3166重力式挡土墙验算解析.docx
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3166重力式挡土墙验算解析
316.6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：
2015-09-1417:
04:
49星期一
------------------------------------------------------------------------
原始条件:
墙身尺寸:
墙身高:
2.000（m）
墙顶宽:
0.800（m）
面坡倾斜坡度:
1:
0.200
背坡倾斜坡度:
1:
0.000
墙踵台阶b3:
0.400（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:
20.000（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:
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:
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:
500.000（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
10.4000.6000
22.5000.0000
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）
=====================================================================
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=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2.000（m）处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角=31.346（度）
按实际墙背计算得到:
第1破裂角：
31.346（度）
Ea=14.865（kN）Ex=14.177（kN）Ey=4.470（kN）作用点高度Zy=0.785（m）
墙身截面积=2.160（m2）重量=43.200（kN）
（一）滑动稳定性验算
基底摩擦系数=0.500
滑移力=14.177（kN）抗滑力=23.835（kN）
滑移验算满足:
Kc=1.681>1.300
滑动稳定方程验算：
滑动稳定方程满足:
方程值=11.818（kN）>0.0
（二）倾覆稳定性验算
相对于墙趾点，墙身重力的力臂Zw=0.746（m）
相对于墙趾点，Ey的力臂Zx=1.200（m）
相对于墙趾点，Ex的力臂Zy=0.785（m）
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩=11.133（kN-m）抗倾覆力矩=37.577（kN-m）
倾覆验算满足:
K0=3.375>1.500
倾覆稳定方程验算：
倾覆稳定方程满足:
方程值=20.001（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
作用于基础底的总竖向力=47.670（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=26.444（kN-m）
基础底面宽度B=1.600（m）偏心距e=0.245（m）
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=0.555（m）
基底压应力:
趾部=57.197踵部=2.390（kPa）
最大应力与最小应力之比=57.197/2.390=23.928
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=0.245<=0.167*1.600=0.267（m）
墙趾处地基承载力验算满足:
压应力=57.197<=600.000（kPa）
墙踵处地基承载力验算满足:
压应力=2.390<=650.000（kPa）
地基平均承载力验算满足:
压应力=29.794<=500.000（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=2.160（m2）重量=43.200（kN）
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=0.746（m）
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=1.200（m）
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=0.785（m）
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力=47.670（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=26.444（kN-m）
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=0.555（m）
截面宽度B=1.600（m）偏心距e1=0.245（m）
截面上偏心距验算满足:
e1=0.245<=0.250*1.600=0.400（m）
截面上压应力:
面坡=57.197背坡=2.390（kPa）
压应力验算满足:
计算值=57.197<=2100.000（kPa）
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-3.057<=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=47.670（kN）
轴心力偏心影响系数αk=0.780
挡墙构件的计算截面每沿米面积A=1.600（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=47.670<=864.388（kN）
计算稳定时:
稳定验算满足:
计算值=47.670<=864.388（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.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2.000（m）处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角=31.346（度）
按实际墙背计算得到:
第1破裂角：
31.346（度）
Ea=14.865（kN）Ex=14.177（kN）Ey=4.470（kN）作用点高度Zy=0.785（m）
墙身截面积=2.160（m2）重量=43.200（kN）
（一）滑动稳定性验算
基底摩擦系数=0.500
滑移力=14.177（kN）抗滑力=23.835（kN）
滑移验算满足:
Kc=1.681>1.300
滑动稳定方程验算：
滑动稳定方程满足:
方程值=11.818（kN）>0.0
（二）倾覆稳定性验算
相对于墙趾点，墙身重力的力臂Zw=0.746（m）
相对于墙趾点，Ey的力臂Zx=1.200（m）
相对于墙趾点，Ex的力臂Zy=0.785（m）
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩=11.133（kN-m）抗倾覆力矩=37.577（kN-m）
倾覆验算满足:
K0=3.375>1.500
倾覆稳定方程验算：
倾覆稳定方程满足:
方程值=20.001（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
作用于基础底的总竖向力=47.670（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=26.444（kN-m）
基础底面宽度B=1.600（m）偏心距e=0.245（m）
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=0.555（m）
基底压应力:
趾部=57.197踵部=2.390（kPa）
最大应力与最小应力之比=57.197/2.390=23.928
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=0.245<=0.167*1.600=0.267（m）
墙趾处地基承载力验算满足:
压应力=57.197<=600.000（kPa）
墙踵处地基承载力验算满足:
压应力=2.390<=650.000（kPa）
地基平均承载力验算满足:
压应力=29.794<=500.000（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=2.160（m2）重量=43.200（kN）
