙底截面强度验算
[容许应力法]:
截面上偏心距验算最不利为:
组合1(一般情况)
截面上偏心距验算满足:
e1=0.170<=0.300*6.300=1.890(m)
压应力验算最不利为:
组合1(一般情况)
压应力验算满足:
计算值=446.175<=2100.000(kPa)
拉应力验算最不利为:
组合1(一般情况)
拉应力验算满足:
计算值=0.000<=150.000(kPa)
剪应力验算最不利为:
组合1(一般情况)
剪应力验算满足:
计算值=-42.674<=110.000(kPa)
(七)台顶截面强度验算
[容许应力法]:
截面上偏心距验算最不利为:
组合1(一般情况)
截面上偏心距验算满足:
e1=0.568<=0.300*5.600=1.680(m)
压应力验算最不利为:
组合1(一般情况)
压应力验算满足:
计算值=633.051<=2100.000(kPa)
拉应力验算最不利为:
组合1(一般情况)
拉应力验算满足:
计算值=0.000<=150.000(kPa)
剪应力验算最不利为:
组合2(地震情况)
剪应力验算满足:
计算值=-57.536<=110.000(kPa)
桩板式挡土墙验算[执行标准:
通用]
计算项目:
桩板式挡土墙1
计算时间:
2011-06-2121:
40:
26星期二
---------------------------------