悬臂式挡墙计算Word格式文档下载.docx
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4.2.4-地震墙身土压力计算Poussedesterressurlemursous©
sme(Padwall)16
4.2.5-地震下墙身惯性力计算Effortd'
inertiedumursoussisme(PMad)17
4.3-基础各单项力计算Calculdesactionssimplesdelasemelle18
4.3.1-土压力对基础的作用Effetdelapoussedesterressurlasemelle19
4.3.2-基础自重作用计算Effetdupoidspropresurlasemelle19
4.3.3-被动土压力计算Poussepassivedesterres20
5-截面配筋Ferraillagedessection.s21
5.1-内力组合Combinaisionsdeseffortspourlevoile21
5.2-墙身截面配筋Ferraillagevoile22
5.3-基础截面配筋Ferraillagedelasemelle23
5.3.1-基底应力及基础脱空计算Contraintedusoletsoulvemeentdelasemelle23
5.3.2-基础单项力汇总Actionsdesemelle25
5.3.3-基础截面配筋Ferraillagedelasemelle25
6-稳定性验算Verificaiondelastabilite.27
6.1-抗倾覆稳定性验算Verificationdelastabilitaurenversement27
6.2-抗滑动稳定性验算Verificationdelastabilitauglissement29
1-计算原理Principesdecalcul
1.1-计算尺寸Dimensionsdecalcul
挡墙高H+h1=6.8m。
底宽B=7.5m;
挡墙墙身顶宽b1=.55m;
墙身根部厚b2=.8515m,墙趾宽b5=1m,墙趾厚b3=1.2m,凸榫深h2=1m。
凸榫到边缘距离b6=3.5m。
挡墙布置大样见下图:
Lemurdesoutnementestdimensionnairfei:
hauteurdemurH+h1=6.8m,largeurdebase
B=7.5m,largeurduhautdemurb1=.55m,paisseufedudpartdemurb2=.8515m,largeurdu
reborddemurb5=1m,paisseurdureborddelabcheb3=1.2m,hauteurdelabcheh2=1m.Ladistaneepartirdelabcheaabordb6=3.5m.Voirlesschmasci-dessous:
VUEENPLAN
COUPEA—A
R
Fig1.1
1.2-计算模式Mochledecalcul
计算假定:
a、墙后土压力按库仑主动土压力计算;
b、结构计算模式为悬臂式挡土墙的
受力模式,路面荷载取路堤墙设计荷载q=20kN/m;
c、计算时忽略墙前土的抗滑作用;
d、
忽略土壤的粘聚力作用;
e、墙背填土无地下水影响。
Hypothhesdecalcul:
a.LapoussfedesterresderrirelemurquiestpriseencompteestcellebasesurlathorieedeCoulomb;
b.Lecalculestbassurunmofelehlemurdesoutnemhntcantilever,enprennelasurcharged'
exploitationsurlachausseq=20kN/mc.l'
arfeledefrottementdesterresaveclemurestngligfecfeLacohsiondusolestngligfee.Lesremblaisderrireleemurnesontpassatursded'
eausouterraine.
计算悬臂式挡墙时,通过积分,分别求取墙身和基础压应力,由此得到墙身和基础的最
大弯矩效应处,以控制墙身、基础的截面配筋。
并按ELU—ELS—ELA状态求得合理的配筋
形式。
具体计算模式见下图:
Lorsdecalculdemurdesoutnemenfecantilever,onpeutobtenirparuncalculintgrallae
contraintedecompressionducorpsdumuretcelledelasemelle,etdonetrouverlazonesoumiseaumomentmaximaldumuretdelasemelle,quipeutconditionnerlecalculduferraillagedeleurssections.Leferraillageseracalculd'
ELU,ELSetELApourtrouveraussiunedispositionoptimale.Lemodledecalculestceluimontrsurlafigureci-dessous:
b
Fig1.2
本计算墙顶填土高Th=19.982m。
墙顶填土坡度卩=1:
1.5
LahauteurduremblaisurlemurquiestpriseencomptedanslecalculestTh=19.982m.,avecunepente卩=1:
1.5.
