仰斜重力式挡土墙计算书
仰斜式路堑墙挡土墙承载力250高7米

重力式挡土墙验算[执行标准:公路]计算项目:仰斜式路堑墙挡土墙承载力250高7米计算时间:2013-11-06 22:11:15 星期三------------------------------------------------------------------------ 原始条件:墙身尺寸:墙身高: 7.000(m)墙顶宽: 2.000(m)面坡倾斜坡度: 1:0.350背坡倾斜坡度: 1:-0.200采用1个扩展墙址台阶:墙趾台阶b1: 0.300(m)墙趾台阶h1: 0.600(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: 24.000(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: 6800.000(kPa)墙身砌体容许弯曲拉应力: 430.000(kPa)墙身砌体容许剪应力: 850.000(kPa)材料抗压强度设计值: 7.820(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: 250.000(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 1.000 0.000 02 1.000 1.000 0坡面起始距离: 0.000(m)地面横坡角度: 75.000(度)填土对横坡面的摩擦角: 17.500(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: 1.0001. 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 7.644(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 15.000(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角: 15.000(度)Ea=50.892(kN) Ex=50.595(kN) Ey=5.488(kN) 作用点高度 Zy=2.548(m) 墙身截面积 = 18.934(m2) 重量 = 454.418 (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 = 445.594(kN) En = 15.304(kN) Wt = 89.119(kN) Et = 48.537(kN) 滑移力= -40.582(kN) 抗滑力= 230.449(kN)滑移力为负值,不计算抗滑移稳定安全系数!滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足: 方程值 = 308.207(kN) > 0.0地基土层水平向: 滑移力= 50.595(kN) 抗滑力= 239.291(kN)地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 4.730 > 1.300(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 2.667 (m)相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx = 3.731 (m)相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = 1.904 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 96.326(kN-m) 抗倾覆力矩= 1232.461(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 12.795 > 1.500倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值 = 893.738(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 = 460.897(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1136.135(kN-m) 基础底面宽度 B = 3.285 (m) 偏心距 e = -0.823(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 2.465(m)基底压应力: 趾部=0.000 踵部=374.762(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=140.306 <= 250.000(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 = 17.855(m2) 重量 = 428.520 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 2.696 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 3.731 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 1.904 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 434.008(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1079.408(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 2.487(m)截面宽度 B = 3.350 (m) 偏心距 e1 = -0.812(m)截面上偏心距验算满足: e1= -0.812 <= 0.250*3.350 = 0.837(m)截面上压应力: 面坡=-58.877 背坡=317.986(kPa)压应力验算满足: 计算值= 317.986 <= 6800.000(kPa)拉应力验算满足: 计算值= 58.877 <= 430.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -36.719 <= 850.000(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 = 434.008(kN)轴心力偏心影响系数醟= 0.585挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 3.350(m2)材料抗压强度设计值fcd = 7820.000(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= 434.008 <= 15316.554(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 434.008 <= 15029.180(kN)(六) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为 6.400(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 15.000(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角: 15.000(度)Ea=35.673(kN) Ex=35.465(kN) Ey=3.847(kN) 作用点高度 Zy=2.133(m)[强度验算]验算截面以上,墙身截面积 = 15.872(m2) 重量 = 380.928 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 2.303 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 3.387 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 2.133 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 384.775(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=814.731(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 2.117(m)截面宽度 B = 2.960 (m) 偏心距 e1 = -0.637(m)截面上偏心距验算满足: e1= -0.637 <= 0.250*2.960 = 0.740(m)截面上压应力: 面坡=-37.967 背坡=297.950(kPa)压应力验算满足: 计算值= 297.950 <= 6800.000(kPa)拉应力验算满足: 计算值= 37.967 <= 430.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -40.015 <= 850.000(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 = 384.775(kN)轴心力偏心影响系数醟= 0.642挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 2.960(m2)材料抗压强度设计值fcd = 7820.000(kPa)偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 0.980计算强度时:强度验算满足: 计算值= 384.775 <= 14853.828(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 384.775 <= 14563.261(kN)===================================================================== 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 = 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 7.644(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 15.000(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角: 15.000(度)Ea=50.892(kN) Ex=50.595(kN) Ey=5.488(kN) 作用点高度 Zy=2.548(m) 墙身截面积 = 18.934(m2) 重量 = 454.418 (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 = 445.594(kN) En = 15.304(kN) Wt = 89.119(kN) Et = 48.537(kN) 滑移力= -40.582(kN) 抗滑力= 230.449(kN)滑移力为负值,不计算抗滑移稳定安全系数!滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足: 方程值 = 308.207(kN) > 0.0地基土层水平向: 滑移力= 50.595(kN) 抗滑力= 239.291(kN)地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 4.730 > 1.300(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 2.667 (m)相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx = 3.731 (m)相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = 1.904 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 96.326(kN-m) 抗倾覆力矩= 1232.461(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 12.795 > 1.500倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值 = 893.738(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 = 460.897(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1136.135(kN-m) 基础底面宽度 B = 3.285 (m) 偏心距 e = -0.823(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 2.465(m)基底压应力: 趾部=0.000 踵部=374.762(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=140.306 <= 250.000(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 = 17.855(m2) 重量 = 428.520 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 2.696 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 3.731 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 1.904 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 434.008(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1079.408(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 2.487(m)截面宽度 B = 3.350 (m) 偏心距 e1 = -0.812(m)截面上偏心距验算满足: e1= -0.812 <= 0.250*3.350 = 0.837(m)截面上压应力: 面坡=-58.877 背坡=317.986(kPa)压应力验算满足: 计算值= 317.986 <= 6800.000(kPa)拉应力验算满足: 计算值= 58.877 <= 430.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -36.719 <= 850.000(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 = 434.008(kN)轴心力偏心影响系数醟= 0.585挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 3.350(m2)材料抗压强度设计值fcd = 7820.000(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= 434.008 <= 15316.554(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 434.008 <= 15029.180(kN)(六) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为 6.400(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 15.000(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角: 15.000(度)Ea=35.673(kN) Ex=35.465(kN) Ey=3.847(kN) 作用点高度 Zy=2.133(m)[强度验算]验算截面以上,墙身截面积 = 15.872(m2) 重量 = 380.928 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 2.303 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 3.387 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 2.133 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 384.775(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=814.731(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 2.117(m)截面宽度 B = 2.960 (m) 偏心距 e1 = -0.637(m)截面上偏心距验算满足: e1= -0.637 <= 0.250*2.960 = 0.740(m)截面上压应力: 面坡=-37.967 背坡=297.950(kPa)压应力验算满足: 计算值= 297.950 <= 6800.000(kPa)拉应力验算满足: 计算值= 37.967 <= 430.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -40.015 <= 850.000(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 = 384.775(kN)轴心力偏心影响系数醟= 0.642挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 2.960(m2)材料抗压强度设计值fcd = 7820.000(kPa)偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 0.980计算强度时:强度验算满足: 计算值= 384.775 <= 14853.828(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 384.775 <= 14563.261(kN)===================================================================== 第 3 种情况: 组合3=============================================组合系数: 1.0001. 