8m衡重式挡土墙验算.docx
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8m衡重式挡土墙验算
衡重式挡土墙验算[执行标准:
公路]
计算项目:
衡重式挡土墙1
计算时间:
2011-04-1821:
48:
34星期一
------------------------------------------------------------------------
原始条件:
墙身尺寸:
墙身总高:
8.800(m)
上墙高:
2.700(m)
墙顶宽:
0.500(m)
台宽:
1.000(m)
面坡倾斜坡度:
1:
0.050
上墙背坡倾斜坡度:
1:
0.450
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:
0.700(m)
墙趾台阶h1:
0.800(m)
墙趾台阶与墙面坡坡度相同
墙底倾斜坡率:
0.100:
1
墙踵台阶b3:
0.300(m)
墙踵台阶h3:
0.300(m)
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:
0.400
砌体种类:
块石砌体
砂浆标号:
10
石料强度(MPa):
40
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:
250.000(kPa)
地基土容许承载力提高系数:
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:
0.350
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:
1
折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)换算土柱数
110.0000.0001
第1个:
距离0.000(m),宽度10.000(m),高度0.605(m)2004路基规范挡土墙车辆荷载
地面横坡角度:
20.000(度)
墙顶标高:
0.000(m)
挡墙分段长度:
10.000(m)
=====================================================================
第1种情况:
组合1
=============================================
组合系数:
1.000
1.挡土墙结构重力分项系数=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√
=============================================
[土压力计算]计算高度为9.027(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=27.500(度)
按假想墙背计算得到:
第1破裂角:
29.510(度)
Ea=90.990Ex=24.523Ey=87.623(kN)作用点高度Zy=1.039(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=27.500(度)第1破裂角=27.500(度)
Ea=58.867Ex=27.182Ey=52.215(kN)作用点高度Zy=0.000(m)
计算下墙土压力
无荷载时的破裂角=34.823(度)
按力多边形法计算得到:
破裂角:
35.248(度)
Ea=123.347Ex=123.122Ey=7.452(kN)作用点高度Zy=2.648(m)
墙身截面积=17.864(m2)重量=410.863kN
衡重台上填料重=55.722(kN)重心坐标(1.470,-1.063)(相对于墙面坡上角点)
(一)滑动稳定性验算
基底摩擦系数=0.350
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=5.711(度)
Wn=464.269(kN)En=74.327(kN)Wt=46.427(kN)Et=143.620(kN)
滑移力=97.193(kN)抗滑力=188.509(kN)
滑移验算满足:
Kc=1.940>1.300
滑动稳定方程验算:
滑动稳定方程满足:
方程值=65.490(kN)>0.0
地基土摩擦系数=0.400
地基土层水平向:
滑移力=150.303(kN)抗滑力=213.135(kN)
地基土层水平向:
滑移验算满足:
Kc2=1.418>1.300
(二)倾覆稳定性验算
相对于墙趾,墙身重力的力臂Zw=1.907(m)
相对于墙趾,上墙Ey的力臂Zx=3.855(m)
相对于墙趾,上墙Ex的力臂Zy=6.100(m)
相对于墙趾,下墙Ey的力臂Zx3=2.935(m)
相对于墙趾,下墙Ex的力臂Zy3=2.421(m)
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩=463.838(kN-m)抗倾覆力矩=1152.271(kN-m)
倾覆验算满足:
K0=2.484>1.500
倾覆稳定方程验算:
倾覆稳定方程满足:
方程值=406.342(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=538.596(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=688.433(kN-m)
基础底面宽度B=2.718(m)偏心距e=0.081(m)
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=1.278(m)
基底压应力:
趾部=233.564踵部=162.683(kPa)
最大应力与最小应力之比=233.564/162.683=1.436
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=0.081<=0.167*2.718=0.453(m)
墙趾处地基承载力验算满足:
压应力=233.564<=300.000(kPa)
墙踵处地基承载力验算满足:
压应力=162.683<=325.000(kPa)
地基平均承载力验算满足:
压应力=198.123<=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=72.968(kN)
上墙墙背处的Ex=27.182(kN)
上墙墙背处的Ey=12.232(kN)
相对于上墙墙趾,上墙重力的力臂Zw=0.707(m)
相对于上墙墙趾,上墙Ex的力臂Zy=0.000(m)
相对于上墙墙趾,上墙Ey的力臂Zx=1.850(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=0.871(m)
截面宽度B=1.850(m)偏心距e1=0.054(m)
截面上偏心距验算满足:
e1=0.054<=0.250*1.850=0.463(m)
截面上压应力:
面坡=54.143背坡=37.964(kPa)
压应力验算满足:
计算值=54.143<=2600.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-3.729<=110.000(kPa)
斜截面剪应力检算
斜剪应力验算满足:
计算值=21.748<=110.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数_0=1.100
验算截面上的轴向力组合设计值Nd=82.795(kN)