2-计算参数及材料Hypothesedecalculetmatriaud
2.1-计算规范及参数NormesappliqueSetparamtrdsdecalculs
伙计算规范Normedecalcul:
FASCICULE62Titre(SectionI)
伙防震标准Normesparasismiques:
Eurocodes8+RPA99/2003
伙土压力Poussedesterres:
FASCICULE62TitreV
*活载Chargesmobiles:
FASCICULE61Titre
伙裂缝危害等级Catgoriedelaprjudi屋defissuration:
rjudiciabl@
*保护层Enrobage:
c=5(cm)
*土的内摩擦角Angledefrottementinternedusol:
35°
3
*土的重力密度Poidsvolumiquedusol:
19kN/m3
*混凝土容重Poidsvolumiquedubton:
25kN/m3
2.2-材料特性Caractristiquesdesmatriaux
2.2.1-混凝土Beton
混凝土抗压标准强度ResistaneenominalelacOmpression:
fc28=27.0Mpa重力密度Poidsvolumique:
=25(kN/m3)
伙抗拉标准强度Resistaneenominalelatraction:
因此Doncfc28=27.0Mpafft28=2.22Mpa
*对于作用时间在24小时之内的短期荷载而言,弹模的计算公式如下:
avecela
PourleschargescouOrtterme(moinsde24heures),lemodulelastiqueestcalculformulesuivante:
Evj=3700(fcj)
*混凝土瞬时弹模等于:
LemoduleimmdiatdubtonestgaE:
a
Ev=11000(fcj)1/3
因此Donefc28=27.0MPafEvj=11100Mpa
*ELS允许最大压应力:
Lacontraintemaximaledecompressionadmissiblel'
ELS:
O
fc28=27.0Mpaffbc=16.2Mpa
*ELS允许最大拉应力:
Lacontraintemaximaledetractionadmissiblel'
(基本组合)(Combinaisonfrqueente):
ft28=2.22MPa
2.2.2钢筋Aciers
钢筋采用高粘附性钢筋FeE500
OnutilisedesaciershauteOadhsievitdeenuanceFeE500.
*弹性极限强度Limitelafetique:
fe=500Mpa
伙弹性模量Modulefestique:
Es=200000Mpa
ELU状态钢筋允许拉应力ContraintedetractionadmissibledeI'
aciersousELU:
:
fed=fe/ys基本组合Combinaisonfrequente:
ys=f-15=435Mpa
偶然组合Combinaisonrare:
yb=,.00d=500Mpa
*ELS状态钢筋允许拉应力:
ContraintedetractionadmissibledeI'
aciersousELS:
-—\
fs=Minfe;
Max0.5fe;
110..,ftj(BAEL91,A4.5.33)
f^Min333.3;
Max250;
207.3门=250MPa
3-荷载Charges
3.1计算模型Mocfeledecalcul
悬臂式挡墙的计算模型如下:
LemoddedecalculdemurdesoutnementdcantileverestprsentSbmmeci-desous:
本计算将求得各位置处墙身根部的弯矩,并以此作为配筋的控制截面
Onpeutobtenirparcecalcullesmomentsd'
encastrementdumurauxdiffrentspoints,quieconditionnentladispositionduferraillage.
3.2-墙身土压力及活载Pouss@desterresetdelasurcharges
3.2.1TE地震状态Enservice
主动土压力以库仑土压力为基础,根据主动土压力值达到最大的破坏面作为最危险的破
裂面。
根据墙后填土的破裂面,计算墙后的土压力。
跟据破裂面位置不同分为下列两种情况:
LapousseactivedesterresestcalculesurlabasedelathoriedeCoulomb.Lasurfacederuptureos@trouvelapousseactivemaximaledesterresestprisecommelaplusdfavorable.Laepoussedesterresestcalculeenfonctiondelasurfacederuptureduremblaiderrirelemur.Onedistinguedeuxdiffrents&
asbasssurlapositiondelasurfacederupture:
①、填土高度较低,破裂面交于路面荷载内的情况。
如图所示:
①Lahauteurduremblaiestfaible,lasurfacederupturequiinterceptelachaussechargeeest
reprsentecommesuit:
Fig3.2.1
台后土压力,根据库仑土压力可推算为:
Lapoussedesterresderrirelemurestcalculetelle也ueprsenteeci-aprsensebasantsurlathoriedeCoulomb,
EH2Ka,Ex=Ecos(:
JEy=Esin(:
、.)
