衡重式挡土墙计算书(整体稳定不满足)(共19页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上衡重式挡土墙验算执行标准：公路计算项目： 衡重式挡土墙 3计算时间： 2009-07-11 10:03:50 星期六-原始条件: 墙身尺寸: 墙身总高: 3.000(m) 上墙高: 1.200(m) 墙顶宽: 0.550(m) 台宽: 0.000(m) 面坡倾斜坡度: 1:0.100 上墙背坡倾斜坡度: 1:0.400 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: 0.400(m) 墙趾台阶h1: 0.600(m) 墙趾台阶面坡坡度为: 1:0.000 墙底倾斜坡率: 0.150:1 下墙土压力计算方法: 力多边形法 物理参数： 圬工砌

2、体容重: 23.000(kN/m3) 圬工之间摩擦系数: 0.400 地基土摩擦系数: 0.600 砌体种类: 片石砌体 砂浆标号: 5 石料强度(MPa): 挡土墙类型: 抗震区挡土墙 墙后填土内摩擦角: 40.000(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: 20.000(度) 地基土容重: 19.000(kN/m3) 地基土浮容重: 10.000(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: 1.000 墙踵值提高系数: 1.000 平均值提高系数:

3、1.000 地震作用墙趾值提高系数: 1.250 地震作用墙踵值提高系数: 1.250 地震作用平均值提高系数: 1.250 墙底摩擦系数: 0.500 地基土类型: 土质地基 地基土内摩擦角: 35.000(度) 地基土粘聚力: 10.000(kPa) 地震烈度: 设计烈度7度水上地震角: 1.50水下地震角: 2.50水平地震系数: 0.15重要性修正系数: 1.00综合影响系数: 0.25 抗震基底容许偏心距:B/6 公路等级及工程类别: 3级公路抗震重点工程 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 1 3.300 3.000 0 2 7.

4、500 0.000 1 第1个: 距离0.500(m),宽度3.600(m),高度2.800(m)(用户输入的计算荷载) 地面横坡角度: 30.000(度) 墙顶标高: 0.000(m) 挡墙分段长度: 10.000(m) 计算参数: 稳定计算目标: 自动搜索最危险滑裂面 搜索时的圆心步长: 0.500(m) 搜索时的半径步长: 0.500(m) 筋带对稳定的作用: 筋带力沿圆弧切线=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

5、力 分项系数 = 1.400 5. 地震作用力 分项系数 = 1.000 = 土压力计算 计算高度为 3.176(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 = 38.250(度) 按假想墙背计算得到: 第1破裂角： 38.650(度) Ea=22.505(kN) Ex=10.633(kN) Ey=19.835(kN) 作用点高度 Zy=0.432(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=4.584(度) 第1破裂角=38.250(度) Ea=15.835(kN) Ex=11.278(kN) Ey=11.115(kN) 作用点高度 Z

6、y=0.544(m) 计算下墙土压力 无荷载时的破裂角 = 35.694(度) 按力多边形法计算得到: 破裂角： 35.694(度) Ea=22.360(kN) Ex=22.239(kN) Ey=2.323(kN) 作用点高度 Zy=0.925(m) 墙身截面积 = 3.177(m2) 重量 = 73.065 kN 衡重台上填料重 = 5.564(kN) 重心坐标(0.829,-0.292)(相对于墙面坡上角点)(一) 滑动稳定性验算 基底摩擦系数 = 0.500 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 = 8.527 (度) Wn = 77.760(kN) En = 18

7、.259(kN) Wt = 11.658(kN) Et = 31.154(kN) 滑移力= 19.496(kN) 抗滑力= 48.010(kN) 滑移验算满足: Kc = 2.463 1.300 滑动稳定方程验算： 滑动稳定方程满足: 方程值 = 25.035(kN) 0.0 地基土摩擦系数 = 0.600 地基土层水平向: 滑移力= 33.517(kN) 抗滑力= 56.422(kN) 地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.683 1.300(二) 倾覆稳定性验算 相对于墙趾,墙身重力的力臂 Zw = 0.909 (m) 相对于墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 1.626 (m)

8、相对于墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 2.344 (m) 相对于墙趾,下墙Ey的力臂 Zx3 = 1.407 (m) 相对于墙趾,下墙Ex的力臂 Zy3 = 0.749 (m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性 倾覆力矩= 43.099(kN-m) 抗倾覆力矩= 95.965(kN-m) 倾覆验算满足: K0 = 2.227 1.500 倾覆稳定方程验算： 倾覆稳定方程满足: 方程值 = 29.242(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 = 96.019(kN) 作用于墙趾下点的

9、总弯矩=52.866(kN-m) 基础底面宽度 B = 1.189 (m) 偏心距 e = 0.044(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 0.551(m) 基底压应力: 趾部=98.673 踵部=62.817(kPa) 最大应力与最小应力之比 = 98.673 / 62.817 = 1.571 作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.044 = 0.167*1.189 = 0.198(m) 墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=98.673 = 250.000(kPa) 墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=62.817 = 250.000(kPa) 地基平均承载力验算满足:

10、 压应力=80.745 = 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 = 23.460 (kN) 上墙墙背处的 Ex = 11.278 (kN) 上墙墙背处的 Ey = 4.511 (kN) 相对于上墙墙趾，上墙重力的力臂 Zw = 0.496 (m) 相对于上墙墙趾，上墙Ex的力臂 Zy = 0.544 (m) 相对于上墙墙趾，上墙Ey的力臂 Zx = 0.932 (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 = 0.346(m) 截面宽度 B = 1.150 (m) 偏心距 e1 = 0.2