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 7.644(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 15.000(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角: 15.000(度)Ea=50.892(kN) Ex=50.595(kN) Ey=5.488(kN) 作用点高度 Zy=2.548(m) 墙身截面积 = 18.934(m2) 重量 = 454.418 (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 = 445.594(kN) En = 15.304(kN) Wt = 89.119(kN) Et = 48.537(kN) 滑移力= -40.582(kN) 抗滑力= 230.449(kN)滑移力为负值,不计算抗滑移稳定安全系数!滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足: 方程值 = 308.207(kN) > 0.0地基土层水平向: 滑移力= 50.595(kN) 抗滑力= 239.291(kN)地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 4.730 > 1.300(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 2.667 (m)相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx = 3.731 (m)相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = 1.904 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 96.326(kN-m) 抗倾覆力矩= 1232.461(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 12.795 > 1.500倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值 = 893.738(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 = 460.897(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1136.135(kN-m) 基础底面宽度 B = 3.285 (m) 偏心距 e = -0.823(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 2.465(m)基底压应力: 趾部=0.000 踵部=374.762(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=140.306 <= 250.000(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 = 17.855(m2) 重量 = 428.520 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 2.696 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 3.731 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 1.904 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 434.008(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1079.408(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 2.487(m)截面宽度 B = 3.350 (m) 偏心距 e1 = -0.812(m)截面上偏心距验算满足: e1= -0.812 <= 0.250*3.350 = 0.837(m)截面上压应力: 面坡=-58.877 背坡=317.986(kPa)压应力验算满足: 计算值= 317.986 <= 6800.000(kPa)拉应力验算满足: 计算值= 58.877 <= 430.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -36.719 <= 850.000(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 = 434.008(kN)轴心力偏心影响系数醟= 0.585挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 3.350(m2)材料抗压强度设计值fcd = 7820.000(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= 434.008 <= 15316.554(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 434.008 <= 15029.180(kN)(六) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为 6.400(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 15.000(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角: 15.000(度)Ea=35.673(kN) Ex=35.465(kN) Ey=3.847(kN) 作用点高度 Zy=2.133(m)[强度验算]验算截面以上,墙身截面积 = 15.872(m2) 重量 = 380.928 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 2.303 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 3.387 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 2.133 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 384.775(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=814.731(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 2.117(m)截面宽度 B = 2.960 (m) 偏心距 e1 = -0.637(m)截面上偏心距验算满足: e1= -0.637 <= 0.250*2.960 = 0.740(m)截面上压应力: 面坡=-37.967 背坡=297.950(kPa)压应力验算满足: 计算值= 297.950 <= 6800.000(kPa)拉应力验算满足: 计算值= 37.967 <= 430.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -40.015 <= 850.000(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 = 384.775(kN)轴心力偏心影响系数醟= 0.642挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 2.960(m2)材料抗压强度设计值fcd = 7820.000(kPa)偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 0.980计算强度时:强度验算满足: 计算值= 384.775 <= 14853.828(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 384.775 <= 14563.261(kN)================================================= 各组合最不利结果=================================================(一) 滑移验算安全系数最不利为:组合3(组合3)抗滑力 = 230.449(kN),滑移力 = -40.582(kN)。
仰斜式路堑墙挡土墙承载力250高5米

重力式挡土墙验算[执行标准:公路]计算项目:仰斜式路堑墙挡土墙承载力250高5米计算时间:2013-11-06 22:09:18 星期三------------------------------------------------------------------------ 原始条件:墙身尺寸:墙身高: 5.000(m)墙顶宽: 1.900(m)面坡倾斜坡度: 1:0.350背坡倾斜坡度: 1:-0.200采用1个扩展墙址台阶:墙趾台阶b1: 0.300(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: 0.200:1物理参数:圬工砌体容重: 24.000(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: 6800.000(kPa)墙身砌体容许弯曲拉应力: 430.000(kPa)墙身砌体容许剪应力: 850.000(kPa)材料抗压强度设计值: 7.820(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: 250.000(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 1.000 0.000 02 1.000 1.000 0坡面起始距离: 0.000(m)地面横坡角度: 75.000(度)填土对横坡面的摩擦角: 17.500(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: 1.0001. 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 5.527(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 15.000(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角: 15.000(度)Ea=26.604(kN) Ex=26.449(kN) Ey=2.869(kN) 作用点高度 Zy=1.842(m) 墙身截面积 = 12.214(m2) 重量 = 293.133 (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 = 287.441(kN) En = 8.000(kN) Wt = 57.488(kN) Et = 25.373(kN) 滑移力= -32.115(kN) 抗滑力= 147.720(kN)滑移力为负值,不计算抗滑移稳定安全系数!滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足: 方程值 = 203.917(kN) > 0.0地基土层水平向: 滑移力= 26.449(kN) 抗滑力= 154.248(kN)地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 5.832 > 1.300(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 2.030 (m)相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx = 3.003 (m)相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = 1.315 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 34.791(kN-m) 抗倾覆力矩= 603.624(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 17.350 > 1.500倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值 = 449.831(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 = 295.441(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=568.833(kN-m) 基础底面宽度 B = 2.687 (m) 偏心距 e = -0.582(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.925(m)基底压应力: 趾部=0.000 踵部=258.675(kPa)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=0.000 <= 300.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=258.675 <= 325.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=109.960 <= 250.000(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 = 11.492(m2) 重量 = 275.808 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 2.045 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 3.003 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 1.315 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 278.677(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=537.794(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 1.930(m)截面宽度 B = 2.740 (m) 偏心距 e1 = -0.560(m)截面上偏心距验算满足: e1= -0.560 <= 0.250*2.740 = 0.685(m)截面上压应力: 面坡=-22.973 背坡=226.386(kPa)压应力验算满足: 计算值= 226.386 <= 6800.000(kPa)拉应力验算满足: 计算值= 22.973 <= 430.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -31.030 <= 850.000(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 = 278.677(kN)轴心力偏心影响系数醟= 0.666挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 2.740(m2)材料抗压强度设计值fcd = 7820.000(kPa)偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 0.992计算强度时:强度验算满足: 计算值= 278.677 <= 14264.672(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 278.677 <= 14152.738(kN)(六) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为 4.400(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 15.000(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角: 15.000(度)Ea=16.861(kN) Ex=16.763(kN) Ey=1.818(kN) 作用点高度 Zy=1.467(m)[强度验算]验算截面以上,墙身截面积 = 9.812(m2) 重量 = 235.488 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.855 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 2.853 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 1.467 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 237.306(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=417.469(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 1.759(m)截面宽度 B = 2.560 (m) 偏心距 e1 = -0.479(m)截面上偏心距验算满足: e1= -0.479 <= 0.250*2.560 = 0.640(m)截面上压应力: 面坡=-11.414 背坡=196.809(kPa)压应力验算满足: 计算值= 196.809 <= 6800.000(kPa)拉应力验算满足: 计算值= 11.414 <= 430.