轴心力偏心影响系数醟=0.990
挡墙构件的计算截面每沿米面积A=1.850(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鉬=2.310
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=91.075<=1268.341(kN)
计算稳定时:
稳定验算满足:
计算值=91.075<=1268.341(kN)
(六)墙底截面强度验算
验算截面以上,墙身截面积=17.498(m2)重量=402.448kN
相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂Zw=1.910(m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于截面总竖向力=517.838(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=679.014(kN-m)
相对于验算截面外边缘,合力作用力臂Zn=1.311(m)
截面宽度B=2.705(m)偏心距e1=0.041(m)
截面上偏心距验算满足:
e1=0.041<=0.250*2.705=0.676(m)
截面上压应力:
面坡=208.954背坡=173.921(kPa)
压应力验算满足:
计算值=208.954<=2600.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-21.010<=110.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数_0=1.100
验算截面上的轴向力组合设计值Nd=495.888(kN)
轴心力偏心影响系数醟=0.997
挡墙构件的计算截面每沿米面积A=2.705(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鉬=2.310
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮=0.956
计算强度时:
强度验算满足:
计算值=545.477<=1868.379(kN)
计算稳定时:
稳定验算满足:
计算值=545.477<=1786.556(kN)
(七)台顶截面强度验算
[土压力计算]计算高度为8.000(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=27.500(度)
按假想墙背计算得到:
第1破裂角:
29.510(度)
Ea=90.990Ex=24.523Ey=87.623(kN)作用点高度Zy=1.039(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=27.500(度)第1破裂角=27.500(度)
Ea=58.867Ex=27.182Ey=52.215(kN)作用点高度Zy=0.000(m)
计算下墙土压力
无荷载时的破裂角=34.464(度)
按力多边形法计算得到:
破裂角:
35.032(度)
Ea=94.739Ex=94.566Ey=5.724(kN)作用点高度Zy=2.257(m)
[强度验算]
验算截面以上,墙身截面积=15.469(m2)重量=355.776kN
相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂Zw=1.991(m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于截面总竖向力=469.437(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=370.569(kN-m)
相对于验算截面外边缘,合力作用力臂Zn=0.789(m)
截面宽度B=1.790(m)偏心距e1=0.106(m)
截面上偏心距验算满足:
e1=0.106<=0.250*1.790=0.448(m)
截面上压应力:
面坡=355.092背坡=169.418(kPa)
压应力验算满足:
计算值=355.092<=2600.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-36.887<=110.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数_0=1.100
验算截面上的轴向力组合设计值Nd=451.463(kN)
轴心力偏心影响系数醟=0.960
挡墙构件的计算截面每沿米面积A=1.790(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鉬=2.310
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮=0.899
计算强度时:
强度验算满足:
计算值=496.609<=1190.115(kN)
计算稳定时:
稳定验算满足:
计算值=496.609<=1070.173(kN)
=====================================================================
第2种情况:
组合2
=============================================
组合系数:
1.000
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9.027(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=27.500(度)
按假想墙背计算得到:
第1破裂角:
29.510(度)
Ea=90.990Ex=24.523Ey=87.623(kN)作用点高度Zy=1.039(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=27.500(度)第1破裂角=27.500(度)
Ea=58.867Ex=27.182Ey=52.215(kN)作用点高度Zy=0.000(m)
计算下墙土压力
无荷载时的破裂角=34.823(度)
按力多边形法计算得到:
破裂角:
35.248(度)
Ea=123.347Ex=123.122Ey=7.452(kN)作用点高度Zy=2.648(m)
墙身截面积=17.864(m2)重量=410.863kN
衡重台上填料重=55.722(kN)重心坐标(1.470,-1.063)(相对于墙面坡上角点)
(一)滑动稳定性验算
基底摩擦系数=0.350
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=5.711(度)
Wn=464.269(kN)En=74.327(kN)Wt=46.427(kN)Et=143.620(kN)
滑移力=97.193(kN)抗滑力=188.509(kN)
滑移验算满足:
Kc=1.940>1.300
滑动稳定方程验算:
滑动稳定方程满足:
方程值=112.767(kN)>0.0
地基土摩擦系数=0.400
地基土层水平向:
滑移力=150.303(kN)抗滑力=213.135(kN)
地基土层水平向:
滑移验算满足:
Kc2=1.418>1.300
(二)倾覆稳定性验算
相对于墙趾,墙身重力的力臂Zw=1.907(m)
相对于墙趾,上墙Ey的力臂Zx=3.855(m)
相对于墙趾,上墙Ex的力臂Zy=6.100(m)
相对于墙趾,下墙Ey的力臂Zx3=2.935(m)
