挡墙稳定计算
重力式挡土墙验算[执行标准:水利]计算项目:重力式挡土墙------------------------------------------------------------------------ 原始条件:墙身尺寸:墙身高: 3.700(m)墙顶宽: 0.500(m)面坡倾斜坡度: 1:0.100背坡倾斜坡度: 1:0.400采用1个扩展墙址台阶:墙趾台阶b1: 0.300(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: 0.000:1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: 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: 浸水地区挡土墙墙后填土内摩擦角: 35.069(度)墙后填土粘聚力: 0.000(kPa)墙后填土容重: 18.500(kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角: 15.000(度)地基土容重: 18.500(kN/m3)地基土浮容重: 8.500(kN/m3)修正后地基承载力特征值: 110.000(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: 0.450地基土类型: 土质地基地基土内摩擦角: 21.600(度)地基土粘聚力: 12.000(kPa)墙后填土浮容重: 8.500(kN/m3)地基浮力系数: 1.000土压力计算方法: 库仑坡线土柱:坡面线段数: 3折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数1 2.000 0.000 02 0.000 -0.150 03 10.000 0.000 1第1个: 距离0.300(m),宽度5.000(m),高度1.000(m)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: 15.000(度)墙顶标高: 6.200(m)挡墙内侧常年水位标高: 4.000(m)挡墙外侧常年水位标高: 4.000(m)计算参数:稳定计算目标: 自动搜索最危险滑裂面搜索时的圆心步长: 1.000(m)搜索时的半径步长: 1.000(m)筋带对稳定的作用: 筋带力沿圆弧切线=====================================================================第 1 种情况: 一般情况[土压力计算] 计算高度为 3.700(m)处的库仑主动土压力按实际墙背计算得到:第1破裂角: 27.828(度)Ea=56.707(kN) Ex=45.406(kN) Ey=33.970(kN) 作用点高度 Zy=1.205(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 = 5.422(m2) 重量 = 124.717 (kN)地下水作用力及合力作用点坐标(相对于墙面坡上角点)X分力(kN) Y分力(kN) Xc(m) Yc(m)墙面坡侧: 11.25 -4.13 -0.47 -3.20墙背坡侧: -11.25 -4.50 1.78 -3.20墙底面: -0.00 39.75 0.65 -3.70墙顶面: 0.00 0.00 0.00 0.00(一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数 = 0.450滑移力= 45.406(kN) 抗滑力= 57.403(kN)滑移验算满足: Kc = 1.264 > 1.200(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 1.228 (m)相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx = 2.168 (m)相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = 1.205 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 113.016(kN-m) 抗倾覆力矩= 244.204(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 2.161 > 1.500(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作用于基础底的总竖向力 = 127.563(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=131.188(kN-m) 基础底面宽度 B = 2.650 (m) 偏心距 e = 0.297(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.028(m)基底压应力: 趾部=80.461 踵部=15.813(kPa)最大应力与最小应力之比 = 80.461 / 15.813 = 5.088作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.297 <= 0.250*2.650 = 0.662(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=80.461 <= 132.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=15.813 <= 143.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=48.137 <= 110.000(kPa)(四) 基础强度验算基础为天然地基,不作强度验算(五) 墙底截面强度验算地下水作用力及合力作用点坐标(相对于墙面坡上角点)X分力(kN) Y分力(kN) Xc(m) Yc(m)墙面坡侧: 11.25 -4.13 -0.47 -3.20墙背坡侧: -11.25 -4.50 1.78 -3.20验算截面以上,墙身截面积 = 5.422(m2) 重量 = 124.717 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.228 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 2.168 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 1.205 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 167.313(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=183.857(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 1.099(m)截面宽度 B = 2.650 (m) 偏心距 e1 = 0.226(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.226 <= 0.300*2.650 = 0.795(m)截面上压应力: 面坡=95.461 背坡=30.813(kPa)压应力验算满足: 计算值= 95.461 <= 2100.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -8.120 <= 110.000(kPa)(六) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为 3.200(m)处的库仑主动土压力按实际墙背计算得到:第1破裂角: 29.232(度)Ea=42.401(kN) Ex=33.951(kN) Ey=25.400(kN) 作用点高度 Zy=1.025(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[强度验算]地下水作用力及合力作用点坐标(相对于墙面坡上角点)X分力(kN) Y分力(kN) Xc(m) Yc(m)墙面坡侧: 5.00 -0.50 -0.29 -2.87墙背坡侧: -5.00 -2.00 1.65 -2.87验算截面以上,墙身截面积 = 4.160(m2) 重量 = 95.680 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 0.859 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 1.690 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 1.025 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 123.580(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=94.277(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 0.763(m)截面宽度 B = 2.100 (m) 偏心距 e1 = 0.287(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.287 <= 0.300*2.100 = 0.630(m)截面上压应力: 面坡=107.123 背坡=10.572(kPa)压应力验算满足: 计算值= 107.123 <= 2100.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -7.372 <= 110.000(kPa)(七) 整体稳定验算最不利滑动面:圆心: (-0.67000,0.61667)半径 = 5.06623(m)安全系数 = 1.395总的下滑力 = 128.118(kN)总的抗滑力 = 178.766(kN)土体部分下滑力 = 128.118(kN)土体部分抗滑力 = 178.766(kN)筋带的抗滑力 = 0.000(kN)整体稳定验算满足: 最小安全系数=1.395 >= 1.250=================================================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 = 57.403(kN),滑移力 = 45.406(kN)。
滑移验算满足: Kc = 1.264 > 1.200(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 = 244.204(kN-M),倾覆力矩 = 113.016(kN-m)。
倾覆验算满足: K0 = 2.161 > 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=0.297 <= 0.250*2.650 = 0.662(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=80.461 <= 132.000(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=15.813 <= 143.000(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=48.137 <= 110.000(kPa)(四) 基础验算不做强度计算。
(五) 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= 0.226 <= 0.300*2.650 = 0.795(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= 95.461 <= 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 <= 280.000(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= -8.120 <= 110.000(kPa)(六) 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= 0.287 <= 0.300*2.100 = 0.630(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= 107.123 <= 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 <= 280.000(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= -7.372 <= 110.000(kPa)(七) 整体稳定验算整体稳定验算最不利为:组合1(一般情况)整体稳定验算满足: 最小安全系数=1.395 >= 1.250。