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -30.531 <= 850.000(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 = 237.306(kN)轴心力偏心影响系数醟= 0.704挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 2.560(m2)材料抗压强度设计值fcd = 7820.000(kPa)偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 0.995计算强度时:强度验算满足: 计算值= 237.306 <= 14087.893(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 237.306 <= 14022.071(kN)===================================================================== 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 = 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 5.527(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 15.000(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角: 15.000(度)Ea=26.604(kN) Ex=26.449(kN) Ey=2.869(kN) 作用点高度 Zy=1.842(m) 墙身截面积 = 12.214(m2) 重量 = 293.133 (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 = 287.441(kN) En = 8.000(kN) Wt = 57.488(kN) Et = 25.373(kN) 滑移力= -32.115(kN) 抗滑力= 147.720(kN)滑移力为负值,不计算抗滑移稳定安全系数!滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足: 方程值 = 203.917(kN) > 0.0地基土层水平向: 滑移力= 26.449(kN) 抗滑力= 154.248(kN)地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 5.832 > 1.300(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 2.030 (m)相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx = 3.003 (m)相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = 1.315 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 34.791(kN-m) 抗倾覆力矩= 603.624(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 17.350 > 1.500倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值 = 449.831(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 = 295.441(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=568.833(kN-m) 基础底面宽度 B = 2.687 (m) 偏心距 e = -0.582(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.925(m)基底压应力: 趾部=0.000 踵部=258.675(kPa)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=0.000 <= 300.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=258.675 <= 325.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=109.960 <= 250.000(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 = 11.492(m2) 重量 = 275.808 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 2.045 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 3.003 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 1.315 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 278.677(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=537.794(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 1.930(m)截面宽度 B = 2.740 (m) 偏心距 e1 = -0.560(m)截面上偏心距验算满足: e1= -0.560 <= 0.250*2.740 = 0.685(m)截面上压应力: 面坡=-22.973 背坡=226.386(kPa)拉应力验算满足: 计算值= 22.973 <= 430.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -31.030 <= 850.000(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 = 278.677(kN)轴心力偏心影响系数醟= 0.666挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 2.740(m2)材料抗压强度设计值fcd = 7820.000(kPa)偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 0.992计算强度时:强度验算满足: 计算值= 278.677 <= 14264.672(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 278.677 <= 14152.738(kN)(六) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为 4.400(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 15.000(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角: 15.000(度)Ea=16.861(kN) Ex=16.763(kN) Ey=1.818(kN) 作用点高度 Zy=1.467(m)[强度验算]验算截面以上,墙身截面积 = 9.812(m2) 重量 = 235.488 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.855 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 2.853 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 1.467 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 237.306(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=417.469(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 1.759(m)截面宽度 B = 2.560 (m) 偏心距 e1 = -0.479(m)截面上偏心距验算满足: e1= -0.479 <= 0.250*2.560 = 0.640(m)截面上压应力: 面坡=-11.414 背坡=196.809(kPa)压应力验算满足: 计算值= 196.809 <= 6800.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -30.531 <= 850.000(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 = 237.306(kN)轴心力偏心影响系数醟= 0.704挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 2.560(m2)材料抗压强度设计值fcd = 7820.000(kPa)偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 0.995计算强度时:强度验算满足: 计算值= 237.306 <= 14087.893(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 237.306 <= 14022.071(kN)===================================================================== 第 3 种情况: 组合3=============================================组合系数: 1.0001. 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 5.527(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 15.000(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角: 15.000(度)Ea=26.604(kN) Ex=26.449(kN) Ey=2.869(kN) 作用点高度 Zy=1.842(m) 墙身截面积 = 12.214(m2) 重量 = 293.133 (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 = 287.441(kN) En = 8.000(kN) Wt = 57.488(kN) Et = 25.373(kN) 滑移力= -32.115(kN) 抗滑力= 147.720(kN)滑移力为负值,不计算抗滑移稳定安全系数!滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足: 方程值 = 203.917(kN) > 0.0地基土层水平向: 滑移力= 26.449(kN) 抗滑力= 154.248(kN)地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 5.832 > 1.300(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 2.030 (m)相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx = 3.003 (m)相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = 1.315 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 34.791(kN-m) 抗倾覆力矩= 603.624(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 17.350 > 1.500倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值 = 449.831(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 = 295.441(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=568.833(kN-m) 基础底面宽度 B = 2.687 (m) 偏心距 e = -0.582(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.925(m)基底压应力: 趾部=0.000 踵部=258.675(kPa)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=0.000 <= 300.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=258.675 <= 325.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=109.960 <= 250.000(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 = 11.492(m2) 重量 = 275.808 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 2.045 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 3.003 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 1.315 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 278.677(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=537.794(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 1.930(m)截面宽度 B = 2.740 (m) 偏心距 e1 = -0.560(m)截面上偏心距验算满足: e1= -0.560 <= 0.250*2.740 = 0.685(m)截面上压应力: 面坡=-22.973 背坡=226.386(kPa)压应力验算满足: 计算值= 226.386 <= 6800.000(kPa)拉应力验算满足: 计算值= 22.973 <= 430.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -31.030 <= 850.000(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 = 278.677(kN)轴心力偏心影响系数醟= 0.666挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 2.740(m2)材料抗压强度设计值fcd = 7820.000(kPa)偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 0.992计算强度时:强度验算满足: 计算值= 278.677 <= 14264.672(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 278.677 <= 14152.738(kN)(六) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为 4.400(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 15.000(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角: 15.000(度)Ea=16.861(kN) Ex=16.763(kN) Ey=1.818(kN) 作用点高度 Zy=1.467(m)[强度验算]验算截面以上,墙身截面积 = 9.812(m2) 重量 = 235.488 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.855 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 2.853 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 1.467 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 237.306(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=417.469(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 1.759(m)截面宽度 B = 2.560 (m) 偏心距 e1 = -0.479(m)截面上偏心距验算满足: e1= -0.479 <= 0.250*2.560 = 0.640(m)截面上压应力: 面坡=-11.414 背坡=196.809(kPa)压应力验算满足: 计算值= 196.809 <= 6800.000(kPa)拉应力验算满足: 计算值= 11.414 <= 430.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -30.531 <= 850.000(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 = 237.306(kN)轴心力偏心影响系数醟= 0.704挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 2.560(m2)材料抗压强度设计值fcd = 7820.000(kPa)偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮= 0.995计算强度时:强度验算满足: 计算值= 237.306 <= 14087.893(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 237.306 <= 14022.071(kN)================================================= 各组合最不利结果=================================================(一) 滑移验算安全系数最不利为:组合3(组合3)抗滑力 = 147.720(kN),滑移力 = -32.115(kN)。
