防洪除涝工程项目重力式挡土墙验算.docx
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防洪除涝工程项目重力式挡土墙验算
防洪除涝工程项目重力式挡土墙验算(直角河挡土墙)
原始条件:
墙身尺寸:
墙身高:
2.600(m)
墙顶宽:
0.360(m)
面坡倾斜坡度:
1:
0.000
背坡倾斜坡度:
1:
0.475
采用1个扩展墙址台阶:
墙趾台阶b1:
0.500(m)
墙趾台阶h1:
0.400(m)
墙趾台阶面坡坡度为:
1:
0.000
墙踵台阶b3:
0.200(m)
墙踵台阶h3:
0.400(m)
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:
0.350
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:
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:
18.600(kN/m3)
墙背与墙后填土摩擦角:
15.000(度)
地基土容重:
18.600(kN/m3)
修正后地基土容许承载力:
140.000(kPa)
墙底摩擦系数:
0.350
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
12.6001.3000
25.0000.0000
作用于墙上的附加外荷载数:
1(作用点坐标相对于墙左上角点)
荷载号XYP作用角
(m)(m)(kN)(度)
10.1750.00071.490270.000
坡面起始距离:
0.000(m)
地面横坡角度:
0.000(度)
墙顶标高:
3.900(m)
第1种情况:
一般情况
[土压力计算]计算高度为2.600(m)处的库仑主动土压力
按实际墙背计算得到:
第1破裂角:
32.330(度)
Ea=56.092Ex=42.711Ey=36.360(kN)作用点高度Zy=0.904(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=17.481(度)第1破裂角=35.830(度)
Ea=53.350Ex=36.056Ey=39.322(kN)作用点高度Zy=0.986(m)
墙身截面积=2.783(m2)重量=64.021kN
(一)滑动稳定性验算
基底摩擦系数=0.350
滑移力=36.056(kN)抗滑力=53.423(kN)
滑移验算满足:
Kc=1.482>1.300
(二)倾覆稳定性验算
相对于墙趾点,墙身重力的力臂Zw=1.011(m)
相对于墙趾点,Ey的力臂Zx=1.627(m)
相对于墙趾点,Ex的力臂Zy=0.986(m)
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩=35.534(kN-m)抗倾覆力矩=140.835(kN-m)
倾覆验算满足:
K0=3.963>1.500
(三)地基应力及偏心距验算
基础为天然基础,验算墙底偏心距及压应力
作用于基础底的总竖向力=152.637(kN)总弯距=105.301(kN-m)
基础底面宽度B=2.105(m)偏心距e=0.363(m)
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=0.690(m)
基底压应力:
趾部=147.501踵部=0.000(kPa)
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=0.363<=0.250*2.105=0.526(m)
地基承载力验算满足:
最大压应力=147.501>168.000(kPa)
(四)基础强度验算
基础为天然基础,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=2.783(m2)重量=64.021kN
相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂Zw=1.011(m)
相对于验算截面外边缘,Ey的力臂Zx=1.627(m)
相对于验算截面外边缘,Ex的力臂Zy=0.986(m)
法向应力检算
作用于验算截面的总竖向力=152.637(kN)总弯距=105.301(kN-m)
相对于验算截面外边缘,合力作用力臂Zn=0.690(m)
截面宽度B=2.105(m)偏心距e1=0.363(m)
截面上偏心距验算满足:
e1=0.363<=0.300*2.105=0.632(m)
截面上压应力:
面坡=147.460背坡=-2.436(kPa)
压应力验算满足:
计算值=147.460<=2100.000(kPa)
拉应力验算满足:
计算值=2.436<=150.000(kPa)
切向应力检算
剪应力验算满足:
计算值=-11.876<=110.000(kPa)
(六)台顶截面强度验算
[土压力计算]计算高度为2.200(m)处的库仑主动土压力
按实际墙背计算得到:
第1破裂角:
34.080(度)
Ea=41.666Ex=31.727Ey=27.009(kN)作用点高度Zy=0.758(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=16.357(度)第1破裂角=37.110(度)
Ea=39.262Ex=27.097Ey=28.412(kN)作用点高度Zy=0.834(m)
[强度验算]
验算截面以上,墙身截面积=1.941(m2)重量=44.654kN
相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂Zw=0.493(m)
相对于验算截面外边缘,Ey的力臂Zx=1.009(m)
相对于验算截面外边缘,Ex的力臂Zy=0.834(m)
法向应力检算
作用于验算截面的总竖向力=129.016(kN)总弯距=24.895(kN-m)
相对于验算截面外边缘,合力作用力臂Zn=0.193(m)
截面宽度B=1.405(m)偏心距e1=0.310(m)
截面上偏心距验算满足:
e1=0.310>0.300*1.405=0.422(m)
截面上压应力:
面坡=291.637背坡=-107.985(kPa)
压应力验算满足:
计算值=291.637<=2100.000(kPa)
拉应力验算满足:
计算值=107.985<=150.000(kPa)
切向应力检算
剪应力验算满足:
计算值=-17.444<=110.000(kPa)
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