相对于墙趾,下墙Ex的力臂Zy3=2.421(m)
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩=463.838(kN-m)抗倾覆力矩=1152.271(kN-m)
倾覆验算满足:
K0=2.484>1.500
倾覆稳定方程验算:
倾覆稳定方程满足:
方程值=502.612(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=538.596(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=688.433(kN-m)
基础底面宽度B=2.718(m)偏心距e=0.081(m)
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=1.278(m)
基底压应力:
趾部=233.564踵部=162.683(kPa)
最大应力与最小应力之比=233.564/162.683=1.436
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=0.081<=0.167*2.718=0.453(m)
墙趾处地基承载力验算满足:
压应力=233.564<=300.000(kPa)
墙踵处地基承载力验算满足:
压应力=162.683<=325.000(kPa)
地基平均承载力验算满足:
压应力=198.123<=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=72.968(kN)
上墙墙背处的Ex=27.182(kN)
上墙墙背处的Ey=12.232(kN)
相对于上墙墙趾,上墙重力的力臂Zw=0.707(m)
相对于上墙墙趾,上墙Ex的力臂Zy=0.000(m)
相对于上墙墙趾,上墙Ey的力臂Zx=1.850(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=0.871(m)
截面宽度B=1.850(m)偏心距e1=0.054(m)
截面上偏心距验算满足:
e1=0.054<=0.250*1.850=0.463(m)
截面上压应力:
面坡=54.143背坡=37.964(kPa)
压应力验算满足:
计算值=54.143<=2600.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-3.729<=110.000(kPa)
斜截面剪应力检算
斜剪应力验算满足:
计算值=21.748<=110.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数_0=1.100
验算截面上的轴向力组合设计值Nd=85.199(kN)
轴心力偏心影响系数醟=0.990
挡墙构件的计算截面每沿米面积A=1.850(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鉬=2.310
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=93.719<=1268.341(kN)
计算稳定时:
稳定验算满足:
计算值=93.719<=1268.341(kN)
(六)墙底截面强度验算
验算截面以上,墙身截面积=17.498(m2)重量=402.448kN
相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂Zw=1.910(m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于截面总竖向力=517.838(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=679.014(kN-m)
相对于验算截面外边缘,合力作用力臂Zn=1.311(m)
截面宽度B=2.705(m)偏心距e1=0.041(m)
截面上偏心距验算满足:
e1=0.041<=0.250*2.705=0.676(m)
截面上压应力:
面坡=208.954背坡=173.921(kPa)
压应力验算满足:
计算值=208.954<=2600.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-21.010<=110.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数_0=1.100
验算截面上的轴向力组合设计值Nd=517.838(kN)
轴心力偏心影响系数醟=0.997
挡墙构件的计算截面每沿米面积A=2.705(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鉬=2.310
偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮=0.956
计算强度时:
强度验算满足:
计算值=569.622<=1868.379(kN)
计算稳定时:
稳定验算满足:
计算值=569.622<=1786.556(kN)
(七)台顶截面强度验算
[土压力计算]计算高度为8.000(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=27.500(度)
按假想墙背计算得到:
第1破裂角:
29.510(度)
Ea=90.990Ex=24.523Ey=87.623(kN)作用点高度Zy=1.039(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=27.500(度)第1破裂角=27.500(度)
Ea=58.867Ex=27.182Ey=52.215(kN)作用点高度Zy=0.000(m)
计算下墙土压力
无荷载时的破裂角=34.464(度)
按力多边形法计算得到:
破裂角:
35.032(度)
Ea=94.739Ex=94.566Ey=5.724(kN)作用点高度Zy=2.257(m)
[强度验算]
验算截面以上,墙身截面积=15.469(m2)重量=355.776kN
相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂Zw=1.991(m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于截面总竖向力=469.437(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=370.569(kN-m)
相对于验算截面外边缘,合力作用力臂Zn=0.789(m)
截面宽度B=1.790(m)偏心距e1=0.106(m)
截面上偏心距验算满足:
e1=0.106<=0.250*1.790=0.448(m)
截面上压应力:
面坡=355.092背坡=169.418(kPa)
压应力验算满足:
计算值=355.092<=2600.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-36.887<=110.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数_0=1.100
验算截面上的轴向力组合设计值Nd=469.437(kN)
轴心力偏心影响系数醟=0.960
挡
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- 衡重式 挡土墙 验算