挡土墙稳定性验算
挡土墙稳定性验算在各类工程建设中,挡土墙扮演着重要的角色,它能够有效地防止土体坍塌、保持边坡稳定。
然而,为了确保挡土墙在其使用寿命内能够安全可靠地发挥作用,对其进行稳定性验算是至关重要的。
挡土墙稳定性验算的目的在于评估挡土墙在各种可能的荷载作用下,是否能够保持自身的平衡和稳定,避免发生滑移、倾覆、地基承载力不足等破坏形式。
这需要综合考虑多种因素,包括墙身的几何形状、墙体材料的特性、填土的性质、地下水的影响以及外部荷载的情况等。
首先,让我们来了解一下挡土墙可能面临的破坏形式。
滑移破坏是指挡土墙沿着墙底与地基接触面发生水平滑动。
这种破坏通常是由于墙后土压力过大,超过了墙底与地基之间的摩擦力所致。
倾覆破坏则是挡土墙绕墙趾转动而倾倒,这往往是因为墙后土压力的合力作用点超出了墙底的宽度范围。
此外,还有由于地基承载力不足导致的墙体下沉、开裂,甚至整体坍塌的情况。
为了进行挡土墙稳定性验算,我们需要明确一些关键的参数和条件。
挡土墙的高度、宽度、墙背的倾斜角度等几何参数直接影响着其稳定性。
墙体材料的重度、抗压强度、抗剪强度等力学性能也是重要的考量因素。
填土的重度、内摩擦角、黏聚力等性质会对墙后土压力的大小和分布产生影响。
同时,地下水的存在会增加土的重度,降低土的抗剪强度,从而对挡土墙的稳定性产生不利影响。
在进行稳定性验算时,通常需要分别计算挡土墙的抗滑移稳定性和抗倾覆稳定性。
对于抗滑移稳定性,我们要计算墙底与地基之间的摩擦力和水平推力。
摩擦力等于墙底与地基之间的摩擦系数乘以墙底的垂直压力。
水平推力则是由墙后土压力引起的。
如果摩擦力大于水平推力,那么挡土墙在抗滑移方面是稳定的;反之,则不稳定。
抗倾覆稳定性的验算则是比较墙体重心与墙后土压力合力作用点之间的相对位置。
通过计算挡土墙绕墙趾的抗倾覆力矩和倾覆力矩,如果抗倾覆力矩大于倾覆力矩,那么挡土墙在抗倾覆方面是稳定的;否则,就存在倾覆的风险。
在实际工程中,还需要考虑一些其他因素来提高挡土墙稳定性验算的准确性和可靠性。
挡土墙稳定分析
挡土墙稳定分析(—)浆砌石挡土墙稳定分析(1)计算简图:(2)荷载计算计算参数土的容重γ土=19.0kN/m³、水的容重γ水=19.0kN/m³、土的内摩擦角φ=30°、土的粘聚力C=30KPa、填土深度h1=1.15m、填土倾角β=0°、墙后水深h2=0.0m、砌体容重γ=23.0kN/m³、墙顶宽B1=0.3m、墙高H1=1.15m、墙底宽B2=0.645m、墙前水深h0=0.377m、库伦主动土压力系数K0=0.46、墙背与铅垂面夹角ε=16.7°、墙背与填土摩擦角δ=15、地基承载力设计值fa=180kpa。
①静水压力计算运用公式:p=1/2×γW×H水2P水=0.5×9.81×0.377×0.377P水=0.697kN②扬压力计算运用公式:U=γW×AP扬=0.5×0.981×0.377×0.645P扬=1.193kN③土压力计算运用公式:Pa=1/2×γ土×H土2×KaPa=0.5×19×1.15×1.15×0.46Pa=2.984kN所以Pax=2.539kN ,Pay=1.568kN④自重计算运用公式:W=γ×AW1=0.3×1.15×23W1=7.935kNW2=0.5×0.345×1.15×23W2=4.563kN(3)抗滑稳定验算墙底对地基的摩擦系数u,查表5.4得u=0.3 。
Ka=(W+Pay-P扬)/(Pax-P 水)得抗滑稳定安全系数Ka=(W+Pay-P扬)/(Pax-P水)Ka=(12.498+1.568-1.193)×u/(2.539-0.697)Ka=2.1>1.3,安全。
挡土墙计算实例范文
挡土墙计算实例范文挡土墙是一种用于抵抗土壤背压的结构工程,广泛应用于土木工程领域。
在设计和施工挡土墙时,需要考虑到许多因素,例如土壤的性质、墙体的高度和倾斜度、墙体的稳定性等。
本文将介绍一种常见的挡土墙计算实例。
假设我们需要设计一道高度为6米、倾斜度为1:2的混凝土挡土墙,用于防止毗邻道路一侧的黏土土壤塌方。
首先,我们需要确定挡土墙的重力墙高度和抗滑稳定面的高度。
根据经验公式,挡土墙重力墙高度的计算公式为:H = K * Hmax其中,H 是挡土墙的重力墙高度,K 是土壤侧向压力系数,Hmax 是土壤的最大高度。
根据黏土的性质,K 可以取0.33假设黏土的最大高度为4米,则重力墙高度为:H=0.33*4=1.32米接下来,我们需要确定抗滑稳定面的高度。
通常情况下,抗滑稳定面的高度为挡土墙的50%到70%。
假设我们取抗滑稳定面的高度为挡土墙高度的60%,则抗滑稳定面的高度为:Hs=0.6*6=3.6米接下来,我们需要计算挡土墙的基底宽度。
基底宽度的计算公式为:B = (H + Hs) / tan(θ)其中,B是基底宽度,H是重力墙的高度,Hs是抗滑稳定面的高度,θ是倾斜度的反正切值。
假设挡土墙的倾斜度为1:2,则倾斜角度的反正切值为:θ = atan(1/2)基底宽度为:B = (1.32 + 3.6) / tan(atan(1/2)) = 6.6 / 0.4636 = 14.23 米现在,我们需要确定挡土墙的稳定性。
通常,挡土墙在水平方向上的抗滑稳定性是最主要的考虑因素。
根据经验公式,抗滑稳定性的计算公式为:Fc=(KpNc+KvV+KhH)*(Fc1/Fc2)其中,Fc是抗滑稳定性,Kp是被动土压力系数,Nc是被动土压力的土壤参数,Kv是垂直力系数,V是垂直力,Kh是水平力系数,H是水平力,Fc1是抗滑稳定性的设计值,Fc2是抗滑稳定性的规定值。
假设挡土墙的背填土采用均布荷载作用,并且抗滑稳定性的设计值为1.5,规定值为1.1首先,我们需要计算被动土压力系数 Kp。
五种常见挡土墙的设计计算实例
挡土墙设计实例之迟辟智美创作挡土墙是指支承路基填土或山坡土体、防止填土或土体变形失稳的构造物.在挡土墙横断面中,与被支承土体直接接触的部位称为墙背;与墙背相对的、临空的部位称为墙面;与地基直接接触的部位称为基地;与基底相对的、墙的顶面称为墙顶;基底的前端称为墙趾;基底的后端称为墙踵.根据挡土墙的设置位置分歧,分为路肩墙、路堤墙、路堑墙和山坡墙等.设置于路堤边坡的挡土墙称为路堤墙;墙顶位于路肩的挡土墙称为路肩墙;设置于路堑边坡的挡土墙称为路堑墙;设置于山坡上,支承山坡上可能坍塌的覆盖层土体或破碎岩层的挡土墙称为山坡墙.本实例中主要讲述了5种罕见挡土墙的设计计算实例.1、重力式挡土墙------------------------------------------------------------------------原始条件:墙身尺寸:墙身高: 6.500(m)墙顶宽: 0.660(m)面坡倾斜坡度背坡倾斜坡度采纳1个扩展墙址台阶:墙趾台阶b1: 0.300(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)圬工之间摩擦系数地基土摩擦系数砌体种类: 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:墙趾值提高系数墙踵值提高系数平均值提高系数墙底摩擦系数地基土类型: 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: 2折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数1 3.000 2.000 02 5.000 0.000 0坡面起始距离: 0.000(m)空中横坡角度: 20.000(度)墙顶标高: 0.000(m)挡墙分段长度: 10.000(m)====================================================== ===============组合1(仅取一种组合计算)=============================================组合系数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 7.309(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 28.320(度)按实际墙背计算获得:第1破裂角: 28.320(度)Ea=244.312 Ex=214.072 Ey=117.736(kN) 作用点高度 Zy=2.627(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 = 15.518(m2) 重量 = 356.925 kN(一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数采纳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 = 349.993(kN) En = 157.432(kN) Wt = 69.999(kN) Et = 186.825(kN)滑移力= 116.827(kN) 抗滑力= 253.713(kN)滑移验算满足滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足: 方程值地基土摩擦系数地基土层水平向: 滑移力= 214.072(kN) 抗滑力= 252.070(kN)地基土层水平向: 滑移验算不满足(二) 倾覆稳定性验算相对墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 2.186 (m)相对墙趾点,Ey的力臂 Zx = 3.521 (m)相对墙趾点,Ex的力臂 Zy = 1.818 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 389.149(kN-m) 抗倾覆力矩= 1194.778(kN-m)倾覆验算满足倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值(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 = 507.426(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=805.628(kN-m)基础底面宽度 B = 4.127 (m) 偏心距 e = 0.476(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.588(m)基底压应力: 趾部=208.008 踵部=37.896(kPa)最年夜应力与最小应力之比作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.476 <= 0.167*4.127 = 0.688(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=208.008 <= 600.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=37.896 <= 650.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=122.952 <= 500.000(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 = 13.946(m2) 重量 = 320.764 kN相对验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 2.134 (m)相对验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 3.521 (m)相对验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 1.818 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 438.499(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=710.021(kN-m)相对验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 1.619(m)截面宽度 B = 3.885 (m) 偏心距 e1 = 0.323(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.323 <= 0.250*3.885 = 0.971(m)截面上压应力: 面坡=169.225 背坡=56.514(kPa)压应力验算满足: 计算值= 169.225 <= 800.