4米高重力式挡墙计算书.docx
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4米高重力式挡墙计算书
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:
2017-06-1616:
39:
40星期五
------------------------------------------------------------------------
原始条件:
墙身尺寸:
墙身高:
4.000(m)
墙顶宽:
1.040(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:
0.210(m)
墙趾台阶h1:
0.430(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:
0.200
墙身砌体容许压应力:
800.000(kPa)
墙身砌体容许弯曲拉应力:
110.000(kPa)
墙身砌体容许剪应力:
80.000(kPa)
材料抗压极限强度:
5.400(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:
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:
100.000(kPa)
地基承载力特征值提高系数:
墙趾值提高系数:
1.000
墙踵值提高系数:
1.200
平均值提高系数:
1.000
墙底摩擦系数:
0.200
地基土类型:
土质地基
地基土内摩擦角:
10.000(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
13.0000.0000
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)
土压力起算点:
从结构底面起算
基础类型:
换填土式基础
换填部分尺寸:
C=0.200(m),H=0.600(m)
换填土内摩擦角:
45.000(度)
换填土平均容重:
18.000(kN/m3)
应力扩散角:
30.000(度)
换填土修正后承载力:
150.000(kPa)
换填土摩擦系数:
0.500
=====================================================================
第1种情况:
一般情况
=============================================
组合系数:
1.000
1.挡土墙结构重力分项系数=0.900√
2.墙顶上的有效永久荷载分项系数=0.900√
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=1.400√
5.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4.450(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角=30.268(度)
按实际墙背计算得到:
第1破裂角:
30.268(度)
Ea=46.302(kN)Ex=44.159(kN)Ey=13.923(kN)作用点高度Zy=1.483(m)
墙身截面积=6.757(m2)重量=155.401(kN)
(一)滑动稳定性验算
基底摩擦系数=0.200
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=152.383(kN)En=22.313(kN)Wt=30.477(kN)Et=40.570(kN)
滑移力=10.094(kN)抗滑力=34.939(kN)
滑移验算满足:
Kc=3.461>1.300
滑动稳定方程验算:
滑动稳定方程满足:
方程值=16.824(kN)>0.0
换填土摩擦系数=0.500
地基土层水平向:
滑移力=44.159(kN)抗滑力=89.218(kN)
地基土层水平向:
滑移验算满足:
Kc2=2.020>1.300
(二)倾覆稳定性验算
相对于墙趾点,墙身重力的力臂Zw=1.439(m)
相对于墙趾点,Ey的力臂Zx=2.250(m)
相对于墙趾点,Ex的力臂Zy=1.033(m)
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩=45.631(kN-m)抗倾覆力矩=254.975(kN-m)
倾覆验算满足:
K0=5.588>1.500
倾覆稳定方程验算:
倾覆稳定方程满足:
方程值=158.894(kN-m)>0.0
(三)地基应力及偏心距验算
基础类型为换填土式,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=174.696(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=209.345(kN-m)
基础底面宽度B=2.295(m)偏心距e=-0.051(m)
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=1.198(m)
基底压应力:
趾部=65.970踵部=86.300(kPa)
最大应力与最小应力之比=86.300/65.970=1.308
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=-0.051<=0.167*2.295=0.382(m)
墙趾处地基承载力验算满足:
压应力=65.970<=150.000(kPa)
墙踵处地基承载力验算满足:
压应力=86.300<=180.000(kPa)
地基平均承载力验算满足:
压应力=76.135<=150.000(kPa)
换填土基础下地基承载力验算满足:
扩散后压应力=73.448<=100.000(kPa)
(四)基础强度验算
基础为换填土基础,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=6.250(m2)重量=143.757(kN)
相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂Zw=1.434(m)
相对于验算截面外边缘,Ey的力臂Zx=2.250(m)
相对于验算截面外边缘,Ex的力臂Zy=1.033(m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力=157.680(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=191.879(kN-m)
相对于验算截面外边缘,合力作用力臂Zn=1.217(m)
截面宽度B=2.250(m)偏心距e1=-0.092(m)
截面上偏心距验算满足:
e1=-0.092<=0.250*2.250=0.563(m)
截面上压应力:
面坡=52.908背坡=87.252(kPa)
压应力验算满足:
计算值=87.252<=800.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-8.406<=80.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数γ0=0.950
验算截面上的轴向力组合设计值Nd=148.874(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=2.250(m2)
材料抗压极限强度Ra=5400.000(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=0.996
计算强度时:
强度验算满足:
计算值=141.430<=5257.617(kN)
计算稳定时:
稳定验算满足:
计算值=141.430<=5236.378(kN)
(六)台顶截面强度验算
[土压力计算]计算高度为3.570(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角=30.254(度)
按实际墙背计算得到:
第1破裂角:
30.254(度)
Ea=29.800(kN)Ex=28.420(kN)Ey=8.961(kN)作用点高度Zy=1.190(m)
[强度验算]
验算截面以上,墙身截面积=5.306(m2)重量=122.036(kN)
相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂Zw=1.167(m)
相对于验算截面外边缘,Ey的力臂Zx=1.932(m)
相对于验算截面外边缘,Ex的力臂Zy=1.190(m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力=130.997(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=125.918(kN-m)
相对于验算截面外边缘,合力作用力臂Zn=0.961(m)
截面宽度B=1.932(m)偏心距e1=0.005(m)
截面上偏心距验算满足:
e1=0.005<=0.250*1.932=0.483(m)
截面上压应力:
面坡=68.843背坡=66.729(kPa)
压应力验算满足:
计算值=68.843<=800.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-12.408<=80.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数γ0=0.950
验算截面上的轴向力组合设计值Nd=122.378(kN)
轴心力偏心影响系数αk=0.964
挡墙构件的计算截面每沿米面积A=1.932(m2)
材料抗压极限强度Ra=5400.000(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=0.995
计算强度时:
强度验算满足:
计算值=116.259<=4355.377(kN)
计算稳定时:
稳定验算满足:
计算值=116.259<=4333.131(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=0.900√
2.墙顶上的有效永久荷载分项系数=0.900√
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=1.400√
5.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4.450(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角=30.268(度)
按实际墙背计算得到:
第1破裂角:
30.268(度)
Ea=46.302(kN)Ex=44.159(kN)Ey=13.923(kN)作用点高度Zy=1.483(m)
墙身截面积=6.757(m2)重量=155.401(kN)
(一)滑动稳定性验算
基底摩擦系数=0.200
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=152.383(kN)En=22.313(kN)Wt=30.477(kN)Et=40.570(kN)
滑移力=10.094(kN)抗滑力=34.939(kN)
滑移验算满足:
Kc=3.461>1.300
滑动稳定方程验算:
滑动稳定方程满足:
方程值=16.824(kN)>0.0
换填土摩擦系数=0.500
地基土层水平向:
滑移力=44.159(kN)抗滑力=89.218(kN)
地基土层水平向:
滑移验算满足:
Kc2=2.020>1.300
(二)倾覆稳定性验算
相对于墙趾点,墙身重力的力臂Zw=1.439(m)
相对于墙趾点,Ey的力臂Zx=2.250(m)
相对于墙趾点,Ex的力臂Zy=1.033(m)
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩=45.631(kN-m)抗倾覆力矩=254.975(kN-m)
倾覆验算满足:
K0=5.588>1.500
倾覆稳定方程验算:
倾覆稳定方程满足:
方程值=158.894(kN-m)>0.0
(三)地基应力及偏心距验算
基础类型为换填土式,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=174.696(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=209.345(kN-m)
基础底面宽度B=2.295(m)偏心距e=-0.051(m)
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=1.198(m)
基底压应力:
趾部=65.970踵部=86.300(kPa)
最大应力与最小应力之比=86.300/65.970=1.308
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=-0.051<=0.167*2.295=0.382(m)
墙趾处地基承载力验算满足:
压应力=65.970<=150.000(kPa)
墙踵处地基承载力验算满足:
压应力=86.300<=180.000(kPa)
地基平均承载力验算满足:
压应力=76.135<=150.000(kPa)
换填土基础下地基承载力验算满足:
扩散后压应力=73.448<=100.000(kPa)
(四)基础强度验算
基础为换填土基础,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=6.250(m2)重量=143.757(kN)
相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂Zw=1.434(m)
相对于验算截面外边缘,Ey的力臂Zx=2.250(m)
相对于验算截面外边缘,Ex的力臂Zy=1.033(m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力=157.680(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=191.879(kN-m)