仰斜式路堑墙挡土墙承载力250高3米

重力式挡土墙验算[执行标准:公路]计算项目:仰斜式路堑墙挡土墙承载力250高3米计算时间:2014-11-05 12:51:47 星期三------------------------------------------------------------------------ 原始条件:墙身尺寸:墙身高: 3.000(m)墙顶宽: 1.100(m)面坡倾斜坡度: 1:0.350背坡倾斜坡度: 1:-0.200采用1个扩展墙址台阶:墙趾台阶b1: 0.300(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: 0.200:1物理参数:圬工砌体容重: 24.000(kN/m3)圬工之间摩擦系数: 0.400地基土摩擦系数: 0.450墙身砌体容许压应力: 6800.000(kPa)墙身砌体容许弯曲拉应力: 430.000(kPa)墙身砌体容许剪应力: 850.000(kPa)材料抗压强度设计值: 7.820(MPa)系数αs: 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: 250.000(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 1.000 0.000 02 1.000 1.000 0坡面起始距离: 0.000(m)地面横坡角度: 70.000(度)填土对横坡面的摩擦角: 17.500(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: 1.0001. 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 3.315(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 20.000(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角: 20.000(度)Ea=19.676(kN) Ex=19.561(kN) Ey=2.122(kN) 作用点高度 Zy=1.105(m) 墙身截面积 = 4.351(m2) 重量 = 104.415 (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 = 102.387(kN) En = 5.917(kN) Wt = 20.477(kN) Et = 18.765(kN) 滑移力= -1.712(kN) 抗滑力= 54.152(kN)滑移力为负值,不计算抗滑移稳定安全系数!滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足: 方程值 = 64.279(kN) > 0.0地基土层水平向: 滑移力= 19.561(kN) 抗滑力= 49.956(kN)地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 2.554 > 1.300(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 1.212 (m)相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx = 1.798 (m)相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = 0.790 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 15.448(kN-m) 抗倾覆力矩= 130.416(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 8.442 > 1.500倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值 = 89.648(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 = 108.304(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=114.968(kN-m) 基础底面宽度 B = 1.608 (m) 偏心距 e = -0.257(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.062(m)基底压应力: 趾部=2.656 踵部=132.038(kPa)最大应力与最小应力之比 = 132.038 / 2.656 = 49.716作用于基底的合力偏心距验算满足: e=-0.257 <= 0.167*1.608 = 0.268(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=2.656 <= 300.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=132.038 <= 325.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=67.347 <= 250.000(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 = 4.092(m2) 重量 = 98.208 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.221 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 1.798 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 0.790 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 100.330(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=108.312(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 1.080(m)截面宽度 B = 1.640 (m) 偏心距 e1 = -0.260(m)截面上偏心距验算满足: e1= -0.260 <= 0.250*1.640 = 0.410(m)截面上压应力: 面坡=3.082 背坡=119.272(kPa)压应力验算满足: 计算值= 119.272 <= 6800.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -12.543 <= 850.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数γ0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 100.330(kN)轴心力偏心影响系数αk = 0.769挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.640(m2)材料抗压强度设计值fcd = 7820.000(kPa)偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 0.993计算强度时:强度验算满足: 计算值= 100.330 <= 9859.697(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 100.330 <= 9793.592(kN)(六) 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无荷载时的破裂角 = 20.000(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角: 20.000(度)Ea=10.311(kN) Ex=10.251(kN) Ey=1.112(kN) 作用点高度 Zy=0.800(m)[强度验算]验算截面以上,墙身截面积 = 3.072(m2) 重量 = 73.728 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.045 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 1.620 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 0.800 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 74.840(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=70.612(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 0.944(m)截面宽度 B = 1.460 (m) 偏心距 e1 = -0.214(m)截面上偏心距验算满足: e1= -0.214 <= 0.250*1.460 = 0.365(m)截面上压应力: 面坡=6.283 背坡=96.237(kPa)压应力验算满足: 计算值= 96.237 <= 6800.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -13.483 <= 850.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数γ0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 74.840(kN)轴心力偏心影响系数αk = 0.796挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.460(m2)材料抗压强度设计值fcd = 7820.000(kPa)偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 0.997计算强度时:强度验算满足: 计算值= 74.840 <= 9085.141(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 74.840 <= 9062.134(kN)===================================================================== 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 = 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 3.315(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 20.000(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角: 20.000(度)Ea=19.676(kN) Ex=19.561(kN) Ey=2.122(kN) 作用点高度 Zy=1.105(m) 墙身截面积 = 4.351(m2) 重量 = 104.415 (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 = 102.387(kN) En = 5.917(kN) Wt = 20.477(kN) Et = 18.765(kN) 滑移力= -1.712(kN) 抗滑力= 54.152(kN)滑移力为负值,不计算抗滑移稳定安全系数!滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足: 方程值 = 64.279(kN) > 0.0地基土层水平向: 滑移力= 19.561(kN) 抗滑力= 49.956(kN)地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 2.554 > 1.300(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 1.212 (m)相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx = 1.798 (m)相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = 0.790 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 15.448(kN-m) 抗倾覆力矩= 130.416(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 8.442 > 1.500倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值 = 89.648(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 = 108.304(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=114.968(kN-m) 基础底面宽度 B = 1.608 (m) 偏心距 e = -0.257(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.062(m)基底压应力: 趾部=2.656 踵部=132.038(kPa)最大应力与最小应力之比 = 132.038 / 2.656 = 49.716作用于基底的合力偏心距验算满足: e=-0.257 <= 0.167*1.608 = 0.268(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=2.656 <= 300.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=132.038 <= 325.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=67.347 <= 250.000(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 = 4.092(m2) 重量 = 98.208 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.221 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 1.798 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 0.790 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 100.330(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=108.312(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 1.080(m)截面宽度 B = 1.640 (m) 偏心距 e1 = -0.260(m)截面上偏心距验算满足: e1= -0.260 <= 0.250*1.640 = 0.410(m)截面上压应力: 面坡=3.082 背坡=119.272(kPa)压应力验算满足: 计算值= 119.272 <= 6800.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -12.543 <= 850.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数γ0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 100.330(kN)轴心力偏心影响系数αk = 0.769挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.640(m2)材料抗压强度设计值fcd = 7820.000(kPa)偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 0.993计算强度时:强度验算满足: 计算值= 100.330 <= 9859.697(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 100.330 <= 9793.592(kN)(六) 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无荷载时的破裂角 = 20.000(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角: 20.000(度)Ea=10.311(kN) Ex=10.251(kN) Ey=1.112(kN) 作用点高度 Zy=0.800(m)[强度验算]验算截面以上,墙身截面积 = 3.072(m2) 重量 = 73.728 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.045 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 1.620 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 0.800 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 74.840(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=70.612(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 0.944(m)截面宽度 B = 1.460 (m) 偏心距 e1 = -0.214(m)截面上偏心距验算满足: e1= -0.214 <= 0.250*1.460 = 0.365(m)截面上压应力: 面坡=6.283 背坡=96.237(kPa)压应力验算满足: 计算值= 96.237 <= 6800.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -13.483 <= 850.