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= 9.954 <= 80.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 438.499(kN)轴心力偏心影响系数醟挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 3.885(m2)资料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或资料的抗力分项系数鉬偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮计算强度时:强度验算满足: 计算值= 438.499 <= 2484.452(kN)稳定验算满足: 计算值= 438.499 <= 2478.074(kN)(六) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为 6.000(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 29.150(度)按实际墙背计算获得:第1破裂角: 29.150(度)Ea=172.939 Ex=151.533 Ey=83.340(kN) 作用点高度 Zy=2.150(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 = 12.060(m2) 重量 = 277.380 kN[强度验算]验算截面以上,墙身截面积 = 12.060(m2) 重量 = 277.380 kN相对验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.738 (m)相对验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 2.930 (m)相对验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 2.150 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 360.720(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=400.617(kN-m)相对验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 1.111(m)截面宽度 B = 3.360 (m) 偏心距 e1 = 0.569(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.569 <= 0.250*3.360 = 0.840(m)截面上压应力: 面坡=216.516 背坡=-1.802(kPa)压应力验算满足:计算值= 216.516 <= 800.000(kPa)拉应力验算满足: 计算值= 1.802 <= 80.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= 2.156 <= 80.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 360.720(kN)轴心力偏心影响系数醟挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 3.360(m2)资料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或资料的抗力分项系数鉬偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮强度验算满足: 计算值= 360.720 <= 1730.509(kN)计算稳按时:稳定验算满足: 计算值= 360.720 <= 1720.261(kN)2、衡重式挡土墙------------------------------------------------------------------------原始条件:墙身尺寸:墙身总高: 9.600(m)上墙高: 3.400(m)墙顶宽: 0.660(m)台宽: 1.500(m)面坡倾斜坡度上墙背坡倾斜坡度下墙背坡倾斜坡度采纳1个扩展墙址台阶:墙趾台阶b1: 0.300(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下墙土压力计算方法: 力多边形法物理参数:圬工砌体容重: 23.000(kN/m3)圬工之间摩擦系数地基土摩擦系数砌体种类: 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:墙趾值提高系数墙踵值提高系数平均值提高系数墙底摩擦系数地基土类型: 土质地基地基土内摩擦角: 30.000(度)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1 3.000 2.000 02 5.000 0.000 0空中横坡角度: 20.000(度)墙顶标高: 0.000(m)挡墙分段长度: 10.000(m)====================================================== ===============组合1(仅取一种组合计算)=============================================组合系数1. 挡土墙结构重力分项系数 = 1.000 √2. 填土重力分项系数 = 1.000 √3. 填土侧压力分项系数 = 1.000 √4. 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 10.242(m)处的库仑主动土压力计算上墙土压力无荷载时的破裂角 = 31.060(度)按假想墙背计算获得:第1破裂角: 32.720(度)Ea=148.041 Ex=56.254 Ey=136.937(kN) 作用点高度 Zy=1.260(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=17.542(度) 第1破裂角=31.060(度)Ea=102.147 Ex=62.124 Ey=81.085(kN) 作用点高度 Zy=1.465(m)计算下墙土压力无荷载时的破裂角 = 34.222(度)按力多边形法计算获得:破裂角: 34.222(度)Ea=201.028 Ex=199.855 Ey=21.676(kN) 作用点高度 Zy=2.979(m)墙身截面积 = 25.299(m2) 重量 = 581.869 kN衡重台上填料重 = 90.539(kN) 重心坐标(1.649,-1.646)(相对墙面坡上角点)(一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数采纳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 = 659.350(kN) En = 152.144(kN) Wt = 131.870(kN) Et =236.739(kN)滑移力= 104.869(kN) 抗滑力= 405.747(kN)滑移验算满足滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足: 方程值地基土摩擦系数地基土层水平向: 滑移力= 261.979(kN) 抗滑力= 396.867(kN)地基土层水平向: 滑移验算满足(二) 倾覆稳定性验算相对墙趾,墙身重力的力臂 Zw = 2.308 (m)相对墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 4.117 (m)相对墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 7.665 (m)相对墙趾,下墙Ey的力臂 Zx3 = 3.807 (m)相对墙趾,下墙Ex的力臂 Zy3 = 2.337 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 943.130(kN-m) 抗倾覆力矩= 2066.104(kN-m)倾覆验算满足倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值(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 = 811.494(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1122.975(kN-m)基础底面宽度 B = 3.275 (m) 偏心距 e = 0.254(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.384(m)基底压应力: 趾部=362.948 踵部=132.600(kPa)最年夜应力与最小应力之比作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.254 <= 0.167*3.275 = 0.546(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=362.948 <= 600.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=132.600 <= 650.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=247.774 <= 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 = 98.141 (kN)上墙墙背处的 Ex = 62.124 (kN)上墙墙背处的 Ey = 12.425 (kN)相对上墙墙趾,上墙重力的力臂 Zw = 0.889 (m)相对上墙墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 1.465 (m)相对上墙墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 1.557 (m)[容许应力法]:法向应力检算:相对上墙墙趾,合力作用力臂 Zn = 0.141(m)截面宽度 B = 1.850 (m) 偏心距 e1 = 0.784(m)截面上偏心距验算不满足: e1= 0.784 > 0.250*1.850 = 0.463(m)截面上压应力: 面坡=211.665 背坡=-92.134(kPa)压应力验算满足: 计算值= 211.665 <= 800.000(kPa)拉应力验算不满足:计算值= 92.134 > 80.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= 9.674 <= 80.000(kPa)斜截面剪应力检算斜剪应力验算满足: 计算值= 41.598 <= 80.