相对于验算截面外边缘,合力作用力臂Zn=1.217(m)
截面宽度B=2.250(m)偏心距e1=-0.092(m)
截面上偏心距验算满足:
e1=-0.092<=0.250*2.250=0.563(m)
截面上压应力:
面坡=52.908背坡=87.252(kPa)
压应力验算满足:
计算值=87.252<=800.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-8.406<=80.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数γ0=0.950
验算截面上的轴向力组合设计值Nd=148.874(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=2.250(m2)
材料抗压极限强度Ra=5400.000(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=0.996
计算强度时:
强度验算满足:
计算值=141.430<=5257.617(kN)
计算稳定时:
稳定验算满足:
计算值=141.430<=5236.378(kN)
(六)台顶截面强度验算
[土压力计算]计算高度为3.570(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角=30.254(度)
按实际墙背计算得到:
第1破裂角:
30.254(度)
Ea=29.800(kN)Ex=28.420(kN)Ey=8.961(kN)作用点高度Zy=1.190(m)
[强度验算]
验算截面以上,墙身截面积=5.306(m2)重量=122.036(kN)
相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂Zw=1.167(m)
相对于验算截面外边缘,Ey的力臂Zx=1.932(m)
相对于验算截面外边缘,Ex的力臂Zy=1.190(m)
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力=130.997(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=125.918(kN-m)
相对于验算截面外边缘,合力作用力臂Zn=0.961(m)
截面宽度B=1.932(m)偏心距e1=0.005(m)
截面上偏心距验算满足:
e1=0.005<=0.250*1.932=0.483(m)
截面上压应力:
面坡=68.843背坡=66.729(kPa)
压应力验算满足:
计算值=68.843<=800.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-12.408<=80.000(kPa)
[极限状态法]:
重要性系数γ0=0.950
验算截面上的轴向力组合设计值Nd=122.378(kN)
轴心力偏心影响系数αk=0.964
挡墙构件的计算截面每沿米面积A=1.932(m2)
材料抗压极限强度Ra=5400.000(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=0.995
计算强度时:
强度验算满足:
计算值=116.259<=4355.377(kN)
计算稳定时:
稳定验算满足:
计算值=116.259<=4333.131(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(一般情况)
抗滑力=34.939(kN),滑移力=10.094(kN)。
滑移验算满足:
Kc=3.461>1.300
滑动稳定方程验算最不利为:
组合1(一般情况)
滑动稳定方程满足:
方程值=16.824(kN)>0.0
安全系数最不利为:
组合1(一般情况)
抗滑力=89.218(kN),滑移力=44.159(kN)。
地基土层水平向:
滑移验算满足:
Kc2=2.020>1.300
(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=254.975(kN-M),倾覆力矩=45.631(kN-m)。
倾覆验算满足:
K0=5.588>1.500
倾覆稳定方程验算最不利为:
组合1(一般情况)
倾覆稳定方程满足:
方程值=158.894(kN-m)>0.0
(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=0.051<=0.167*2.295=0.382(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=65.970<=150.000(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=86.300<=180.000(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=76.135<=150.000(kPa)
换填土基础下地基承载力验算最不利为:
组合1(一般情况)
换填土基础下地基承载力验算满足:
扩散后压应力=73.448<=150.000(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=-0.092<=0.250*2.250=0.563(m)
压应力验算最不利为:
组合2(组合2)
压应力验算满足:
计算值=87.252<=800.000(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<=110.000(kPa)
剪应力验算最不利为:
组合2(组合2)
剪应力验算满足:
计算值=-8.406<=80.000(kPa)
[极限状态法]:
强度验算最不利为:
组合1(一般情况)
强度验算满足:
计算值=141.430<=5257.617(kN)
稳定验算最不利为:
组合1(一般情况)
稳定验算满足:
计算值=141.430<=5236.378(kN)
(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=0.005<=0.250*1.932=0.483(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=68.843<=800.000(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<=110.000(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=-12.408<=80.000(kPa)
[极限状态法]:
强度验算最不利为:
组合2(组合2)
强度验算满足:
计算值=116.259<=4355.377(kN)
稳定验算最不利为:
组合2(组合2)
稳定验算满足:
计算值=116.259<=4333.131(kN)
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- 重力 挡墙 计算