衡重式挡土墙计算.docx
《衡重式挡土墙计算.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《衡重式挡土墙计算.docx（27页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
衡重式挡土墙计算
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：
2012-02-1309:
21:
56星期一
------------------------------------------------------------------------
原始条件:
墙身尺寸:
墙身总高:
4.000（m）
上墙高:
1.600（m）
墙顶宽:
0.900（m）
台宽:
0.800（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:
0.500（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
下墙土压力计算方法:
力多边形法
物理参数：
圬工砌体容重:
24.000（kN/m3）
圬工之间摩擦系数:
0.400
地基土摩擦系数:
0.500
砌体种类:
片石砌体
砂浆标号:
7.5
石料强度（MPa）:
30
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:
18.000（kN/m3）
墙背与墙后填土摩擦角:
15.000（度）
地基土容重:
18.000（kN/m3）
修正后地基土容许承载力:
150.000（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:
0.400
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
19.0006.0000
211.0000.0000
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=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4.246（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=45.440（度）
按假想墙背计算得到:
第1破裂角：
47.060（度）
Ea=107.530Ex=21.381Ey=105.383（kN）作用点高度Zy=0.550（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=7.217（度）第1破裂角=45.440（度）
Ea=39.327Ex=29.126Ey=26.426（kN）作用点高度Zy=0.807（m）
计算下墙土压力
无荷载时的破裂角=41.692（度）
按力多边形法计算得到:
破裂角：
41.692（度）
Ea=60.611Ex=60.602Ey=1.019（kN）作用点高度Zy=1.168（m）
墙身截面积=8.214（m2）重量=197.131kN
衡重台上填料重=40.092（kN）重心坐标（1.764,-0.494）（相对于墙面坡上角点）
（一）滑动稳定性验算
基底摩擦系数=0.400
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=236.046（kN）En=36.237（kN）Wt=23.605（kN）Et=86.552（kN）
滑移力=62.947（kN）抗滑力=108.913（kN）
滑移验算满足:
Kc=1.730>1.300
滑动稳定方程验算：
滑动稳定方程满足:
方程值=58.057（kN）>0.0
地基土摩擦系数=0.500
地基土层水平向:
滑移力=89.728（kN）抗滑力=135.054（kN）
地基土层水平向:
滑移验算满足:
Kc2=1.505>1.300
（二）倾覆稳定性验算
相对于墙趾,墙身重力的力臂Zw=1.532（m）
相对于墙趾,上墙Ey的力臂Zx=3.018（m）
相对于墙趾,上墙Ex的力臂Zy=3.207（m）
相对于墙趾,下墙Ey的力臂Zx3=2.751（m）
相对于墙趾,下墙Ex的力臂Zy3=0.922（m）
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩=149.293（kN-m）抗倾覆力矩=483.319（kN-m）
倾覆验算满足:
K0=3.237>1.500
倾覆稳定方程验算：
倾覆稳定方程满足:
方程值=253.872（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=272.283（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=334.026（kN-m）
基础底面宽度B=2.471（m）偏心距e=0.009（m）
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=1.227（m）
基底压应力:
趾部=112.513踵部=107.888（kPa）
最大应力与最小应力之比=112.513/107.888=1.043
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=0.009<=0.167*2.471=0.412（m）
墙趾处地基承载力验算满足:
压应力=112.513<=180.000（kPa）
墙踵处地基承载力验算满足:
压应力=107.888<=195.000（kPa）
地基平均承载力验算满足:
压应力=110.200<=150.000（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=49.920（kN）
上墙墙背处的Ex=29.126（kN）
上墙墙背处的Ey=13.107（kN）
相对于上墙墙趾，上墙重力的力臂Zw=0.706（m）
相对于上墙墙趾，上墙Ex的力臂Zy=0.807（m）
相对于上墙墙趾，上墙Ey的力臂Zx=1.337（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=0.464（m）
截面宽度B=1.700（m）偏心距e1=0.386（m）
截面上偏心距验算满足:
e1=0.386<=0.250*1.700=0.425（m）
截面上压应力:
面坡=87.518背坡=-13.369（kPa）
压应力验算满足:
计算值=87.518<=1000.000（kPa）
拉应力验算满足:
计算值=13.369<=90.000（kPa）
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=2.303<=90.000（kPa）
斜截面剪应力检算
斜剪应力验算满足:
计算值=23.295<=90.000（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=63.027（kN）