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=0.746（m）
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=1.200（m）
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=0.785（m）
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力=47.670（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=26.444（kN-m）
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=0.555（m）
截面宽度B=1.600（m）偏心距e1=0.245（m）
截面上偏心距验算满足:
e1=0.245<=0.250*1.600=0.400（m）
截面上压应力:
面坡=57.197背坡=2.390（kPa）
压应力验算满足:
计算值=57.197<=2100.000（kPa）
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-3.057<=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=47.670（kN）
轴心力偏心影响系数αk=0.780
挡墙构件的计算截面每沿米面积A=1.600（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=47.670<=864.388（kN）
计算稳定时:
稳定验算满足:
计算值=47.670<=864.388（kN）
=====================================================================
第3种情况:
组合3
=============================================
组合系数:
1.000
1.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2.000（m）处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角=31.346（度）
按实际墙背计算得到:
第1破裂角：
31.346（度）
Ea=14.865（kN）Ex=14.177（kN）Ey=4.470（kN）作用点高度Zy=0.785（m）
墙身截面积=2.160（m2）重量=43.200（kN）
（一）滑动稳定性验算
基底摩擦系数=0.500
滑移力=14.177（kN）抗滑力=23.835（kN）
滑移验算满足:
Kc=1.681>1.300
滑动稳定方程验算：
滑动稳定方程满足:
方程值=11.818（kN）>0.0
（二）倾覆稳定性验算
相对于墙趾点，墙身重力的力臂Zw=0.746（m）
相对于墙趾点，Ey的力臂Zx=1.200（m）
相对于墙趾点，Ex的力臂Zy=0.785（m）
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩=11.133（kN-m）抗倾覆力矩=37.577（kN-m）
倾覆验算满足:
K0=3.375>1.500
倾覆稳定方程验算：
倾覆稳定方程满足:
方程值=20.001（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
作用于基础底的总竖向力=47.670（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=26.444（kN-m）
基础底面宽度B=1.600（m）偏心距e=0.245（m）
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=0.555（m）
基底压应力:
趾部=57.197踵部=2.390（kPa）
最大应力与最小应力之比=57.197/2.390=23.928
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=0.245<=0.167*1.600=0.267（m）
墙趾处地基承载力验算满足:
压应力=57.197<=600.000（kPa）
墙踵处地基承载力验算满足:
压应力=2.390<=650.000（kPa）
地基平均承载力验算满足:
压应力=29.794<=500.000（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=2.160（m2）重量=43.200（kN）
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=0.746（m）
相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=1.200（m）
相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=0.785（m）
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力=47.670（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=26.444（kN-m）
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=0.555（m）
截面宽度B=1.600（m）偏心距e1=0.245（m）
截面上偏心距验算满足:
e1=0.245<=0.250*1.600=0.400（m）
截面上压应力:
面坡=57.197背坡=2.390（kPa）
压应力验算满足:
计算值=57.197<=2100.000（kPa）
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-3.057<=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=47.670（kN）
轴心力偏心影响系数αk=0.780
挡墙构件的计算截面每沿米面积A=1.600（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=47.670<=864.388（kN）
计算稳定时:
稳定验算满足:
计算值=47.670<=864.388（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=23.835（kN）,滑移力=14.177（kN）。
滑移验算满足:
Kc=1.681>1.300
滑动稳定方程验算最不利为：
组合1（组合1）
滑动稳定方程满足:
方程值=11.818（kN）>0.0
（二）倾覆验算
安全系数最不利为：
组合1（组合1）
抗倾覆力矩=37.577（kN-M）,倾覆力矩=11.133（kN-m）。
倾覆验算满足:
K0=3.375>1.500
倾覆稳定方程验算最不利为：
组合1（组合1）
倾覆稳定方程满足:
方程值=20.001（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3（组合3）
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=0.245<=0.167*1.600=0.267（m）
墙趾处地基承载力验算最不利为：
组合3（组合3）
墙趾处地基承载力验算满足:
压应力=57.197<=600.000（kPa）
墙踵处地基承载力验算最不利为：
组合3（组合3）
墙踵处地基承载力验算满足:
压应力=2.390<=650.000（kPa）
地基平均承载力验算最不利为：
组合3（组合3）
地基平均承载力验算满足:
压应力=29.794<=500.000（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（组合1）
截面上偏心距验算满足:
e1=0.245<=0.250*1.600=0.400（m）
压应力验算最不利为：
组合3（组合3）
压应力验算满足:
计算值=57.197<=2100.000（kPa）
拉应力验算最不利为：
组合1（组合1）
拉应力验算满足:
计算值=0.000<=280.000（kPa）
剪应力验算最不利为：
组合3（组合3）
剪应力验算满足:
计算值=-3.057<=110.000（kPa）
[极限状态法]:
强度验算最不利为：
组合1（组合1）
强度验算满足:
计算值=47.670<=864.388（kN）
稳定验算最不利为：
组合1（组合1）
稳定验算满足:
计算值=47.670<=864.388（kN）
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