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 110.566(kN)轴心力偏心影响系数醟挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.850(m2)资料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或资料的抗力分项系数鉬偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮计算强度时:强度验算满足: 计算值= 110.566 <= 298.521(kN)计算稳按时:稳定验算满足: 计算值= 110.566 <= 292.889(kN)(六) 墙底截面强度验算验算截面以上,墙身截面积 = 24.226(m2) 重量 = 557.198 kN 相对验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 2.313 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于截面总竖向力 = 750.498(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1106.215(kN-m)相对验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 1.474(m)截面宽度 B = 3.340 (m) 偏心距 e1 = 0.196(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.196 <= 0.250*3.340 = 0.835(m)截面上压应力: 面坡=303.826 背坡=145.574(kPa)压应力验算满足: 计算值= 303.826 <= 800.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -11.443 <= 80.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 750.498(kN)轴心力偏心影响系数醟挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 3.340(m2)资料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或资料的抗力分项系数鉬偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮计算强度时:强度验算满足: 计算值= 750.498 <= 2221.592(kN)计算稳按时:稳定验算满足: 计算值= 750.498 <= 2149.911(kN)(七) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为 9.100(m)处的库仑主动土压力计算上墙土压力无荷载时的破裂角 = 31.060(度)按假想墙背计算获得:第1破裂角: 32.720(度)Ea=148.041 Ex=56.254 Ey=136.937(kN) 作用点高度 Zy=1.260(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=17.542(度) 第1破裂角=31.060(度)Ea=102.147 Ex=62.124 Ey=81.085(kN) 作用点高度 Zy=1.465(m)计算下墙土压力无荷载时的破裂角 = 34.075(度)按力多边形法计算获得:破裂角: 34.075(度)Ea=156.451 Ex=155.539 Ey=16.870(kN) 作用点高度 Zy=2.522(m) [强度验算]验算截面以上,墙身截面积 = 22.550(m2) 重量 = 518.644 kN相对验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 2.358 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于截面总竖向力 = 707.137(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=830.127(kN-m)相对验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 1.174(m)截面宽度 B = 3.065 (m) 偏心距 e1 = 0.359(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.359 <= 0.250*3.065 = 0.766(m)截面上压应力: 面坡=392.661 背坡=68.767(kPa)压应力验算满足: 计算值= 392.661 <= 800.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -21.270 <= 80.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 707.137(kN)轴心力偏心影响系数醟挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 3.065(m2)资料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或资料的抗力分项系数鉬偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮计算强度时:强度验算满足: 计算值= 707.137 <= 1823.443(kN)计算稳按时:稳定验算满足: 计算值= 707.137 <= 1749.052(kN)=================================================== ==================3、加筋土挡土墙------------------------------------------------------------------------原始条件:墙身尺寸:墙身总高: 8.200(m)筋带竖向间距是否不等: 否单个筋带厚: 1(mm)筋带水平方向间距: 0.420(m)筋带竖直方向间距: 0.400(m)筋带长度竖向分段数: 2分段序号高度(m) 筋带长(m)筋带序号筋带宽(m)物理参数:加筋土容重: 20.000(kN/m3)加筋土内摩擦角: 35.000(度)筋带容许拉应力: 50.000(MPa)土与筋带之间的摩擦系数加筋土浮容重: 10.000(kN/m3)地基土浮重度: 10.000(kN/m3)筋带抗拔力计算调节系数筋带资料抗拉计算调节系数筋带资料强度标准值: 240.000(MPa)筋带资料抗拉性能的分项系数挡土墙类型: 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)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:墙趾值提高系数墙踵值提高系数平均值提高系数墙底摩擦系数地基土类型: 土质地基地基土内摩擦角: 30.000(度)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1 3.000 2.000 02 5.000 0.000 0空中横坡角度: 20.000(度)墙顶标高: 0.000(m)挡墙分段长度: 10.000(m)计算参数:稳定计算目标: 给定圆心,半径计算平安系数圆心X坐标: -2.000(m)圆心Y坐标: 10.000(m)半径: 15.000(m)筋带对稳定的作用: 筋带力沿圆弧切线内部稳定分析采纳方法: 应力分析法条分法的土条宽度: 0.500(m)墙后填土粘聚力: 10.000(kPa)墙体填土粘聚力: 10.000(kPa)地基土粘聚力: 10.000(kPa)土条切向分力与滑动方向反向时: 看成下滑力看待====================================================== ===============第 1 种情况: 组合1=============================================组合系数1. 挡土墙结构重力分项系数 = 1.000 √2. 填土侧压力分项系数 = 1.000 √3. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数 = 1.000 √=============================================----------------------------------------------------------内部稳定性验算采纳应力分析法(一) 应力分析法筋带号宽度总长度稳定区竖向压应水平应最年夜拉力抗拉力抗拔力(m) (m) 长度(m) 力(kPa) 力(kPa) 设计值(kN) (kN) (kN)单个筋带结点抗拔稳定满足: 拉力设计值=3.215 <= 18.610(kN)筋带截面抗拉强度验算满足: 拉力设计值=9.014 <= 38.400(kN)全墙抗拔验算满足: 最小平安系数----------------------------------------------------------外部稳定性验算[土压力计算] 计算墙背处的库仑主动土压力按假想墙背计算获得:第1破裂角: 32.600(度)Ea=246.817 Ex=202.181 Ey=141.568(kN) 作用点高度 Zy=3.400(m)墙身截面积 = 44.800(m2) 重量 = 896.000 kN墙顶上的土重(包括超载) = 171.000(kN) 重心坐标(3.667,0.889)(相对墙面坡上角点)墙顶上的土重(不包括超载) = 171.000(kN) 重心坐标(3.667,0.889)(相对墙面坡上角点)(一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数滑移力= 202.181(kN) 抗滑力= 604.284(kN)滑移验算满足滑动稳定方程验算:。
衡重式挡土墙计算书(整体稳定不满足)
衡重式挡土墙验算[执行标准:公路]计算项目:衡重式挡土墙 3计算时间: 2009-07-11 10:03:50 星期六------------------------------------------------------------------------ 原始条件:墙身尺寸:墙身总高: 3.000(m)上墙高: 1.200(m)墙顶宽: 0.550(m)台宽: 0.000(m)面坡倾斜坡度: 1:0.100上墙背坡倾斜坡度: 1:0.400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: 0.400(m)墙趾台阶h1: 0.600(m)墙趾台阶面坡坡度为: 1:0.000墙底倾斜坡率: 0.150:1下墙土压力计算方法: 力多边形法物理参数: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: 0.600砌体种类: 片石砌体砂浆标号: 5石料强度(MPa):挡土墙类型: 抗震区挡土墙墙后填土内摩擦角: 40.000(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: 20.000(度)地基土容重: 19.000(kN/m3)地基土浮容重: 10.000(kN/m3)修正后地基土容许承载力: 250.000(kPa)地基土容许承载力提高系数:墙趾值提高系数: 1.000墙踵值提高系数: 1.000平均值提高系数: 1.000地震作用墙趾值提高系数: 1.250地震作用墙踵值提高系数: 1.250地震作用平均值提高系数: 1.250墙底摩擦系数: 0.500地基土类型: 土质地基地基土内摩擦角: 35.000(度)地基土粘聚力: 10.000(kPa)地震烈度: 设计烈度7度水上地震角: 1.50水下地震角: 2.50水平地震系数: 0.15重要性修正系数: 1.00综合影响系数: 0.25抗震基底容许偏心距:B/6公路等级及工程类别: 3级公路抗震重点工程坡线土柱: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1 3.300 3.000 02 7.500 0.000 1第1个: 距离0.500(m),宽度3.600(m),高度2.800(m)(用户输入的计算荷载)地面横坡角度: 30.000(度)墙顶标高: 0.000(m)挡墙分段长度: 10.000(m)计算参数:稳定计算目标: 自动搜索最危险滑裂面搜索时的圆心步长: 0.500(m)搜索时的半径步长: 0.500(m)筋带对稳定的作用: 筋带力沿圆弧切线=====================================================================第 1 种情况: 组合1=============================================组合系数: 1.0001. 挡土墙结构重力分项系数 = 0.900 √2. 填土重力分项系数 = 0.900 √3. 填土侧压力分项系数 = 1.400 √4. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数 = 1.400 ×5. 地震作用力分项系数 = 1.000 ×=============================================[土压力计算] 计算高度为 3.176(m)处的库仑主动土压力计算上墙土压力无荷载时的破裂角 = 38.250(度)按假想墙背计算得到:第1破裂角: 38.650(度)Ea=22.505(kN) Ex=10.633(kN) Ey=19.835(kN) 作用点高度 Zy=0.432(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=4.584(度) 第1破裂角=38.250(度)Ea=15.835(kN) Ex=11.278(kN) Ey=11.115(kN) 作用点高度 Zy=0.544(m) 计算下墙土压力无荷载时的破裂角 = 35.694(度)按力多边形法计算得到:破裂角: 35.694(度)Ea=22.360(kN) Ex=22.239(kN) Ey=2.323(kN) 作用点高度 Zy=0.925(m) 墙身截面积 = 3.177(m2) 重量 = 73.065 kN衡重台上填料重 = 5.564(kN) 重心坐标(0.829,-0.292)(相对于墙面坡上角点) (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 = 8.527 (度)Wn = 77.760(kN) En = 18.259(kN) Wt = 11.658(kN) Et = 31.154(kN) 滑移力= 19.496(kN) 抗滑力= 48.010(kN)滑移验算满足: Kc = 2.463 > 1.300滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足: 方程值 = 25.035(kN) > 0.0地基土摩擦系数 = 0.600地基土层水平向: 滑移力= 33.517(kN) 抗滑力= 56.422(kN)地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.683 > 1.300(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾,墙身重力的力臂 Zw = 0.909 (m)相对于墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 1.626 (m)相对于墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 2.344 (m)相对于墙趾,下墙Ey的力臂 Zx3 = 1.407 (m)相对于墙趾,下墙Ex的力臂 Zy3 = 0.749 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 43.099(kN-m) 抗倾覆力矩= 95.965(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 2.227 > 1.500倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值 = 29.242(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 = 96.019(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=52.866(kN-m) 基础底面宽度 B = 1.189 (m) 偏心距 e = 0.044(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 0.551(m)基底压应力: 趾部=98.673 踵部=62.817(kPa)最大应力与最小应力之比 = 98.673 / 62.817 = 1.571作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.044 <= 0.167*1.189 = 0.198(m) 墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=98.673 <= 250.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=62.817 <= 250.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=80.745 <= 250.000(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 = 23.460 (kN)上墙墙背处的 Ex = 11.278 (kN)上墙墙背处的 Ey = 4.511 (kN)相对于上墙墙趾,上墙重力的力臂 Zw = 0.496 (m)相对于上墙墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 0.544 (m)相对于上墙墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 0.932 (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 = 0.346(m)截面宽度 B = 1.150 (m) 偏心距 e1 = 0.229(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.229 <= 0.250*1.150 = 0.288(m)截面上压应力: 面坡=53.320 背坡=-4.675(kPa)压应力验算满足: 计算值= 53.320 <= 810.000(kPa)拉应力验算满足: 计算值= 4.675 <= 102.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= 0.078 <= 170.000(kPa)斜截面剪应力检算斜剪应力验算满足: 计算值= 13.586 <= 170.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数0 = 0.950验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 27.430(kN)轴心力偏心影响系数醟= 0.678挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.150(m2)材料抗压强度设计值fcd = 810.000(kPa)偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 1.000计算强度时:强度验算满足: 计算值= 26.058 <= 631.656(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 26.058 <= 631.656(kN)(六) 墙底截面强度验算验算截面以上,墙身截面积 = 3.069(m2) 重量 = 70.591 kN相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 0.913 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于截面总竖向力 = 89.593(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=52.776(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 0.589(m)截面宽度 B = 1.220 (m) 偏心距 e1 = 0.021(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.021 <= 0.250*1.220 = 0.305(m)截面上压应力: 面坡=81.010 背坡=65.852(kPa)压应力验算满足: 计算值= 81.010 <= 810.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -1.902 <= 170.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数0 = 0.950验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 87.353(kN)轴心力偏心影响系数醟= 0.996挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.220(m2)材料抗压强度设计值fcd = 810.000(kPa)偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 0.981计算强度时:强度验算满足: 计算值= 82.985 <= 984.784(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 82.985 <= 966.470(kN)(七) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为 2.400(m)处的库仑主动土压力计算上墙土压力无荷载时的破裂角 = 38.250(度)按假想墙背计算得到:第1破裂角: 38.650(度)Ea=22.505(kN) Ex=10.633(kN) Ey=19.835(kN) 作用点高度 Zy=0.432(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=4.584(度) 第1破裂角=38.250(度)Ea=15.835(kN) Ex=11.278(kN) Ey=11.115(kN) 作用点高度 Zy=0.544(m) 计算下墙土压力无荷载时的破裂角 = 36.399(度)按力多边形法计算得到:破裂角: 36.399(度)Ea=12.425(kN) Ex=12.357(kN) Ey=1.291(kN) 作用点高度 Zy=0.575(m) [强度验算]验算截面以上,墙身截面积 = 2.292(m2) 重量 = 52.719 kN相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.003 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于截面总竖向力 = 70.689(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=26.299(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 0.372(m)截面宽度 B = 0.970 (m) 偏心距 e1 = 0.113(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.113 <= 0.250*0.970 = 0.243(m)截面上压应力: 面坡=123.798 背坡=21.937(kPa)压应力验算满足: 计算值= 123.798 <= 810.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -4.783 <= 170.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数0 = 0.950验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 69.823(kN)轴心力偏心影响系数醟= 0.860挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 0.970(m2)材料抗压强度设计值fcd = 810.000(kPa)偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 0.977计算强度时:强度验算满足: 计算值= 66.332 <= 675.737(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 66.332 <= 660.246(kN)(八) 整体稳定验算最不利滑动面:圆心: (-8.26001,14.50000)半径 = 16.68153(m)安全系数 = 0.925总的下滑力 = 0.311(kN)总的抗滑力 = 0.288(kN)土体部分下滑力 = 0.311(kN)土体部分抗滑力 = 0.288(kN)筋带的抗滑力 = 0.000(kN)整体稳定验算不满足: 最小安全系数=0.925 < 1.250=====================================================================第 2 种情况: 组合2=============================================组合系数: 1.0001. 