轴心力偏心影响系数αk=0.617
挡墙构件的计算截面每沿米面积A=1.700（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=63.027<=726.855（kN）
计算稳定时:
稳定验算满足:
计算值=63.027<=726.855（kN）
（六）墙底截面强度验算
验算截面以上，墙身截面积=7.904（m2）重量=189.696kN
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=1.527（m）
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于截面总竖向力=257.234（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=328.786（kN-m）
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=1.278（m）
截面宽度B=2.520（m）偏心距e1=-0.018（m）
截面上偏心距验算满足:
e1=-0.018<=0.250*2.520=0.630（m）
截面上压应力:
面坡=97.663背坡=106.491（kPa）
压应力验算满足:
计算值=106.491<=1000.000（kPa）
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-5.225<=90.000（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=257.234（kN）
轴心力偏心影响系数αk=0.999
挡墙构件的计算截面每沿米面积A=2.520（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=0.999
计算强度时:
强度验算满足:
计算值=257.234<=1744.367（kN）
计算稳定时:
稳定验算满足:
计算值=257.234<=1742.434（kN）
（七）台顶截面强度验算
[土压力计算]计算高度为3.200（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=45.440（度）
按假想墙背计算得到:
第1破裂角：
47.060（度）
Ea=107.530Ex=21.381Ey=105.383（kN）作用点高度Zy=0.550（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=7.217（度）第1破裂角=45.440（度）
Ea=39.327Ex=29.126Ey=26.426（kN）作用点高度Zy=0.807（m）
计算下墙土压力
无荷载时的破裂角=42.879（度）
按力多边形法计算得到:
破裂角：
42.879（度）
Ea=33.452Ex=33.448Ey=0.563（kN）作用点高度Zy=0.717（m）
[强度验算]
验算截面以上，墙身截面积=5.824（m2）重量=139.776kN
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=1.600（m）
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于截面总竖向力=206.857（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=198.239（kN-m）
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=0.958（m）
截面宽度B=2.180（m）偏心距e1=0.132（m）
截面上偏心距验算满足:
e1=0.132<=0.250*2.180=0.545（m）
截面上压应力:
面坡=129.273背坡=60.504（kPa）
压应力验算满足:
计算值=129.273<=1000.000（kPa）
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-9.252<=90.000（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=206.857（kN）
轴心力偏心影响系数αk=0.958
挡墙构件的计算截面每沿米面积A=2.180（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=206.857<=1446.636（kN）
计算稳定时:
稳定验算满足:
计算值=206.857<=1446.636（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4.246（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=45.440（度）
按假想墙背计算得到:
第1破裂角：
47.060（度）
Ea=107.530Ex=21.381Ey=105.383（kN）作用点高度Zy=0.550（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=7.217（度）第1破裂角=45.440（度）
Ea=39.327Ex=29.126Ey=26.426（kN）作用点高度Zy=0.807（m）
计算下墙土压力
无荷载时的破裂角=41.692（度）
按力多边形法计算得到:
破裂角：
41.692（度）
Ea=60.611Ex=60.602Ey=1.019（kN）作用点高度Zy=1.168（m）
墙身截面积=8.214（m2）重量=197.131kN
衡重台上填料重=40.092（kN）重心坐标（1.764,-0.494）（相对于墙面坡上角点）
（一）滑动稳定性验算
基底摩擦系数=0.400
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=236.046（kN）En=36.237（kN）Wt=23.605（kN）Et=86.552（kN）
滑移力=62.947（kN）抗滑力=108.913（kN）
滑移验算满足:
Kc=1.730>1.300
滑动稳定方程验算：
滑动稳定方程满足:
方程值=58.057（kN）>0.0
地基土摩擦系数=0.500
地基土层水平向:
滑移力=89.728（kN）抗滑力=135.054（kN）
地基土层水平向:
滑移验算满足:
Kc2=1.505>1.300
（二）倾覆稳定性验算
相对于墙趾,墙身重力的力臂Zw=1.532（m）
相对于墙趾,上墙Ey的力臂Zx=3.018（m）
相对于墙趾,上墙Ex的力臂Zy=3.207（m）
相对于墙趾,下墙Ey的力臂Zx3=2.751（m）
相对于墙趾,下墙Ex的力臂Zy3=0.922（m）