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数γ0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 74.840(kN)轴心力偏心影响系数αk = 0.796挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.460(m2)材料抗压强度设计值fcd = 7820.000(kPa)偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 0.997计算强度时:强度验算满足: 计算值= 74.840 <= 9085.141(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 74.840 <= 9062.134(kN)===================================================================== 第 3 种情况: 组合3=============================================组合系数: 1.0001. 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 3.315(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 20.000(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角: 20.000(度)Ea=19.676(kN) Ex=19.561(kN) Ey=2.122(kN) 作用点高度 Zy=1.105(m) 墙身截面积 = 4.351(m2) 重量 = 104.415 (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 = 102.387(kN) En = 5.917(kN) Wt = 20.477(kN) Et = 18.765(kN) 滑移力= -1.712(kN) 抗滑力= 54.152(kN)滑移力为负值,不计算抗滑移稳定安全系数!滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足: 方程值 = 64.279(kN) > 0.0地基土层水平向: 滑移力= 19.561(kN) 抗滑力= 49.956(kN)地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 2.554 > 1.300(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 1.212 (m)相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx = 1.798 (m)相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = 0.790 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 15.448(kN-m) 抗倾覆力矩= 130.416(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 8.442 > 1.500倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值 = 89.648(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 = 108.304(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=114.968(kN-m) 基础底面宽度 B = 1.608 (m) 偏心距 e = -0.257(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.062(m)基底压应力: 趾部=2.656 踵部=132.038(kPa)最大应力与最小应力之比 = 132.038 / 2.656 = 49.716作用于基底的合力偏心距验算满足: e=-0.257 <= 0.167*1.608 = 0.268(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=2.656 <= 300.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=132.038 <= 325.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=67.347 <= 250.000(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 = 4.092(m2) 重量 = 98.208 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.221 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 1.798 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 0.790 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 100.330(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=108.312(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 1.080(m)截面宽度 B = 1.640 (m) 偏心距 e1 = -0.260(m)截面上偏心距验算满足: e1= -0.260 <= 0.250*1.640 = 0.410(m)截面上压应力: 面坡=3.082 背坡=119.272(kPa)压应力验算满足: 计算值= 119.272 <= 6800.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -12.543 <= 850.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数γ0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 100.330(kN)轴心力偏心影响系数αk = 0.769挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.640(m2)材料抗压强度设计值fcd = 7820.000(kPa)偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 0.993计算强度时:强度验算满足: 计算值= 100.330 <= 9859.697(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 100.330 <= 9793.592(kN)(六) 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无荷载时的破裂角 = 20.000(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角: 20.000(度)Ea=10.311(kN) Ex=10.251(kN) Ey=1.112(kN) 作用点高度 Zy=0.800(m)[强度验算]验算截面以上,墙身截面积 = 3.072(m2) 重量 = 73.728 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.045 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 1.620 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 0.800 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 74.840(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=70.612(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 0.944(m)截面宽度 B = 1.460 (m) 偏心距 e1 = -0.214(m)截面上偏心距验算满足: e1= -0.214 <= 0.250*1.460 = 0.365(m)截面上压应力: 面坡=6.283 背坡=96.237(kPa)压应力验算满足: 计算值= 96.237 <= 6800.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -13.483 <= 850.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数γ0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 74.840(kN)轴心力偏心影响系数αk = 0.796挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.460(m2)材料抗压强度设计值fcd = 7820.000(kPa)偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 0.997计算强度时:强度验算满足: 计算值= 74.840 <= 9085.141(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 74.840 <= 9062.134(kN)================================================= 各组合最不利结果=================================================(一) 滑移验算安全系数最不利为:组合3(组合3)抗滑力 = 54.152(kN),滑移力 = -1.712(kN)。
重力式挡土墙设计计算书

目录一、现场实际情况 (2)二、荷载计算 (2)三、抗倾覆稳定验算 (3)四、抗滑动稳定性验算 (3)五、地基承载力验算 (4)六、墙身强度验算 (5)一、现场实际情况墙背填土与墙前地面高差为2.4m,填土表面水平,其表面的均布荷载为20kPa,地基承载力特征值为220kPa,填土的容重为γt =203/m kN ,内摩擦角为040=ϕ,底板与地基摩擦系数为μ=0.55,由于采用素混凝土挡土墙,墙背竖直且光滑,可假定墙背与填土之间的摩擦角δ=0。
2、挡土墙计算简图二、荷载计算1、土压力计算由于地面水平,墙背竖直且光滑,土压力计算选用郎金理论公式计算:22.0)24045(tan )245(tan 22=-=-=ϕa K地面超载P k 的作用,采用换算土柱高tKP H γ=0,地面处水平压力:2.222.0201020=⨯⨯==a t a ZK q γKN/m 2 底板底C 点水平压力:28.1622.0)2.32010(20=⨯+⨯==a t b ZK q γKN/m 2 土压力合力:E a = 0.5×(2.2+16.28)×3.2=29.57 KN/m Z f1=3.2/3=1.07m 1、竖向荷载计算素混凝土标准重度γc =25 KN/m 3,其自重:0.25255.24.01=⨯⨯=k G KN/m 5.31258.17.02=⨯⨯=k G KN/m 75.8257.05.03=⨯⨯=k G KN/m 55.8)5.05.1(194.04=-⨯⨯=k G KN/mk G =25.0+31.5+8.75+8.55=73.8KN/mm x 83.08.7335.075.89.05.319.0)0.2555.8(0=⨯+⨯+⨯+=三、抗倾覆稳定验算倾覆力矩6.149.207.157.2907.18.73E Gx az >=⨯⨯=+=fax fl z E x K 稳定四、抗滑动稳定性验算tat s G E u K -+=)E (G an n3.137.157.2955.08.73>=⨯=五、地基承载力验算地基承载力验算应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合。
重力式挡土墙课程设计计算书

重力式挡土墙课程设计计算书一、工程概况本次课程设计的重力式挡土墙位于某填方路段,其主要作用是支挡填方土体,保证边坡的稳定性。
该路段填方高度为具体高度,边坡坡度为具体坡度,墙后填土为填土类型,填土容重为容重数值,内摩擦角为内摩擦角数值,粘聚力为粘聚力数值。
二、设计依据1、《公路路基设计规范》(JTG D30-2015)2、《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)(2015 年版)3、《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011)三、设计参数选取1、墙身材料:采用具体材料,其重度为重度数值,抗压强度为抗压强度数值,抗拉强度为抗拉强度数值。
2、基底摩擦系数:根据地基土的性质,取基底摩擦系数为摩擦系数数值。
3、墙背与填土的摩擦角:取墙背与填土的摩擦角为摩擦角数值。
四、土压力计算1、主动土压力系数计算根据填土的内摩擦角和墙背的倾斜角度,采用库仑土压力理论计算主动土压力系数 Ka。
Ka =计算公式及计算结果2、土压力强度计算墙顶处土压力强度为 0。
墙底处土压力强度为:σa =Kaγh其中,γ为填土容重,h 为墙高。
3、土压力合力计算土压力合力为:Ea =05Kaγh^2合力作用点距离墙底的高度为:h/3五、稳定性验算1、抗滑移稳定性验算抗滑移稳定系数 Kc =(G + Ey)μ / Ex其中,G 为挡土墙自重,Ey 为墙后土压力的竖向分力,Ex 为墙后土压力的水平分力,μ为基底摩擦系数。
经计算,Kc >规定的抗滑移稳定系数,满足抗滑移稳定性要求。
2、抗倾覆稳定性验算抗倾覆稳定系数 Kt =(Gx0 + EyZf)/(ExZx)其中,x0 为挡土墙重心至墙趾的水平距离,Zf 为Ey 作用点至墙趾的垂直距离,Zx 为Ex 作用点至墙趾的垂直距离。
经计算,Kt >规定的抗倾覆稳定系数,满足抗倾覆稳定性要求。
六、基底应力验算1、基底平均应力计算σ =(G + Ey)/ A其中,A 为基底面积。
经计算,σ <地基承载力特征值,满足基底应力要求。
重力式挡土墙课程设计计算书

重力式挡土墙课程设计计算书文档一:正式风格1.引言本文档旨在对重力式挡土墙的课程设计进行详细计算和说明。
重力式挡土墙是一种常见的土木工程结构,用于抵御土壤的压力。
本设计计算书将涵盖以下章节:基本假设、设计参数、土壤力计算、墙体稳定性计算、横向稳定性计算、挡土墙尺寸设计等。
2.基本假设在设计过程中,我们做出以下基本假设:(1) 挡土墙为直立完美墙体(2) 挡土墙和土壤之间的摩擦系数为常数(3) 土壤为均质土,不考虑不均质土层(4) 土壤重力方向与挡土墙平行(5) 不考虑水压、温度变化对挡土墙的影响(6) 不考虑地震力对挡土墙的影响3.设计参数设计参数包括挡土墙高度、挡土墙顶部宽度、挡土墙底部宽度、挡土墙墙体倾斜角度、土壤的重度和摩擦系数。
我们将根据具体工程要求来确定这些参数。
4.土壤力计算土壤对挡土墙的作用力包括土壤的垂直力和水平力。
我们将进行土壤的垂直力和水平力计算,并考虑到土壤的摩擦力。
5.墙体稳定性计算墙体稳定性计算是判断挡土墙稳定性的重要步骤。
我们将进行墙体的倾覆和滑动稳定性计算,并根据其计算结果来确定挡土墙的稳定性。
6.横向稳定性计算横向稳定性计算用于判断挡土墙在横向方向的稳定性。
我们将进行横向稳定性计算,并对挡土墙的稳定性进行评估。
7.挡土墙尺寸设计根据前面的计算结果和设计参数,我们将进行挡土墙的尺寸设计。
挡土墙的高度、宽度等参数将根据安全性和经济性来确定。
8.结论根据以上计算和设计,我们得出了重力式挡土墙的尺寸和稳定性评估。
我们相信这些结果可以为实际工程提供指导和参考。
附件:本文档涉及的附件包括设计图纸、施工计划等。
法律名词及注释:1. 重力式挡土墙:一种利用挡土墙本身的重量来抵抗土壤压力的土木工程结构。
2. 均质土:指土壤中成分均匀,没有层状或差异性的土壤。
3. 摩擦系数:指挡土墙和土壤之间的摩擦力与法向力之间的比值,用来描述土壤的粘滞性和黏着性。
文档二:简洁风格1.简介本文档是重力式挡土墙课程设计计算书。
重力式挡土墙设计计算书
重力式挡土墙设计计算书一、工程概况本次设计的重力式挡土墙位于_____,主要用于支挡_____土体,保障道路或建筑物的安全。
挡土墙高度为_____m,墙顶宽度为_____m,墙底宽度为_____m。
二、设计依据1、《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011)2、《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)(2015 年版)3、《砌体结构设计规范》(GB 50003-2011)4、工程地质勘察报告三、设计参数1、墙后填土物理力学参数填土重度:γ =______kN/m³内摩擦角:φ =______°粘聚力:c =______kPa2、墙身材料参数混凝土强度等级:______砌体强度等级:______材料重度:γm =______kN/m³3、基底摩擦系数:μ =______四、土压力计算1、主动土压力系数根据库仑土压力理论,主动土压力系数 Ka 为:\Ka =\frac{\cos^2(\varphi \theta)}{\cos^2\theta \cos(\theta +\delta)\left1 +\sqrt{\frac{\sin(\varphi +\delta) \sin(\varphi \beta)}{\cos(\theta +\delta) \cos(\theta \beta)}}\right^2}\其中,θ为墙背与铅垂线的夹角;δ为墙背与填土之间的摩擦角;β为填土表面与水平面的夹角。
2、主动土压力主动土压力 Ea 为:\Ea =\frac{1}{2}\gamma H^2 Ka\式中,H 为挡土墙高度。
3、土压力作用点位置土压力作用点距离墙底的高度为:\h =\frac{H}{3}\left(1 +\frac{2\sqrt{Ka}}{1 +\sqrt{Ka}}\right)\五、稳定性验算1、抗滑移稳定性验算抗滑移稳定性系数 Ks 应满足:\Ks =\frac{\left(G + E_{an}\right) \mu}{E_{at}}\其中,G 为挡土墙自重;Ean 为垂直于墙背的土压力分量;Eat 为平行于墙背的土压力分量。
重力式挡土墙计算书.