挡土墙结构重力分项系数 = 0.900 √2. 填土重力分项系数 = 0.900 √3. 填土侧压力分项系数 = 1.400 √4. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数 = 1.400 √5. 地震作用力分项系数 = 1.000 ×=============================================[土压力计算] 计算高度为 3.176(m)处的库仑主动土压力计算上墙土压力无荷载时的破裂角 = 38.250(度)按假想墙背计算得到:第1破裂角: 42.330(度)Ea=26.960(kN) Ex=12.738(kN) Ey=23.761(kN) 作用点高度 Zy=0.415(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=1.744(度) 第1破裂角=42.100(度)Ea=18.001(kN) Ex=13.431(kN) Ey=11.985(kN) 作用点高度 Zy=0.544(m) 计算下墙土压力无荷载时的破裂角 = 34.097(度)按力多边形法计算得到:破裂角: 38.664(度)Ea=30.474(kN) Ex=30.309(kN) Ey=3.166(kN) 作用点高度 Zy=0.946(m) 墙身截面积 = 3.177(m2) 重量 = 73.065 kN衡重台上填料重 = 6.711(kN) 重心坐标(0.854,-0.269)(相对于墙面坡上角点) (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 = 8.527 (度)Wn = 78.894(kN) En = 21.469(kN) Wt = 11.828(kN) Et = 41.010(kN) 滑移力= 29.182(kN) 抗滑力= 50.182(kN)滑移验算满足: Kc = 1.720 > 1.300滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足: 方程值 = 14.174(kN) > 0.0地基土摩擦系数 = 0.600地基土层水平向: 滑移力= 43.740(kN) 抗滑力= 58.138(kN)地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.329 > 1.300(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾,墙身重力的力臂 Zw = 0.909 (m)相对于墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 1.654 (m)相对于墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 2.344 (m)相对于墙趾,下墙Ey的力臂 Zx3 = 1.413 (m)相对于墙趾,下墙Ex的力臂 Zy3 = 0.770 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 54.817(kN-m) 抗倾覆力矩= 100.758(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 1.838 > 1.500倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值 = 18.437(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 = 100.363(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=45.941(kN-m) 基础底面宽度 B = 1.189 (m) 偏心距 e = 0.137(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 0.458(m)基底压应力: 趾部=142.666 踵部=26.130(kPa)最大应力与最小应力之比 = 142.666 / 26.130 = 5.460作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.137 <= 0.167*1.189 = 0.198(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=142.666 <= 250.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=26.130 <= 250.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=84.398 <= 250.000(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 = 23.460 (kN)上墙墙背处的 Ex = 13.431 (kN)上墙墙背处的 Ey = 5.372 (kN)相对于上墙墙趾,上墙重力的力臂 Zw = 0.496 (m)相对于上墙墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 0.544 (m)相对于上墙墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 0.932 (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 = 0.324(m)截面宽度 B = 1.150 (m) 偏心距 e1 = 0.251(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.251 <= 0.250*1.150 = 0.288(m)截面上压应力: 面坡=57.948 背坡=-7.805(kPa)压应力验算满足: 计算值= 57.948 <= 810.000(kPa)拉应力验算满足: 计算值= 7.805 <= 102.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= 1.650 <= 170.000(kPa)斜截面剪应力检算斜剪应力验算满足: 计算值= 15.963 <= 170.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数0 = 0.950验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 28.635(kN)轴心力偏心影响系数醟= 0.635挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.150(m2)材料抗压强度设计值fcd = 810.000(kPa)偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 1.000计算强度时:强度验算满足: 计算值= 27.203 <= 591.326(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 27.203 <= 591.326(kN)(六) 墙底截面强度验算验算截面以上,墙身截面积 = 3.069(m2) 重量 = 70.591 kN相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 0.913 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于截面总竖向力 = 92.453(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=46.194(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 0.500(m)截面宽度 B = 1.220 (m) 偏心距 e1 = 0.110(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.110 <= 0.250*1.220 = 0.305(m)截面上压应力: 面坡=116.916 背坡=34.635(kPa)压应力验算满足: 计算值= 116.916 <= 810.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= 5.539 <= 170.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数0 = 0.950验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 90.784(kN)轴心力偏心影响系数醟= 0.911挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.220(m2)材料抗压强度设计值fcd = 810.000(kPa)偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 0.979计算强度时:强度验算满足: 计算值= 86.244 <= 899.862(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 86.244 <= 881.067(kN)(七) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为 2.400(m)处的库仑主动土压力计算上墙土压力无荷载时的破裂角 = 38.250(度)按假想墙背计算得到:第1破裂角: 42.330(度)Ea=26.960(kN) Ex=12.738(kN) Ey=23.761(kN) 作用点高度 Zy=0.415(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=1.744(度) 第1破裂角=42.100(度)Ea=18.001(kN) Ex=13.431(kN) Ey=11.985(kN) 作用点高度 Zy=0.544(m) 计算下墙土压力无荷载时的破裂角 = 34.341(度)按力多边形法计算得到:破裂角: 39.729(度)Ea=16.989(kN) Ex=16.897(kN) Ey=1.765(kN) 作用点高度 Zy=0.583(m) [强度验算]验算截面以上,墙身截面积 = 2.292(m2) 重量 = 52.719 kN相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.003 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于截面总竖向力 = 73.180(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=23.215(kN-m)相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 0.317(m)截面宽度 B = 0.970 (m) 偏心距 e1 = 0.168(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.168 <= 0.250*0.970 = 0.243(m)截面上压应力: 面坡=153.733 背坡=-2.862(kPa)压应力验算满足: 计算值= 153.733 <= 810.000(kPa)拉应力验算满足: 计算值= 2.862 <= 102.