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩=149.293（kN-m）抗倾覆力矩=483.319（kN-m）
倾覆验算满足:
K0=3.237>1.500
倾覆稳定方程验算：
倾覆稳定方程满足:
方程值=253.872（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=272.283（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=334.026（kN-m）
基础底面宽度B=2.471（m）偏心距e=0.009（m）
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=1.227（m）
基底压应力:
趾部=112.513踵部=107.888（kPa）
最大应力与最小应力之比=112.513/107.888=1.043
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=0.009<=0.167*2.471=0.412（m）
墙趾处地基承载力验算满足:
压应力=112.513<=180.000（kPa）
墙踵处地基承载力验算满足:
压应力=107.888<=195.000（kPa）
地基平均承载力验算满足:
压应力=110.200<=150.000（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=49.920（kN）
上墙墙背处的Ex=29.126（kN）
上墙墙背处的Ey=13.107（kN）
相对于上墙墙趾，上墙重力的力臂Zw=0.706（m）
相对于上墙墙趾，上墙Ex的力臂Zy=0.807（m）
相对于上墙墙趾，上墙Ey的力臂Zx=1.337（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=0.464（m）
截面宽度B=1.700（m）偏心距e1=0.386（m）
截面上偏心距验算满足:
e1=0.386<=0.250*1.700=0.425（m）
截面上压应力:
面坡=87.518背坡=-13.369（kPa）
压应力验算满足:
计算值=87.518<=1000.000（kPa）
拉应力验算满足:
计算值=13.369<=90.000（kPa）
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=2.303<=90.000（kPa）
斜截面剪应力检算
斜剪应力验算满足:
计算值=23.295<=90.000（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=63.027（kN）
轴心力偏心影响系数αk=0.617
挡墙构件的计算截面每沿米面积A=1.700（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=63.027<=726.855（kN）
计算稳定时:
稳定验算满足:
计算值=63.027<=726.855（kN）
（六）墙底截面强度验算
验算截面以上，墙身截面积=7.904（m2）重量=189.696kN
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=1.527（m）
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于截面总竖向力=257.234（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=328.786（kN-m）
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=1.278（m）
截面宽度B=2.520（m）偏心距e1=-0.018（m）
截面上偏心距验算满足:
e1=-0.018<=0.250*2.520=0.630（m）
截面上压应力:
面坡=97.663背坡=106.491（kPa）
压应力验算满足:
计算值=106.491<=1000.000（kPa）
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-5.225<=90.000（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=257.234（kN）
轴心力偏心影响系数αk=0.999
挡墙构件的计算截面每沿米面积A=2.520（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=0.999
计算强度时:
强度验算满足:
计算值=257.234<=1744.367（kN）
计算稳定时:
稳定验算满足:
计算值=257.234<=1742.434（kN）
（七）台顶截面强度验算
[土压力计算]计算高度为3.200（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=45.440（度）
按假想墙背计算得到:
第1破裂角：
47.060（度）
Ea=107.530Ex=21.381Ey=105.383（kN）作用点高度Zy=0.550（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=7.217（度）第1破裂角=45.440（度）
Ea=39.327Ex=29.126Ey=26.426（kN）作用点高度Zy=0.807（m）
计算下墙土压力
无荷载时的破裂角=42.879（度）
按力多边形法计算得到:
破裂角：
42.879（度）
Ea=33.452Ex=33.448Ey=0.563（kN）作用点高度Zy=0.717（m）
[强度验算]
验算截面以上，墙身截面积=5.824（m2）重量=139.776kN
相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=1.600（m）
[容许应力法]:
法向应力检算:
作用于截面总竖向力=206.857（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=198.239（kN-m）
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=0.958（m）
截面宽度B=2.180（m）偏心距e1=0.132（m）
截面上偏心距验算满足:
e1=0.132<=0.250*2.180=0.545（m）
截面上压应力:
面坡=129.273背坡=60.504（kPa）
压应力验算满足:
计算值=129.273<=1000.000（kPa）
切向应力检算:
剪应力验算满足:
计算值=-9.252<=90.000（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=206.857（kN）
轴心力偏心影响系数αk=0.958
挡墙构件的计算截
升级会员 