填土高度较高,破裂面交于路基边坡上。
如图所示:
②Lahauteurduremblaiestassezimportante,lasurfacederupturequiintercepteletalusde
laplate-formeesttellequemontrsurlafiguresuivante:
Fig322
LapoussrdesterresderrirelemurestcalculeetestprsenfercommesuitensebasantsurlathoriedeCoulomb:
Ejg
=Ecos(役亠c),Ey=Esin(:
:
£
亠①
"
cos(©
—a)
Ka二■
2/亠sA亠[Sin(©
+®
sin(©
-P)〔
cosacos(a+©
1+|卜
\cos(a+5)cos(a—P)
1
n-90--,ZyH
y3
tg(:
'
I)tg(「)•ctg()11tg(二川;
Jctg()…tg()
1tg(二川心)如(:
I)ctg(;
、£
)】
其中Avec:
a墙背倾角angledemurarriere
(-破裂角anglederupture
&
土内摩擦角angledefrottementinternedusol
3填土坡度penteduremblai
qlm墙身中部土压应力contraintedepressiondusolaumilieudumur
ql墙身根部土压应力contraintedepressiondusolaudbutdumur
由于墙身垂直,故a=0°
计算假定墙与土的内摩擦角比值为0,故Z=4可推出公式中
2=0+a+§
=K=-tga=0将0=35;
h0=q/s°
=1.052632m代入公式。
通过计算先确定hp是否大于墙身顶上填土高度h,如果hp>
h则采用②类条件下公式计算;
如果hp<
h,则采用①类条件下公式计算。
由此可求得墙身后主动土压力各项数值。
Lemurestvertical,donea=0°
.OnsupposequelerapportAngledefrottementmur/Anglede
frottementsolestrgala。
,doneZ=0Onpeutdrduireque2=0+a+毛0A=-tga=0.Lesvaleurs0=35°
h0=q/soi=1.052632msontintroduitesdanslaformulepourfairelecalcul.Enfonctiondelahauteurduremblai(h)surlemur,sihp>
h,onapplique②fcsimulepourleCas
hp<
h,onappliquelaformulepourleCas①.Ainsioncalcullesvaleursdesdiffrentsparam^tresdelapousseactivedesterresderrirelemur.
3.2.2-地震状态PoussedeterressousSsme©
地震下主动土压力仍以库仑土压力为基础,采用MONONOBE-OKABE的理论计算。
其
计算原理和公式与静态土压力基本相同,仍分为①、②两类计算条件。
但需要考虑地震状况下的水平和垂直向重力加速度应力。
并需考虑地震加速度
iK
角:
D二arctan(Lj^)
其中AvecZ场地影响系数。
由于采用动态法计算地震下土压力,故Z=1
Kh:
地震水平向加速度系数.15;
Kv:
地震垂直向加速度系数.075
综合以上因素,地震下墙后土压力可折算为静态土压力计算。
对库仑土压力公式进行修
改,将a,卩,ycol的数值用以下值来替代:
LapousseactivedesterressoussfemeestcalculeeaveclathoriedeMONONOBE-OKABEsurlabasedelapoussedesterresdeCoulomb.Leprincipedecalculestsimilairece也idelapoussedescterresaureposendistinguantdeuxmodlesdecalcul!
Maispourtantausime命fautencoretenircomptedelacontraintehorizontaleetverticale
dueal'
accl飽tiondelagravit,eetdel'
influeneedel'
angled'
accleration
駅h
sismique:
乂一)二arctan《)
AvecZCoefficientd'
influeneedusite.Lapoussedesterressoussismeestcalculeparlamethodedynamique,doneZ=1
Coefficientd'
acclrationsismiquehorizontaleestde.15
Kv:
Coefficientd'
acclrationsismiqueverticaleestde.075
Aveclapriseencomptedesfacteurscitsau-dessus,lapoussedesterresderrirelemursousseismepeutetreconvertieenpousseedesterresaurepos,enrempla?
antlescoaieufrsde
parlesvaleurssuivantes:
O(_z=a=0+日
COS(J'
;
)
cos:
其中Aveca_z卩_zYol_z、q_z、H_z均为考虑地震作用后,换算过来的结果
Donta_Z,卩_z_z,g_ZetH_zsontdesvaleursobtenuesparconversionaveclapriseencomptedeseffetssismiques.
3.3凸榫土压力butedesterressurlabchee
凸榫承受的土压力按被动土压力计算,计算采用朗金土压力理论。
计算沿用主动土压力
类似的方法,公式如下
Labut虑desterresrepriseparlabcheest血nepoussepassive,calculeaveclathori@de
Rankine,parunemthodlesimi
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- 悬臂 挡墙 计算