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= 1.088 <= 170.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数0 = 0.950验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 72.737(kN)轴心力偏心影响系数醟= 0.736挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 0.970(m2)材料抗压强度设计值fcd = 810.000(kPa)偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 0.972计算强度时:强度验算满足: 计算值= 69.100 <= 578.041(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 69.100 <= 562.020(kN)(八) 整体稳定验算最不利滑动面:圆心: (2.40800,3.50000)半径 = 1.90743(m)安全系数 = 0.773总的下滑力 = 26.742(kN)总的抗滑力 = 20.669(kN)土体部分下滑力 = 26.742(kN)土体部分抗滑力 = 20.669(kN)筋带的抗滑力 = 0.000(kN)整体稳定验算不满足: 最小安全系数=0.773 < 1.250===================================================================== 第 3 种情况: 组合3=============================================组合系数: 0.8001. 挡土墙结构重力分项系数 = 0.900 √2. 填土重力分项系数 = 0.900 √3. 填土侧压力分项系数 = 1.300 √4. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数 = 1.300 ×5. 地震作用力分项系数 = 1.300 √=============================================[土压力计算] 计算高度为 3.176(m)处的库仑主动土压力计算上墙土压力无荷载时的破裂角 = 39.340(度)按假想墙背计算得到:第1破裂角: 39.900(度)Ea=25.612(kN) Ex=12.101(kN) Ey=22.573(kN) 作用点高度 Zy=0.447(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=4.675(度) 第1破裂角=39.340(度)Ea=17.952(kN) Ex=12.766(kN) Ey=12.622(kN) 作用点高度 Zy=0.559(m) 计算下墙土压力无荷载时的破裂角 = 36.744(度)按力多边形法计算得到:破裂角: 36.744(度)Ea=24.398(kN) Ex=24.266(kN) Ey=2.535(kN) 作用点高度 Zy=0.925(m) 墙身截面积 = 3.177(m2) 重量 = 73.065 kN衡重台上填料重 = 5.528(kN) 重心坐标(0.829,-0.292)(相对于墙面坡上角点) 全墙地震力=2.947(kN) 作用点距墙顶高度=1.593(m)(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 = 8.527 (度)Wn = 77.725(kN) En = 20.917(kN) Wt = 11.653(kN) Et = 37.290(kN) 滑移力= 25.637(kN) 抗滑力= 49.321(kN)滑移验算满足: Kc = 1.924 > 1.300滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足: 方程值 = 20.917(kN) > 0.0地基土摩擦系数 = 0.600地基土层水平向: 滑移力= 39.979(kN) 抗滑力= 57.432(kN)地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.437 > 1.300(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾,墙身重力的力臂 Zw = 0.909 (m)相对于墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 1.624 (m)相对于墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 2.359 (m)相对于墙趾,下墙Ey的力臂 Zx3 = 1.407 (m)相对于墙趾,下墙Ex的力臂 Zy3 = 0.749 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 52.443(kN-m) 抗倾覆力矩= 98.632(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 1.881 > 1.300倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值 = 22.764(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 = 98.642(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=46.188(kN-m) 基础底面宽度 B = 1.189 (m) 偏心距 e = 0.126(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 0.468(m)基底压应力: 趾部=135.827 踵部=30.074(kPa)最大应力与最小应力之比 = 135.827 / 30.074 = 4.516作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.126 <= 0.167*1.189 = 0.198(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=135.827 <= 312.500(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=30.074 <= 312.500(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=82.951 <= 312.500(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=0.880(kN) 作用点距墙顶高度=0.671(m)上墙重力 Ws = 23.460 (kN)上墙墙背处的 Ex = 12.766 (kN)上墙墙背处的 Ey = 5.106 (kN)相对于上墙墙趾,上墙重力的力臂 Zw = 0.496 (m)相对于上墙墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 0.559 (m)相对于上墙墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 0.926 (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 = 0.306(m)截面宽度 B = 1.150 (m) 偏心距 e1 = 0.269(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.269 <= 0.300*1.150 = 0.345(m)截面上压应力: 面坡=59.665 背坡=-9.984(kPa)压应力验算满足: 计算值= 59.665 <= 1215.000(kPa)拉应力验算满足: 计算值= 9.984 <= 153.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= 1.930 <= 255.000(kPa)斜截面剪应力检算斜剪应力验算满足: 计算值= 15.865 <= 255.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数0 = 0.950验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 22.202(kN)轴心力偏心影响系数醟= 0.603挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.150(m2)材料抗压强度设计值fcd = 810.000(kPa)偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 1.000计算强度时:强度验算满足: 计算值= 21.092 <= 561.510(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 21.092 <= 561.510(kN)(六) 墙底截面强度验算验算截面以上,墙身截面积 = 3.069(m2) 重量 = 70.591 kN相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 0.913 (m)验算截面以上地震力=2.854(kN) 作用点距墙顶高度=1.546(m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于截面总竖向力 = 91.277(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=46.458(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 0.509(m)截面宽度 B = 1.220 (m) 偏心距 e1 = 0.101(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.101 <= 0.300*1.220 = 0.366(m)截面上压应力: 面坡=111.994 背坡=37.628(kPa)压应力验算满足: 计算值= 111.994 <= 1215.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= 2.767 <= 255.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数0 = 0.950验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 70.569(kN)轴心力偏心影响系数醟= 0.924挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.220(m2)材料抗压强度设计值fcd = 810.000(kPa)偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 0.979计算强度时:强度验算满足: 计算值= 67.041 <= 913.092(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 67.041 <= 894.372(kN)(七) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为 2.400(m)处的库仑主动土压力计算上墙土压力无荷载时的破裂角 = 39.340(度)按假想墙背计算得到:第1破裂角: 39.900(度)Ea=25.612(kN) Ex=12.101(kN) Ey=22.573(kN) 作用点高度 Zy=0.447(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=4.675(度) 第1破裂角=39.340(度)Ea=17.952(kN) Ex=12.766(kN) Ey=12.622(kN) 作用点高度 Zy=0.559(m) 计算下墙土压力无荷载时的破裂角 = 37.463(度)按力多边形法计算得到:破裂角: 37.463(度)Ea=13.562(kN) Ex=13.489(kN) Ey=1.409(kN) 作用点高度 Zy=0.575(m) [强度验算]验算截面以上,墙身截面积 = 2.292(m2) 重量 = 52.719 kN相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.003 (m)验算截面以上地震力=2.184(kN) 作用点距墙顶高度=1.193(m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于截面总竖向力 = 72.278(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=21.872(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 0.303(m)截面宽度 B = 0.970 (m) 偏心距 e1 = 0.182(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.182 <= 0.300*0.970 = 0.291(m)截面上压应力: 面坡=158.578 背坡=-9.566(kPa)压应力验算满足: 计算值= 158.578 <= 1215.000(kPa)拉应力验算满足: 计算值= 9.566 <= 153.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -0.487 <= 255.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数0 = 0.950验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 56.530(kN)轴心力偏心影响系数醟= 0.702挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 0.970(m2)材料抗压强度设计值fcd = 810.000(kPa)偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 0.971计算强度时:强度验算满足: 计算值= 53.704 <= 551.428(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 53.704 <= 535.271(kN)(八) 整体稳定验算最不利滑动面:圆心: (-8.26001,14.50000)半径 = 16.68153(m)安全系数 = 0.888总的下滑力 = 0.324(kN)总的抗滑力 = 0.288(kN)土体部分下滑力 = 0.311(kN)土体部分抗滑力 = 0.288(kN)筋带的抗滑力 = 0.000(kN)地震作用的下滑力 = 0.013(kN)整体稳定验算不满足: 最小安全系数=0.888 < 1.250================================================= 各组合最不利结果================================================= (一) 滑移验算安全系数最不利为:组合2(组合2)抗滑力 = 50.182(kN),滑移力 = 29.182(kN)。
挡土墙计算(理正岩土)(一)2024
挡土墙计算(理正岩土)(一)引言概述:挡土墙计算是在工程设计中经常遇到的问题之一,它对于岩土力学的理解和计算技巧要求较高。
本文将以岩土力学中的理正岩土为背景,围绕挡土墙计算展开讨论。
本文将从五个方面进行详细阐述,包括墙体受力分析、岩土强度计算、稳定性分析、变形分析、以及基础设计。
通过这些内容的叙述,旨在帮助读者更好地理解和应用挡土墙计算的相关知识。
正文:一、墙体受力分析:1.1 确定挡土墙所受的重力和地震力1.2 计算挡土墙所受的土压力和水压力1.3 考虑附加荷载对挡土墙的作用1.4 分析墙体的剪力、弯矩和轴力分布1.5 考虑墙体内部的试块受力状态二、岩土强度计算:2.1 分析土壤属性和力学性质的实验测试2.2 确定岩土强度的计算方法和公式2.3 考虑不同土层的强度参数2.4 评估岩土强度参数的不确定性2.5 采用适当的安全系数进行强度计算三、稳定性分析:3.1 利用变形分析方法进行稳定性计算3.2 考虑挡土墙的倾覆和滑动稳定性3.3 分析挡土墙的局部破坏和整体失稳3.4 评估挡土墙的稳定性安全系数3.5 进行不同工况下的稳定性验证与校核四、变形分析:4.1 确定土体的应力-应变特性4.2 分析挡土墙的弹性和塑性变形4.3 利用有限元法进行应变分析4.4 评估挡土墙的变形限值和控制方法4.5 考虑土体与结构之间的界面反应五、基础设计:5.1 确定挡土墙基础的类型和尺寸5.2 分析基础承载力和沉降控制5.3 考虑不同软弱层对基础的影响5.4 评估基础的稳定性安全系数5.5 确定适当的基础处理和加固措施总结:经过以上的阐述,我们可以看出挡土墙计算中的理正岩土是一个复杂而重要的问题。
墙体受力分析、岩土强度计算、稳定性分析、变形分析以及基础设计,这五个方面是进行挡土墙计算必须要考虑的内容。
在进行计算时,要根据具体工程情况和设计要求,采用适当的方法和参数,保证挡土墙的稳定性和安全性。
通过本文的学习,相信读者对挡土墙计算有了更深入的了解,能够在实际工程中能够灵活应用相关知识,提高工程设计的水平和质量。
挡土墙抗倾覆稳定性验算例题
挡土墙抗倾覆稳定性验算例题假设挡土墙的高度为6米,墙后填土的重度为18kN/m³,填土面与墙面摩擦角为30度,水平地震分析加速度为0.15g,垂直地震分析加速度为0.1g。
现在来计算挡土墙的抗倾覆稳定性。
步骤如下:1.计算填土的横向作用力填土的横向作用力 = 填土重度 x 墙高 x 墙宽= 18 kN/m³ x 6m x 1m= 108 kN/m2.计算填土与墙面之间的摩擦力填土与墙面之间的摩擦力 = 填土的横向作用力 x 摩擦系数= 108kN/m x tan(30度)= 62.4 kN/m3.计算水平方向的地震作用力水平方向的地震作用力 = 0.15g x 1g x 填土重度 x 墙高 x 墙宽= 0.15 x 1 x 18 kN/m³ x 6m x 1m= 16.2 kN/m4.计算垂直方向的地震作用力垂直方向的地震作用力 = 0.1g x 1g x 填土重度 x 墙高 x 墙宽= 0.1 x 1 x 18 kN/m³ x 6m x 1m= 10.8 kN/m5.计算倾覆力矩倾覆力矩 = 填土的横向作用力 x 墙高/2 + 填土与墙面之间的摩擦力 x 墙高/3+ 水平方向的地震作用力 x 墙高/3 + 垂直方向的地震作用力 x 墙高/3 = 108 kN/m × 6m/2 + 62.4 kN/m × 6m/3 + 16.2 kN/m × 6m/3 + 10.8 kN/m × 6m/3= 876.6 kN·m6.计算抗倾覆稳定系数抗倾覆稳定系数 = 倾覆力矩 / 抵抗倾覆力矩= 倾覆力矩 / (填土的横向作用力 x 墙高/2)= 876.6 kN·m / (108 kN/m × 6m/2)= 2.04因此,挡土墙的抗倾覆稳定系数为2.04,满足抗倾覆的要求。
挡土墙稳定性验算
挡土墙稳定性验算在各类土木工程建设中,挡土墙是一种常见且重要的结构,用于支撑填土或山坡土体,防止土体变形失稳。
为了确保挡土墙在使用过程中的安全性和可靠性,进行稳定性验算是至关重要的环节。
挡土墙稳定性验算的目的,简单来说,就是判断挡土墙在各种可能的荷载作用下,是否能够保持稳定,不发生滑动、倾覆或地基承载力不足等破坏现象。
这就好比我们要确保一座房子在风雨中不会倒塌一样,需要对其结构的稳定性进行仔细的分析和计算。
在进行稳定性验算之前,我们首先要了解挡土墙所承受的荷载。
这些荷载主要包括土压力、墙身自重、墙顶荷载等。
土压力是其中最为关键的荷载,它的大小和分布形式取决于填土的性质、墙的高度和形状等因素。
对于土压力的计算,常用的方法有库仑土压力理论和朗肯土压力理论。
库仑土压力理论适用于墙背倾斜、粗糙,填土表面倾斜的情况;朗肯土压力理论则适用于墙背垂直光滑、填土表面水平的情况。
在实际工程中,需要根据具体情况选择合适的土压力计算方法。
接下来,我们来看看挡土墙稳定性验算的主要内容。
滑动稳定性验算就是其中之一。
它主要是检查挡土墙在水平方向上是否会因为土压力等水平荷载的作用而发生滑动。
计算时,需要考虑墙底与地基之间的摩擦力以及墙后土体的抗滑力,将其与土压力等水平推力进行比较。
如果抗滑力大于水平推力,那么挡土墙在滑动方面就是稳定的;反之,则不稳定,需要采取相应的加固措施,比如增加墙底宽度、设置防滑键等。
除了滑动稳定性,倾覆稳定性验算也不容忽视。
这是为了防止挡土墙绕墙趾发生倾覆破坏。
在计算时,需要分别计算出作用在挡土墙上的所有竖向力和水平力对墙趾产生的力矩。
如果抗倾覆力矩大于倾覆力矩,那么挡土墙在倾覆方面就是稳定的;否则,就需要调整挡土墙的尺寸或者采取其他措施来增加抗倾覆能力,比如增加墙身重量、降低墙高、改变墙背坡度等。
此外,地基承载力验算也是必不可少的。
因为如果地基不能承受挡土墙传来的压力,就会发生不均匀沉降甚至地基破坏,从而影响挡土墙的稳定性。
挡土墙计算
引言:挡土墙是一种用于抵抗土体滑动和侧向压力的结构工程。
它广泛应用于道路、铁路、堤坝和建筑物等工程领域,其作用是保持土体的稳定性,防止土方坍塌或滑动,从而确保工程的安全和稳定。
本文将详细介绍挡土墙的计算方法,包括挡土墙的设计原理、荷载计算、稳定性分析和结构设计等。
概述:正文内容:一、荷载计算1.1持力荷载:1.2偶力荷载:1.3水荷载:1.4暂载和附加荷载:1.5地震荷载:二、稳定性分析2.1滑移稳定性:2.2倾覆稳定性:2.3声度稳定性:2.4山体稳定性:2.5基础稳定性:三、构件计算3.1墙体厚度:3.2墙体高度:3.3墙体倾角:3.4模型选择:3.5抗滑抗倾力计算:四、变形计算4.1墙体变形:4.2地基变形:4.3算例分析:4.4墙体倾斜:4.5变形控制:五、结构设计5.1构件选用:5.2墙体布置:5.3墙体连接:5.4基础设计:5.5结构施工:总结:挡土墙的计算是确保工程安全和稳定的重要环节。
荷载计算、稳定性分析、构件计算、变形计算和结构设计是挡土墙计算的核心内容。
荷载计算包括持力荷载、偶力荷载、水荷载、暂载和附加荷载以及地震荷载等。
稳定性分析涉及滑移稳定性、倾覆稳定性、声度稳定性、山体稳定性和基础稳定性等。
构件计算需要考虑墙体厚度、墙体高度、墙体倾角、模型选择和抗滑抗倾力计算。
变形计算涉及墙体和地基的变形及变形控制。
结构设计包括构件选用、墙体布置、墙体连接、基础设计和结构施工等方面。
只有综合考虑了这些因素,才能确保挡土墙的稳定性和安全性。
围挡结构抗稳定性计算自用版
围挡结构抗稳定性计算自用版围挡结构(也称为挡墙或围墙)是一种常见的建筑结构,用来划定土地边界、保护私人财产安全、提供隐私等功能。
围挡结构的抗稳定性计算是评估其在外部力作用下的抗倾覆和抗滑移能力,以确保结构的安全性。
围挡结构的稳定性受到以下因素的影响:1.地基条件:围挡的稳定性取决于地基的承载能力和抗倾覆能力。
如果地基土壤的承载能力较低或容易发生滑移,围挡的抗稳定性可能会降低。
2.短期荷载:围挡可能会承受短期外部力,如风力、地震等。
这些荷载会对围挡的稳定性产生影响,因此需要在设计和计算中考虑。
3.长期荷载:除了短期荷载外,围挡还需要承受长期荷载,如自重、土压力等。
这些荷载对围挡的抗倾覆和抗滑移能力也有影响。
4.结构设计:围挡的结构设计应合理,包括选用合适的材料、固定方式和连接方式。
合理的结构设计可以提高围挡的抗稳定性。
为了计算围挡结构的抗稳定性,可以采用以下步骤:1.确定荷载:根据实际情况,确定围挡需要承受的短期和长期荷载。
短期荷载可以根据当地的设计标准进行估算,而长期荷载可以根据围挡自重和土压力进行计算。
2.地基评估:对地基进行评估,包括承载能力和抗滑移能力。
可以根据地质勘探数据进行评估,或者进行现场试验。
3.结构设计:根据围挡的功能和要求,进行结构设计。
选择合适的材料、固定方式和连接方式,确保结构的稳定性和安全性。
4.抗倾覆计算:根据围挡的几何形状和荷载情况,进行抗倾覆计算。
可以使用力学平衡原理和稳定性分析方法,如静力法或弹性分析法,确定围挡的稳定性。
5.抗滑移计算:对于需要抵抗滑移的围挡,还需要进行抗滑移计算。
根据土壤的抗滑移能力和围挡的摩擦力,计算围挡的滑移安全系数。
6.结果评估:根据计算结果,评估围挡的抗稳定性。
如果抗稳定性满足设计要求,则围挡结构可以进一步施工。
如果抗稳定性不足,可能需要进行结构调整或增加支撑措施。
总之,围挡结构的抗稳定性计算是保证结构安全的重要步骤。
通过合理的荷载评估、地基评估和结构设计,以及综合静力法和稳定性分析方法进行计算,可以确保围挡结构在外部力作用下的抗倾覆和抗滑移能力,提供稳定的围护功能。
