挡土墙计算(理正岩土)PPT资料.ppt
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墙后多层填土;
土压力分为库仑压力、朗肯压力、静止压力;
材料参数新增材料参数查询功能;
基础:
天然基础、钢筋混凝土底板、台阶式、换填式、锚桩式;
整体稳定:
瑞典条分法;
荷载组合荷载组合:
荷载组合I、荷载组合II、荷载组合III。
2模型简化对挡土墙模型进行简化,转为计算模型,简对挡土墙模型进行简化,转为计算模型,简化时,注意以下几点:
化时,注意以下几点:
1)碎石倒滤层:
忽略不考虑;
2)底板:
如果是素混凝土,也可用钢筋混凝土底板来模拟;
3)灌砌块石:
主要起防冲刷的作用,限制墙体滑动的作用很小,可忽略不计;
4)土压力起算点:
可从基础底开始算,也可从结构底开始算。
从基础底开始算的话,也可以考虑前面土产生的被动土压力,以外加荷载方式加入。
从基础底开始考虑,不考虑墙前被动土压力。
5)垫层:
垫层比较薄时,可不考虑垫层。
不影响结构计算的部分可忽略,如碎石倒滤层、排水孔、比较薄的垫层、灌砌块石等可忽略不计3墙身尺寸墙身尺寸墙身尺寸墙身尺寸:
建立模型墙身高墙身高:
不包括基础部分;
坡度(面坡、背坡、墙底)坡度(面坡、背坡、墙底):
可正可负;
将背坡坡率交互负值,可模拟仰斜式挡墙;
滑移不满足时,可设成倾斜墙底;
墙趾墙踵可设台阶:
墙趾最多两阶;
墙趾台阶与墙面坡的坡度可以相同;
墙踵最多一阶;
凸榫:
设置凸榫可增加挡墙的抗滑动稳定性,设计软件可自动设计凸榫的位置和尺寸,并直接带回软件中;
凸榫构造要求根据铁路工程设计技术手册-路基(1995)要求进行验算;
凸榫被动土压力系数无经验时取1;
砌体材料凸榫容许应力可查公路路基设计手册(1997)P604表3-3-213-3-22,混凝土材料可查铁路路基支挡结构设计规范(TB10025-2006)P6表3.1.3,表格内容如下:
倾斜基底3注:
干砌的容许压应力为表中2.5号砂浆砌体的一半。
建立模型砌体砌体材料材料凸榫容许应力凸榫容许应力表表:
建立模型3混凝土、片石材料混凝土、片石材料凸榫容许应力凸榫容许应力表表:
3坡面线段数:
坡面线段数:
即墙后填土的坡面形式,需交互每段坡面线的水平和竖直投影长度;
坡线土柱坡线土柱坡线土柱坡线土柱:
建立模型换算土柱:
换算方法:
(取自公路路基设计规范JTGD30-2004)h=q/,h换算土层厚(m);
q车辆荷载附加荷载强度,墙高小于2m,取20kN/m2墙高大于10m,取10kN/m2,墙高在210m之间的用内插法计算,作用于墙顶或墙后填土上人群荷载强度规定为3kN/m2(计算时采用10kN/m2,偏安全考虑,根据挡土墙04J008第5页3.3取值),作用于挡墙栏杆顶的水平推力采用0.75kN/m,作用于栏杆扶手上的竖向力采用1kN/m;
墙背填土的容重,kN/m3;
公路或铁路行业,软件列出了常用的荷载,可直接选用;
3建立模型附加集中力:
附加集中力:
用于模拟作用在挡土墙上的其他外力;
加入等效墙前被动土压力,可根据交互的墙身高度和墙前土体的物理参数计算出被动土压力;
作用点的坐标输入以挡墙墙身左上角点为坐标原点;
荷载大小为作用在挡墙纵向一延米范围内的外力;
是否为被动土压力,需要计算时选择“是”,对结构有利时取荷载的0.3倍带入公式中计算,对结构不利时取荷载0.5倍带入公式(软件会自动乘系数),此处的公式,指的是滑移和倾覆安全系数的计算公式。
挡土墙前的被动土压力可不计算,当基础埋置较深且地层稳定、不受水流冲刷和扰动破坏时可计入被动土压力。
3坡线土柱坡线土柱坡线土柱坡线土柱:
建立模型坡线起始是否低于墙顶:
坡线起始是否低于墙顶:
坡线起始点在挡土墙右上角下方则为是,否则为否,如图所示;
坡线起始点低于墙顶:
压顶,即墙顶有土:
局部放大局部放大3建立模型地面横坡角度:
地面横坡角度:
确定原则:
一般取不产生土压力的硬土地面;
当挡土墙后有岩石时,地面横坡角度一般为岩石的坡度;
当挡土墙后都为土体时,可取0,即按土压力最大情况考虑;
填土对横坡面的摩擦角:
用于有限土体土压力计算,只有当地面横坡角较大,土沿地面横坡角破坏时起作用;
当破裂角位于桩背与地面横坡面之间时,计算土压力用墙后填土内摩擦角,当破裂角位于地面横坡面时,计算土压力宜根据试验确定,当无试验资料时,粘性土与粉土可取0.33,砂性土与碎石土可取0.5;
浸水挡墙参数浸水挡墙参数:
墙顶标高:
决定地下水的相对距离;
选择水利行业时,水位可高过墙顶;
挡墙分段长度:
按挡土墙的设缝间距划分;
在公路行业影响车辆荷载的计算;
选择浸水挡土墙时,需输入水位参数3建立模型物理参数物理参数物理参数物理参数:
挡土墙挡土墙类类型:
型:
四种类型,可考虑地震与浸水;
墙后填土类墙后填土类型:
当选择多层土时,点击旁边“土层”按钮进行输入各层土的物理参数;
墙后填土内摩擦角:
当无资料时,可查公路路基设计手册(1997)P591表3-2-7和公路路基设计规范(JTGD30-2004)P34表5.4.2-4,表格内容如下:
3建立模型物理参数物理参数物理参数物理参数:
墙后填土粘聚力:
根据试验或经验取值;
墙后填土容重墙后填土容重:
当无资料时,可参照公路路基设计规范(JTGD30-2004)P34表5.4.2-4的容重值,如上面表5.4.2-4所示;
墙背与墙后填土摩擦角:
当无试验资料时,可参考公路路基设计手册(1997)P591,具体内容如下:
墙背光滑、排水不良时=0;
混凝土墙身时=(01/2);
一般情况、排水良好的石砌墙身=(1/22/3);
台阶形的石砌墙背、排水良好时=2/3;
第二破裂面或假象墙背时=;
土压力土压力:
三种土压力模式:
库仑压力、朗肯压力和静止压力;
朗肯理论的应用范围:
墙背垂直、光滑、墙后填土面水平,即a=0,b=0,d=0。
无粘性土与粘性土均可用。
库伦理论的应用范围:
用于包括朗肯条件在内的各种倾斜墙背的陡墙,填土面不限,即a,b,d可以不为零或等于零,故较朗肯公式应用范围更广。
等效:
可将粘聚力等效成内摩擦角来计算土压力,软件提供三种计算方法;
填填土容重土容重:
此处的容重指天然容重,浮容重=饱和容重-10,饱和容重天然容重,地基土容重值可查地勘资料;
3物理参数物理参数物理参数物理参数:
建立模型修正后地基土容许承载力:
修正后地基土容许承载力:
查地勘资料;
若地勘资料未进行修正时,可参考公路挡土墙设计与施工技术细则(2008)P24页的修正公式进行修正;
地基土容许承载力提高系数:
参考公路桥涵地基与基础设计规范(JTJ024-85)P2408表2.2.2取值,当受地震力作用时,应按公路工程抗震设计规范规定取值,如无特殊要求,墙趾墙踵提高系数可与平均提高系数相同(如果不太清楚就不进行提高),地基土容许承载力提高系数按下表取值:
地震参数地震参数:
选择抗震区或抗震浸水区挡墙时需交互地震参数;
地震烈度不考虑7度、8度、9度;
根据所在地区和工程重要性等选择抗震设防烈度;
地震参数地震力计算公式:
;
水上、水下地震角(度):
根据地震烈度确定,可参考相关规范;
水平地震系数Kh:
重要性修正系数Ci:
根据工程类别及等级确定,一般取0.6-1.7;
综合影响系数Cz:
一般取0.25,见公路工程抗震规范;
水平地震作用沿墙高的分布图形:
根据墙高和工程等级确定,见公路工程抗震规范表3.1.5;
3建立模型地基强度与偏心距验算:
地基强度与偏心距验算:
对基底宽度有两种考虑方法,分别为斜面长度作为基础底、水平投影长作为基础底,两种方法计算结果不同,可根据自己习惯选用。
圬工砌体容重:
当无资料时,计算挡土墙结构的重力时,其构件标准可参考公路挡土墙设计与施工技术细则(2008)P16表4.1.8取值,表格内容如下:
材料参数材料参数:
圬工砌体材料参数参照公路路基设计手册(1997)P604表3-3-213-3-22,表格内容同凸榫材料容许应力参数表格;
物理参数物理参数物理参数物理参数:
3建立模型圬工之间摩擦系数:
圬工之间摩擦系数:
圬工与圬工之间的摩擦系数取值参照公路路基设计手册(1997)P603所述内容,具体内容如下:
一般采用0.4(主要组合)0.5(附加组合);
地基土的摩擦系数:
当无资料时,可查公路路基设计手册(1997)P593表3-3-3,表格内容如下:
建立模型3基础类型:
基础类型:
天然基础、钢筋混凝土底板、台阶式、换填土式、锚桩式;
整体稳定整体稳定基础基础钢筋混凝土底板:
钢筋混凝土底板:
铁路桥涵钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土结构设计规范(TB10002.3-2005)表5.2.1。
计算方法计算方法:
搜索方法搜索方法:
自动搜索、给定范围、给定圆心半径计算安全系数、给定圆心计算安全系数;
一般采用自动搜索方法;
土条且向分力与滑动方向反向时土条且向分力与滑动方向反向时:
两种理论:
当下滑力对待,当抗滑力对待。
建立模型3结构重要系数:
结构重要系数:
参照城市道路路基设计规范(CJJ194-2013)P29表6.4.5取值,表格内容如下表所示:
荷载组合荷载组合支挡工程安全等级:
支挡工程安全等级:
参照城市道路路基设计规范(CJJ194-2013)P28表6.4.3取值,表格内容如下表所示:
建立模型3组合系数:
组合系数:
参照公路路基设计规范(JTGD30-2004)P38表5.4.4-2取值,表格内容如下:
荷载组合荷载组合荷载组合:
荷载组合:
参照城市道路路基设计规范(CJJ194-2013)P30表6.4.6-2取值,表格内容如下表所示: