重力式挡墙计算9.docx

1、重力式挡墙计算9重力式挡土墙验算执行标准：公路计算项目： 重力式挡土墙 7计算时间：2015-09-24 13:50:09 星期四-原始条件: 墙身尺寸: 墙身高: 3.500(m) 墙顶宽: 0.600(m) 面坡倾斜坡度: 1:0.050 背坡倾斜坡度: 1:0.300 采用1个扩展墙址台阶: 墙趾台阶b1: 0.400(m) 墙趾台阶h1: 0.500(m) 墙趾台阶与墙面坡坡度相同 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 墙身砌体容许压应力: 1100.000(kPa) 墙身砌

2、体容许弯曲拉应力: 160.000(kPa) 墙身砌体容许剪应力: 110.000(kPa) 材料抗压强度设计值: 0.700(MPa) 系数醩: 0.0020 挡土墙类型: 一般挡土墙 墙后填土内摩擦角: 35.000(度) 墙后填土粘聚力: 0.000(kPa) 墙后填土容重: 19.000(kN/m3) 墙背与墙后填土摩擦角: 17.500(度) 地基土容重: 18.000(kN/m3) 修正后地基承载力特征值: 140.000(kPa) 地基承载力特征值提高系数: 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

3、土类型: 土质地基 地基土内摩擦角: 30.000(度) 土压力计算方法: 库仑 坡线土柱: 坡面线段数: 1 折线序号 水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数 1 3.500 0.000 1 第1个: 距离0.250(m),宽度3.500(m),高度1.060(m)(用户输入的计算荷载) 坡面起始距离: 0.000(m) 地面横坡角度: 0.000(度) 填土对横坡面的摩擦角: 35.000(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 = 2.000 2. 墙顶上的有效永久

4、荷载 分项系数 = 2.000 3. 墙顶与第二破裂面间有效荷载 分项系数 = 2.000 4. 填土侧压力 分项系数 = 2.000 5. 车辆荷载引起的土侧压力 分项系数 = 2.000 = 土压力计算 计算高度为 3.973(m)处的库仑主动土压力 无荷载时的破裂角 = 23.994(度) 按实际墙背计算得到: 第1破裂角： 24.660(度) Ea=85.848(kN) Ex=71.004(kN) Ey=48.253(kN) 作用点高度 Zy=1.488(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不存在 墙身截面积 = 4.970(m2) 重量 = 114.31

5、9 (kN)(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 = 112.099(kN) En = 61.241(kN) Wt = 22.420(kN) Et = 60.162(kN) 滑移力= 37.742(kN) 抗滑力= 86.670(kN) 滑移验算满足: Kc = 2.296 1.300 滑动稳定方程验算： 滑动稳定方程满足: 方程值 = 27.773(kN) 0.0 地基土层水平向: 滑移力= 71.004(kN) 抗滑力= 86.329(kN) 地基土层水平向: 滑移验算不满足: Kc

6、2 = 1.216 1.500 倾覆稳定方程验算： 倾覆稳定方程满足: 方程值 = 145.176(kN-m) 0.0(三) 地基应力及偏心距验算 基础类型为天然地基，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 = 173.340(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=150.511(kN-m) 基础底面宽度 B = 2.414 (m) 偏心距 e = 0.339(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 0.868(m) 基底压应力: 趾部=132.255 踵部=11.364(kPa) 最大应力与最小应力之比 = 132.255 / 11

7、.364 = 11.639 作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.339 = 0.167*2.414 = 0.402(m) 墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=132.255 = 168.000(kPa) 墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=11.364 = 182.000(kPa) 地基平均承载力验算满足: 压应力=71.809 = 140.000(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 = 4.444(m2) 重量 = 102.206 (kN) 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 1.089 (m) 相对

8、于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 1.921 (m) 相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 1.015 (m)容许应力法: 法向应力检算: 作用于验算截面的总竖向力 = 150.459(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=131.969(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 0.877(m) 截面宽度 B = 2.225 (m) 偏心距 e1 = 0.235(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.235 = 0.250*2.225 = 0.556(m) 截面上压应力: 面坡=110.545 背坡=24.699(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 110.545

9、 = 1100.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= 4.863 = 110.000(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 = 300.918(kN) 轴心力偏心影响系数醟 = 0.882 挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 2.225(m2) 材料抗压强度设计值fcd = 700.000(kPa) 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮 = 0.999 计算强度时: 强度验算满足: 计算值= 300.918 = 1373.083(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足: 计算值= 300.918 0.250*1.650

10、= 0.412(m) 截面上压应力: 面坡=170.449 背坡=-39.884(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 170.449 = 1100.000(kPa) 拉应力验算满足: 计算值= 39.884 = 160.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= 0.723 = 110.000(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 = 215.432(kN) 轴心力偏心影响系数醟 = 0.532 挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.650(m2) 材料抗压强度设计值fcd = 700.000(kPa) 偏心受压构件在弯曲

11、平面内的纵向弯曲系数豮 = 0.990 计算强度时: 强度验算满足: 计算值= 215.432 = 615.005(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足: 计算值= 215.432 1.300 滑动稳定方程验算： 滑动稳定方程满足: 方程值 = 57.900(kN) 0.0 地基土层水平向: 滑移力= 71.004(kN) 抗滑力= 86.329(kN) 地基土层水平向: 滑移验算不满足: Kc2 = 1.216 1.500 倾覆稳定方程验算： 倾覆稳定方程满足: 方程值 = 124.537(kN-m) 0.0(三) 地基应力及偏心距验算 基础类型为天然地基，验算墙底偏心距及压应力 取倾斜基底的

12、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 = 173.340(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=150.511(kN-m) 基础底面宽度 B = 2.414 (m) 偏心距 e = 0.339(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 0.868(m) 基底压应力: 趾部=132.255 踵部=11.364(kPa) 最大应力与最小应力之比 = 132.255 / 11.364 = 11.639 作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.339 = 0.167*2.414 = 0.402(m) 墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=132.255 = 168.000(kP

13、a) 墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=11.364 = 182.000(kPa) 地基平均承载力验算满足: 压应力=71.809 = 140.000(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 = 4.444(m2) 重量 = 102.206 (kN) 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 1.089 (m) 相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 1.921 (m) 相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 1.015 (m)容许应力法: 法向应力检算: 作用于验算截面的总竖向力 = 150.459(kN)

14、 作用于墙趾下点的总弯矩=131.969(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 0.877(m) 截面宽度 B = 2.225 (m) 偏心距 e1 = 0.235(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.235 = 0.250*2.225 = 0.556(m) 截面上压应力: 面坡=110.545 背坡=24.699(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 110.545 = 1100.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= 4.863 = 110.000(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 = 1

15、50.459(kN) 轴心力偏心影响系数醟 = 0.882 挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 2.225(m2) 材料抗压强度设计值fcd = 700.000(kPa) 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮 = 0.999 计算强度时: 强度验算满足: 计算值= 150.459 = 1373.083(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足: 计算值= 150.459 0.250*1.650 = 0.412(m) 截面上压应力: 面坡=170.449 背坡=-39.884(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 170.449 = 1100.000(kPa) 拉应力验算满足: 计算值= 39.8

16、84 = 160.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= 0.723 = 110.000(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 = 107.716(kN) 轴心力偏心影响系数醟 = 0.532 挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.650(m2) 材料抗压强度设计值fcd = 700.000(kPa) 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮 = 0.990 计算强度时: 强度验算满足: 计算值= 107.716 = 615.005(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足: 计算值= 107.716 1.300 滑动稳定方程

17、验算： 滑动稳定方程满足: 方程值 = 57.900(kN) 0.0 地基土层水平向: 滑移力= 71.004(kN) 抗滑力= 86.329(kN) 地基土层水平向: 滑移验算不满足: Kc2 = 1.216 1.500 倾覆稳定方程验算： 倾覆稳定方程满足: 方程值 = 124.537(kN-m) 0.0(三) 地基应力及偏心距验算 基础类型为天然地基，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 = 173.340(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=150.511(kN-m) 基础底面宽度 B = 2.414 (m) 偏心距 e = 0.339

18、(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 0.868(m) 基底压应力: 趾部=132.255 踵部=11.364(kPa) 最大应力与最小应力之比 = 132.255 / 11.364 = 11.639 作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.339 = 0.167*2.414 = 0.402(m) 墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=132.255 = 168.000(kPa) 墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=11.364 = 182.000(kPa) 地基平均承载力验算满足: 压应力=71.809 = 140.000(kPa)(四) 基础强度验算 基础为天然地基，不作

19、强度验算(五) 墙底截面强度验算 验算截面以上，墙身截面积 = 4.444(m2) 重量 = 102.206 (kN) 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 1.089 (m) 相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 1.921 (m) 相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 1.015 (m)容许应力法: 法向应力检算: 作用于验算截面的总竖向力 = 150.459(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=131.969(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 0.877(m) 截面宽度 B = 2.225 (m) 偏心距 e1 = 0.235(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.235 = 0.250*2.225 = 0.556(m) 截面上压应力: 面坡=110.545 背坡=24.699(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 110.545 = 1100.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= 4.863 = 110.000(kPa)极限状态法: 重要性系数_0 = 1.000 验算