重力式挡土墙验算[执行标准:公路]计算项目:重力式挡土墙 1计算时间:2012-08-18 09:02:46 星期六------------------------------------------------------------------------ 原始条件:墙身尺寸:墙身高: 2.300(m)墙顶宽: 0.850(m)面坡倾斜坡度: 1:0.250背坡倾斜坡度: 1:0.000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: 0.200:1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: 0.300墙身砌体容许压应力: 2100.000(kPa)墙身砌体容许弯曲拉应力: 280.000(kPa)墙身砌体容许剪应力: 110.000(kPa)材料抗压极限强度: 1.600(MPa)材料抗力分项系数: 2.310系数αs: 0.0020挡土墙类型: 一般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: 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: 150.000(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: 0.300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: 1折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数1 5.000 0.000 1第1个: 距离0.000(m),宽度5.000(m),高度1.033(m) 2004路基规范挡土墙车辆荷载坡面起始距离: 0.000(m)地面横坡角度: 20.000(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: 1.0001. 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 2.645(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 33.572(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角: 33.586(度)Ea=35.395(kN) Ex=33.756(kN) Ey=10.643(kN) 作用点高度 Zy=1.075(m) 墙身截面积 = 3.064(m2) 重量 = 70.468 (kN)(一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数 = 0.300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 = 69.099(kN) En = 17.057(kN) Wt = 13.820(kN) Et = 31.014(kN) 滑移力= 17.194(kN) 抗滑力= 25.847(kN)滑移验算满足: Kc = 1.503 > 1.300滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足: 方程值 = 12.348(kN) > 0.0地基土层水平向: 滑移力= 33.756(kN) 抗滑力= 25.940(kN)地基土层水平向: 滑移验算不满足: Kc2 = 0.768 <= 1.300(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 1.099 (m)相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx = 1.725 (m)相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = 0.730 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 24.642(kN-m) 抗倾覆力矩= 95.811(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 3.888 > 1.500倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值 = 55.679(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 = 86.156(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=71.169(kN-m) 基础底面宽度 B = 1.759 (m) 偏心距 e = 0.054(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 0.826(m)基底压应力: 趾部=57.918 踵部=40.033(kPa)最大应力与最小应力之比 = 57.918 / 40.033 = 1.447作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.054 <= 0.167*1.759 = 0.293(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=57.918 <= 180.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=40.033 <= 195.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=48.976 <= 150.000(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 = 2.766(m2) 重量 = 63.624 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.094 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 1.725 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 0.730 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 74.267(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=63.298(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 0.852(m)截面宽度 B = 1.725 (m) 偏心距 e1 = 0.010(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.010 <= 0.250*1.725 = 0.431(m)截面上压应力: 面坡=44.580 背坡=41.527(kPa)压应力验算满足: 计算值= 44.580 <= 2100.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= 2.348 <= 110.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数γ0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 74.267(kN)轴心力偏心影响系数αk = 1.000挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.725(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γf = 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 1.000计算强度时:强度验算满足: 计算值= 74.267 <= 1194.305(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 74.267 <= 1194.305(kN)(六) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为 1.800(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 33.572(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角: 33.572(度)Ea=19.766(kN) Ex=18.852(kN) Ey=5.944(kN) 作用点高度 Zy=0.760(m)[强度验算]验算截面以上,墙身截面积 = 1.935(m2) 重量 = 44.505 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 0.755 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 1.300 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 0.760 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 50.449(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=26.980(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 0.535(m)截面宽度 B = 1.300 (m) 偏心距 e1 = 0.115(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.115 <= 0.250*1.300 = 0.325(m)截面上压应力: 面坡=59.441 背坡=18.172(kPa)压应力验算满足: 计算值= 59.441 <= 2100.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -1.022 <= 110.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数γ0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 50.449(kN)轴心力偏心影响系数αk = 0.914挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.300(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γf = 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 1.000计算强度时:强度验算满足: 计算值= 50.449 <= 822.881(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 50.449 <= 822.881(kN)=====================================================================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 = 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 2.645(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 33.572(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角: 33.586(度)Ea=35.395(kN) Ex=33.756(kN) Ey=10.643(kN) 作用点高度 Zy=1.075(m) 墙身截面积 = 3.064(m2) 重量 = 70.468 (kN)(一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数 = 0.300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 = 69.099(kN) En = 17.057(kN) Wt = 13.820(kN) Et = 31.014(kN) 滑移力= 17.194(kN) 抗滑力= 25.847(kN)滑移验算满足: Kc = 1.503 > 1.300滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足: 方程值 = 12.348(kN) > 0.0地基土层水平向: 滑移力= 33.756(kN) 抗滑力= 25.940(kN)地基土层水平向: 滑移验算不满足: Kc2 = 0.768 <= 1.300(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 1.099 (m)相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx = 1.725 (m)相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = 0.730 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 24.642(kN-m) 抗倾覆力矩= 95.811(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 3.888 > 1.500倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值 = 55.679(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 = 86.156(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=71.169(kN-m) 基础底面宽度 B = 1.759 (m) 偏心距 e = 0.054(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 0.826(m)基底压应力: 趾部=57.918 踵部=40.033(kPa)最大应力与最小应力之比 = 57.918 / 40.033 = 1.447作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.054 <= 0.167*1.759 = 0.293(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=57.918 <= 180.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=40.033 <= 195.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=48.976 <= 150.000(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 = 2.766(m2) 重量 = 63.624 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.094 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 1.725 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 0.730 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 74.267(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=63.298(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 0.852(m)截面宽度 B = 1.725 (m) 偏心距 e1 = 0.010(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.010 <= 0.250*1.725 = 0.431(m)截面上压应力: 面坡=44.580 背坡=41.527(kPa)压应力验算满足: 计算值= 44.580 <= 2100.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= 2.348 <= 110.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数γ0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 74.267(kN)轴心力偏心影响系数αk = 1.000挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.725(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γf = 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 1.000计算强度时:强度验算满足: 计算值= 74.267 <= 1194.305(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 74.267 <= 1194.305(kN)(六) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为 1.800(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 33.572(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角: 33.572(度)Ea=19.766(kN) Ex=18.852(kN) Ey=5.944(kN) 作用点高度 Zy=0.760(m)[强度验算]验算截面以上,墙身截面积 = 1.935(m2) 重量 = 44.505 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 0.755 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 1.300 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 0.760 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 50.449(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=26.980(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 0.535(m)截面宽度 B = 1.300 (m) 偏心距 e1 = 0.115(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.115 <= 0.250*1.300 = 0.325(m)截面上压应力: 面坡=59.441 背坡=18.172(kPa)压应力验算满足: 计算值= 59.441 <= 2100.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -1.022 <= 110.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数γ0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 50.449(kN)轴心力偏心影响系数αk = 0.914挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.300(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γf = 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 1.000计算强度时:强度验算满足: 计算值= 50.449 <= 822.881(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 50.449 <= 822.881(kN)=====================================================================第 3 种情况: 组合3=============================================组合系数: 1.0001. 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 2.645(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 33.572(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角: 33.586(度)Ea=35.395(kN) Ex=33.756(kN) Ey=10.643(kN) 作用点高度 Zy=1.075(m) 墙身截面积 = 3.064(m2) 重量 = 70.468 (kN)(一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数 = 0.300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 = 69.099(kN) En = 17.057(kN) Wt = 13.820(kN) Et = 31.014(kN) 滑移力= 17.194(kN) 抗滑力= 25.847(kN)滑移验算满足: Kc = 1.503 > 1.300滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足: 方程值 = 12.348(kN) > 0.0地基土层水平向: 滑移力= 33.756(kN) 抗滑力= 25.940(kN)地基土层水平向: 滑移验算不满足: Kc2 = 0.768 <= 1.300(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 1.099 (m)相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx = 1.725 (m)相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = 0.730 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 24.642(kN-m) 抗倾覆力矩= 95.811(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 3.888 > 1.500倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值 = 55.679(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 = 86.156(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=71.169(kN-m)基础底面宽度 B = 1.759 (m) 偏心距 e = 0.054(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 0.826(m)基底压应力: 趾部=57.918 踵部=40.033(kPa)最大应力与最小应力之比 = 57.918 / 40.033 = 1.447作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.054 <= 0.167*1.759 = 0.293(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=57.918 <= 180.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=40.033 <= 195.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=48.976 <= 150.000(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 = 2.766(m2) 重量 = 63.624 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.094 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 1.725 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 0.730 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 74.267(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=63.298(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 0.852(m)截面宽度 B = 1.725 (m) 偏心距 e1 = 0.010(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.010 <= 0.250*1.725 = 0.431(m)截面上压应力: 面坡=44.580 背坡=41.527(kPa)压应力验算满足: 计算值= 44.580 <= 2100.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= 2.348 <= 110.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数γ0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 74.267(kN)轴心力偏心影响系数αk = 1.000挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.725(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γf = 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 1.000计算强度时:强度验算满足: 计算值= 74.267 <= 1194.305(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 74.267 <= 1194.305(kN)(六) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为 1.800(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 33.572(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角: 33.572(度)Ea=19.766(kN) Ex=18.852(kN) Ey=5.944(kN) 作用点高度 Zy=0.760(m)[强度验算]验算截面以上,墙身截面积 = 1.935(m2) 重量 = 44.505 (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 0.755 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 1.300 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 0.760 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 50.449(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=26.980(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 0.535(m)截面宽度 B = 1.300 (m) 偏心距 e1 = 0.115(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.115 <= 0.250*1.300 = 0.325(m) 截面上压应力: 面坡=59.441 背坡=18.172(kPa)压应力验算满足: 计算值= 59.441 <= 2100.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -1.022 <= 110.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数γ0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 50.449(kN)轴心力偏心影响系数αk = 0.914挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.300(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γf = 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 1.000计算强度时:强度验算满足: 计算值= 50.449 <= 822.881(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 50.449 <= 822.881(kN)=================================================各组合最不利结果=================================================(一) 滑移验算安全系数最不利为:组合1(组合1)抗滑力 = 25.847(kN),滑移力 = 17.194(kN)。
重力式挡土墙课程设计计算书
1 路基设计挡土墙是用来支撑天然边坡或人工边坡以保持土体稳定的建筑物。
按照墙的形式,挡土墙可以分为重力式挡土墙,加筋挡土墙。
锚定式挡土墙,薄壁式挡土墙等形式。
本设计采用重力式挡土墙。
1.1 挡土墙设计资料1.浆砌片石重力式路堤墙,填土边坡1:1.5,墙背仰斜,坡度1:0.15~1:0.35。
2.公路等级二级,车辆荷载等级为公路-II 级,挡土墙荷载效应组合采用荷载组合I 、II 。
3.墙背填土容重γ=17.8kN /m 3,计算内摩擦角Φ=42°,填土与墙背间的内摩擦角δ=Φ/2=21°。
4.地基为砂类土,容许承载力[σ]=810kPa ,基底摩擦系数μ=0.43。
5.墙身材料采用5号砂浆砌30号片石,砌体a γ=22kN/m 3,砌体容许压应力为[]600=a σkPa ,容许剪应力[τ]=100kPa ,容许拉应力[wl σ]=60 kPa 。
1.2 确定计算参数设计挡墙高度H =4m ,墙上填土高度a =2m ,填土边坡坡度为1:1.5,墙背仰斜,坡度1:0.25。
填土内摩擦角:042=φ,填土与墙背间的摩擦角︒==212/ϕδ;墙背与竖直平面的夹角︒-=-=036.1425.0arctan α。
墙背填土容重17.8kN/m 3,地基土容重:17.7kN/m 3。
挡土墙尺寸具体见图1.1。
图1.1 挡土墙尺寸1.3 车辆荷载换算1.3.1 试算不计车辆荷载作用时破裂棱体宽度(1)假定破裂面交于荷载内侧不计车辆荷载作用00=h ;计算棱体参数0A 、0B :18)42(21)(21))(2(212200=+=+=+++=H a H a h H a A 7)036.14tan()224(4213221tan )2(21210=-⨯+⨯⨯-⨯⨯=+-=αa H H ab B 389.018700===A B A ︒=︒+︒-︒=++=964.4821036.1442δαϕψ;715.0)389.0964.48(tan )964.48tan 42(cot 964.48tan ))(tan tan (cot tan tan =+︒⨯︒+︒+︒-=++±-=A ψψϕψθ 则:︒=++⨯>==︒69.3342325.04arctan57.35715.0arctan θ 计算车辆荷载作用时破裂棱体宽度值B : mb H a H B 29.03)036.14tan(4715.0)24(tan tan )(=-︒-⨯+⨯+=-+⨯+=αθ 由于路肩宽度d =1.5m>B=0.29m ,所以可以确定破裂面交与荷载内侧。
重力式挡土墙课程设计计算书
重力式挡土墙课程设计计算书一、工程概况本次设计的重力式挡土墙位于_____(具体位置),用于支撑_____(填土或边坡等),以保证其稳定性和安全性。
挡土墙高度为_____m,墙顶宽度为_____m,墙底宽度为_____m,墙面坡度为 1:_____,墙背坡度为 1:_____。
墙后填土为_____(填土类型),填土重度为_____kN/m³,内摩擦角为_____°,粘聚力为_____kPa。
二、设计依据1、《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011)2、《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)(2015 年版)3、《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330-2013)4、相关的工程地质勘察报告三、土压力计算1、主动土压力系数根据库仑土压力理论,主动土压力系数 Ka 为:Ka =tan²(45° φ/2)其中,φ 为填土的内摩擦角。
2、墙顶水平土压力Eah =05 × γ × H² × Ka其中,γ 为填土重度,H 为挡土墙高度。
3、墙底水平土压力Eah' =05 × γ × (H + h)² × Ka其中,h 为墙底埋深。
4、土压力合力Ea =05 × γ × H² × Ka × (H + h)四、稳定性验算1、抗滑移稳定性验算抗滑移安全系数 Ks 应满足:Ks =(W + Ey × f) / Ex其中,W 为挡土墙自重,Ey 为墙后土压力的竖向分量,Ex 为墙后土压力的水平分量,f 为挡土墙基底与地基土之间的摩擦系数。
2、抗倾覆稳定性验算抗倾覆安全系数 Kt 应满足:Kt =(Mv + Mf) / Mh其中,Mv 为挡土墙自重对墙趾的抗倾覆力矩,Mf 为墙后土压力对墙趾的抗倾覆力矩,Mh 为墙后土压力对墙趾的倾覆力矩。
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重力式挡土墙计算书计算项目: 俯斜式路肩墙一、设计资料墙身尺寸: 如图1-1墙身高: H=4.0(m)墙顶宽: b=1.5(m)面坡倾斜坡度: 1:0背坡倾斜坡度: 1:0.25墙底宽:B=2.5(m)物理参数:圬工砌体容重: )/(0.233m kN r =墙地基土摩擦系数: f=0.4 图1-1砌体种类: 片石砌体砂浆标号: M7.5石料极限抗压强度(MPa): 3.0挡土墙类型: 一般挡土墙墙后填土内摩擦角: 填ϕ=35°墙后填土粘聚力: 0(kPa)墙后填土容重: )/(0.183m kN r =填墙背与墙后填土摩擦角: ϕδ==35°地基土容重: )/(0.193m kN r =基地基土容许承载力: []0σ=250.0(kPa)墙底摩擦系数: μ=0.4地基土类型: 土质地基地基土内摩擦角: =基ϕ35°土压力计算方法: 库仑土压力二、车辆荷载等代均布土层厚度换算查《公路路基设计规范》(JTG D30—2004)(以下简称《路基规范》)得:公式5.4.2-3 r q h =0 其中 q --车辆荷载附加荷载强度,墙高小于2m ,取20kN/m ²;墙高大于10m ,取10 kN/m ²;墙高在2~10m 之间时,附加荷载强度用直线内插法计算。
r --墙背填土的重度代入数值计算得 972.0185.170==h m 三、土压力计算1、计算破裂角假设破裂面交于荷载内,墙体受力如图3-1。
查《路基设计手册》取计算公式如下: ))((A tg tg ctg tg tg ++±-=ψψϕψθδαϕψ++=, αtg A -=04.843504.1435=++=ψ25.0-=A 684.102579.9±-=θtg(-19.712)554.0=29=θ(或1.87-=θ 舍去)验算破裂面位置破裂面顶端距墙顶内缘的距离为: 图3-1 m tg tg H 5.5204.3)554.025.0(4)(<=+⨯=+θα破裂面角于荷载内,与假设相符,采用公式正确。
2、计算主动土压力系数,查《路基设计手册》取计算公式如下:487.0899.0438.0)()sin()cos(==+++=αθϕθϕθtg tg K 486.14972.0212101=⨯+=+=H h K 3、计算土压力E 及作用点位置Zx Zy ,(相对于墙趾的力臂),查《路基设计手册》取计算公式如下:kN KK H r E 210.104486.1487.04182121212=⨯⨯⨯⨯==填 kN E E x 362.68656.0210.104)cos(=⨯=+=ϕαkN E E y 679.78755.0210.104)sin(=⨯=+=ϕαm K h H Z x 551.1486.13972.034330=⨯+=+= m tg Z B Z x y 112.225.0551.15.2=⨯-=-=α四、挡土墙稳定性验算应用方法:极限应力法组合Ⅰ=============================================组合系数: 1.0查《路基规范》表5.4.2-5承载能力极限状态作用(或荷载)分项系数得:1、垂直恒载分项系数 G r = 0.92. 恒载或车辆荷载、人群荷载的主动土压力分项系数1Q r = 1.43. 被动土压力分项系数2Q r = 0(不计被动土压力)=============================================挡墙墙身截面面积:25.2m A = 挡墙自重:kN V r G 1845.25.142123=+⨯⨯⨯=⨯=)(体墙 挡墙自重相对于墙趾的力臂:m b B B Bb b Z G 021.11225.12)(322==+++= 1、滑动稳定性验算1)、滑动稳定方程查《路基规范》得滑动稳定应满足公式5.4.3-50)1.1(])(1.1[21010201>+-++-++P Q x Q y Q P Q x y Q E r E r tg E r G tg E r tg E E r G αμαα 其中:G —作用于基底以上的重力(kN );y E --墙后主动土压力的竖向分量(KN );x E --墙后主动土压力的水平分量(KN );P E --墙前被动土压力的水平分量(kN );(本计算书不计被动土压力,P E =0) 0α--基底倾斜角(°),基底为水平时,0α=0;21,Q Q r r --主动土压力分项系数、墙前被动土压力分项系数;μ--基底与地基间的摩擦系数。
代入数值得:0313.290362.684.104.0]0)0679.78(4.11841.1[>=+⨯-+-+⨯+⨯ 满足滑动方程2)、抗滑动稳定系数Kc查《路基规范》得抗滑动稳定系数Kc 应满足公式5.4.3-6/0/])([αμαNtg E E tg E E N K x P P x c -+-+= 其中: N —作用于基底上合力的竖向分力(kN );/E --墙前被动土压力水平分量的0.3倍(kN );其余符号意义同前。
kN E G N y 679.262679.78184=+=+=代入抗滑动稳定系数方程得:3.1537.1362.684.0679.262>=⨯=c K 滑动验算满足 2、倾覆稳定验算1)、倾覆稳定方程查《路基规范》得倾覆稳定应满足公式5.4.3-70)(8.021>+-+P P Q x x y y Q G Z E r Z E Z E r GZ其中:G Z --墙身重力、基础重力、基础上填土的重力及作用于墙顶的其他荷载的竖向力合力重心到墙趾的距离(m );x Z --墙后主动土压力的水平分量到墙趾的距离(m );y Z --墙后主动土压力的竖向分量到墙趾的距离(m );P Z --墙前被动土压力的水平分量到墙趾的距离(m );其余符号意义同前。
代入数值得:0488.2340)551.1362.68112.2679.78(4.1021.11848.0>=+⨯-⨯⨯+⨯⨯ 满足倾覆方程2)、抗倾覆稳定系数0K查《路基规范》得抗倾覆稳定系数0K 应满足公式5.4.3-85.1339.3551.1362.680112.2679.78021.1184/0>=⨯+⨯+⨯=++=x x P P y y G Z E Z E Z E GZ K 倾覆验算满足五、基底应力及合力偏心距验算1、基底合力的偏心距0e ,如图5-1所示:查《路基规范》公式5.4.3-1可得:dd N Me =0 其中: d M --作用于基底形心的弯矩组合设计值(Mpa );N --作用于基底上的垂直力组合设计值(kN/m )。
图5-1)2()2(y y x x G d Z B E Z E Z B G M -++-= MPa 344.80)112.225.1(679.78551.1362.68)021.125.1(184=-⨯+⨯+-⨯= m kN E r G r N y Q G d /751.275679.784.11849.01=⨯+⨯=+=代入公式5.4.3-1得: m B m N M e d d 417.061291.0751.275344.800=<=== 基底的合力偏心距验算满足 2、基底应力验算查《路基规范》,当60B e ≤时,基底应力验算用公式5.4.3-2 )61(021Be A N d ±=、σ 代入数值得: kPa kPa 250334.187)5.2291.061(5.2751.2751<=⨯+⨯=σ kPa kPa 250267.33)5.2291.061(5.2751.2752<=⨯-⨯=σ 地基承载力验算满足六、墙身截面强度验算验算方法:极限应力法;截面:基底面查《路基规范》可知挡墙构件轴心或偏心受压时,正截面强度和稳定采用如下公式: 计算强度时:f ak d AR N r γα≤0 (5.4.4-2)计算稳定时:f ak k d AR N r γαψ≤0 (5.4.4-3)其中:d N --验算截面上的轴向力组合设计值(kN );(本计算d N =275.751kN ) 0r --重要性系数,按《路基规范》第5.4.2条选用;(本计算0r =1.0) f γ--圬工构件或材料的抗力分项系数,按《路基规范》表5.4.4-1取用;(本计算f γ=2.310)Ra —材料抗压极限强度(kN );(本计算Ra =3000 kN )A —挡墙构件的计算截面面积(m ²);(本计算A =2.5 m ²)k α--轴向力偏心影响系数,按《路基规范》公式5.4.4-4计算; ψ--偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数,按《路基规范》公式5.4.4-6计算确定;轴心受压构件的纵向弯曲系数,可采用《路基规范》表5.4.4-4的规定。
2080)(121)(2561B e B e k +-=α (5.4.4-4) 其中:0e --轴向力的偏心距(m ),由《路基规范》公式5.4.4-5计算确定; B —挡墙计算截面宽度(m )。
挡墙墙身或基础为圬工截面时,其轴向力的偏心距0e 按下式计算: 000N M e = (5.4.4-5) 其中:0M --在某一类作用(或荷载)组合下,作用(或荷载)对计算截面形心的总力矩(kN ·m );0N --某一类作用(或荷载)组合下,作用于计算截面上的轴向力的合力(kN)。
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数k ψ,按下列公式计算确定: ])(161)[3(1120B e S S S k +-+=ψββα (5.4.4-6) 2.35.2422=⨯==B H S β (5.4.4-7) 其中: H —墙高(m );(本计算H=4m )S α--与材料有关的系数,按《路基规范》表5.4.4-3采用;(本计算取S α=0.002) 其余符号意义同前。
1、计算各参数值计算截面取基底面,根据前面计算得0e =0.291m将0e 代入公式5.4.4-4和5.4.4-6计算得:860.0)5.2291.0(121)5.2291.0(256128=+-=k α 998.0])5.2291.0(161)[32.3(2.3002.0112=+-⨯+=ψk2、强度和稳定计算1)、轴心受压查《路基规范》表5.4.4-4轴心受压构件纵向弯曲系数k ψ=0.99将参数代入公式5.4.4-2和5.4.4-3得: )(208.2792310.230005.286.0751.275751.2750.1kN =⨯⨯≤=⨯强度验算满足 )(286.2764310.2300005.286.099.0751.275751.2750.1kN =⨯⨯⨯≤=⨯稳定验算满足2)、偏心受压经前面计算得k ψ=0.998将参数代入公式5.4.4-2和5.4.4-3得: )(208.2792310.230005.286.0751.275751.2750.1kN =⨯⨯≤=⨯强度验算满足 )(623.2786310.2300005.286.0998.0751.275751.2750.1kN =⨯⨯⨯≤=⨯ 稳定验算满足七、结论通过上述计算可知,拟定的挡墙形式、尺寸满足各项验算。