悬臂式挡土墙结构设计验算Word下载.doc
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2.挡土墙荷载、抗倾覆稳定性、抗滑稳定性及地基承载力验算
2.1荷载计算
2.1.1土压力计算
由于地面水平,墙背竖直且光滑,土压力计算选用郎金理论公式计算:
Ka=tan2(45-φ/2)=0.333
地面活荷载的作用,采用换算土柱高H0=3.0,地面处水平压力:
σA=rtH0Ka=18×
3×
0.333=18KN/m2
悬臂底B点水平压力:
σB=rt(H0+3)Ka=18×
(3+3)×
0.333=36KN/m2
底板C点水平压力:
σC=rt(H0+3+0.25)Ka=18×
(3+3+0.25)×
0.333=37.46KN/m2
土压力合力:
Ex1=σA×
3=18×
3=54KN/m
Zf1=3/2+0.25=1.75m
Ex2=1/2(σC-σA)×
3=29.19KN/m
Zf2=1/3×
3+0.25=1.25m
2.1.2竖向荷载计算
(1)立板自重力
钢筋混凝土标准容重rk=25KN/m3,其自重力:
G1k=(0.15+0.25)/2×
25=15KN/m
X1=0.4+{(0.1×
3)/2×
(2×
0.1)/3+0.15×
(0.1+0.15/2)}/{(0.1×
3)/2+0.15×
3}=0.55m
(2)底板自重力:
G2k={(0.15+0.25)/2×
0.4+0.25×
0.25+(0.15+0.25)/2×
1.6}×
25
=0.4625×
25=11.56KN/m
X2={(0.15+0.25)/2×
0.4×
(40/3×
0.25+0.15)/(0.25+0.15)+0.25×
0.25×
(0.4+0.125)+(0.15+0.25)/2×
1.6×
(1.6/3×
0.15+0.15)/(0.15+0.25)+0.65}/0.4625=1.07m
(3)地面均布活载及填土的自重力
G3k=(Pk+rt*3)×
1.6=(54+18×
3)×
1.6=172.8KN/m
X3=0.65+0.8=1.45m
2.2抗倾覆稳定验算
稳定力矩
Mzk=G1kX1+G2kX2+G3kX3=15×
0.55+11.56×
1.07+172.8×
1.45=271.18KN.m/m
倾覆力矩
Mqk=Ex1Zf1+Ex2Zf2=54×
1.75+29.19×
1.25=130.99KN.m/m
K0=Mzk/Mqk=271.18/130.99=2.07﹥1.5稳定
2.3抗滑稳定验算
竖向力之和Gk=15+11.56+172.8=199.36KN/m
抗滑力Gk×
f=199.36×
0.60=119.62KN
滑移力E=54+29.19=83.19KN
Kc=119.62/83.19=1.44﹥1.3稳定
2.4地基承载力验算
地基承载力采用设计荷载,分项系数:
地面活荷载1.3,填土荷载1.2,自重1.2。
基础底面偏心距e0,先计算总竖向力到墙趾的距离:
e0=(Mv-Mh)/Gk
Mv为竖向荷载引起的弯矩:
Mv=(G1kX1+G2kX2+rt×
X3)×
1.2+Pk×
X3×
1.3
=(15×
1.07+18×
1.45)×
1.2+54×
1.45×
=337.94KN.m/m
Mh为水平力引起的弯矩:
Mh=1.3Ex1Zf1+1.2Ex2Zf2=1.3×
54×
1.75+1.2×
29.19×
1.25
=166.63KN.m/m
总竖向力:
Gk=1.2×
(G1k+G2k+rt×
1.6)+1.3×
1.6
=1.2×
(15+11.56+18×
1.6)+112.32
=247.87KN/m
e=(337.94-166.63)/247.87=0.69m
偏心距:
e0=B/2-e=2.25/2-0.69=0.43m﹥B/6
地基压力
σmax=2Gk/3e=2×
239.23/2.07
=231.14KN/m2﹤240KN/m2
σmin=0
3.结束语
通过对此段挡土墙荷载、抗倾覆稳定性、抗滑稳定性及地基承载力验算,结果说明挡土墙设计方案是可行的。
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