11、29(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.229 = 0.250*1.150 = 0.288(m) 截面上压应力: 面坡=53.320 背坡=-4.675(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 53.320 = 810.000(kPa) 拉应力验算满足: 计算值= 4.675 = 102.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= 0.078 = 170.000(kPa) 斜截面剪应力检算 斜剪应力验算满足: 计算值= 13.586 = 170.000(kPa)极限状态法: 重要性系数0 = 0.950 验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 27.430(kN) 轴心力

12、偏心影响系数醟 = 0.678 挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.150(m2) 材料抗压强度设计值fcd = 810.000(kPa) 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= 26.058 = 631.656(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足: 计算值= 26.058 = 631.656(kN)(六) 墙底截面强度验算 验算截面以上，墙身截面积 = 3.069(m2) 重量 = 70.591 kN 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 0.913 (m)容许应力法: 法向应力检算: 作用于截面总竖向力 = 89.59

13、3(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=52.776(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 0.589(m) 截面宽度 B = 1.220 (m) 偏心距 e1 = 0.021(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.021 = 0.250*1.220 = 0.305(m) 截面上压应力: 面坡=81.010 背坡=65.852(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 81.010 = 810.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= -1.902 = 170.000(kPa)极限状态法: 重要性系数0 = 0.950 验算截面上的轴向力组合设计值Nd =

14、87.353(kN) 轴心力偏心影响系数醟 = 0.996 挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.220(m2) 材料抗压强度设计值fcd = 810.000(kPa) 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮 = 0.981 计算强度时: 强度验算满足: 计算值= 82.985 = 984.784(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足: 计算值= 82.985 = 966.470(kN)(七) 台顶截面强度验算 土压力计算 计算高度为 2.400(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 = 38.250(度) 按假想墙背计算得到: 第1破裂角： 38.650(度) Ea=2

15、2.505(kN) Ex=10.633(kN) Ey=19.835(kN) 作用点高度 Zy=0.432(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=4.584(度) 第1破裂角=38.250(度) Ea=15.835(kN) Ex=11.278(kN) Ey=11.115(kN) 作用点高度 Zy=0.544(m) 计算下墙土压力 无荷载时的破裂角 = 36.399(度) 按力多边形法计算得到: 破裂角： 36.399(度) Ea=12.425(kN) Ex=12.357(kN) Ey=1.291(kN) 作用点高度 Zy=0.575(m) 强度验算

16、 验算截面以上，墙身截面积 = 2.292(m2) 重量 = 52.719 kN 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 1.003 (m)容许应力法: 法向应力检算: 作用于截面总竖向力 = 70.689(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=26.299(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 0.372(m) 截面宽度 B = 0.970 (m) 偏心距 e1 = 0.113(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.113 = 0.250*0.970 = 0.243(m) 截面上压应力: 面坡=123.798 背坡=21.937(kPa) 压应力验算满足: 计算值=

17、 123.798 = 810.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= -4.783 = 170.000(kPa)极限状态法: 重要性系数0 = 0.950 验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 69.823(kN) 轴心力偏心影响系数醟 = 0.860 挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 0.970(m2) 材料抗压强度设计值fcd = 810.000(kPa) 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮 = 0.977 计算强度时: 强度验算满足: 计算值= 66.332 = 675.737(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足: 计算值= 66.332 = 660.246

18、(kN)(八) 整体稳定验算 最不利滑动面: 圆心: (-8.26001,14.50000) 半径 = 16.68153(m) 安全系数 = 0.925 总的下滑力 = 0.311(kN) 总的抗滑力 = 0.288(kN) 土体部分下滑力 = 0.311(kN) 土体部分抗滑力 = 0.288(kN) 筋带的抗滑力 = 0.000(kN) 整体稳定验算不满足: 最小安全系数=0.925 1.300 滑动稳定方程验算： 滑动稳定方程满足: 方程值 = 14.174(kN) 0.0 地基土摩擦系数 = 0.600 地基土层水平向: 滑移力= 43.740(kN) 抗滑力= 58.138(kN)

19、地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.329 1.300(二) 倾覆稳定性验算 相对于墙趾,墙身重力的力臂 Zw = 0.909 (m) 相对于墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 1.654 (m) 相对于墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 2.344 (m) 相对于墙趾,下墙Ey的力臂 Zx3 = 1.413 (m) 相对于墙趾,下墙Ex的力臂 Zy3 = 0.770 (m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性 倾覆力矩= 54.817(kN-m) 抗倾覆力矩= 100.758(kN-m) 倾覆验算满足: K0 = 1.838 1.500 倾覆稳定方程验算： 倾覆稳定方程满足: 方程值 = 1

20、8.437(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 = 100.363(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=45.941(kN-m) 基础底面宽度 B = 1.189 (m) 偏心距 e = 0.137(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 0.458(m) 基底压应力: 趾部=142.666 踵部=26.130(kPa) 最大应力与最小应力之比 = 142.666 / 26.130 = 5.460 作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.137 = 0.167*1

21、.189 = 0.198(m) 墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=142.666 = 250.000(kPa) 墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=26.130 = 250.000(kPa) 地基平均承载力验算满足: 压应力=84.398 = 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 = 23.460 (kN) 上墙墙背处的 Ex = 13.431 (kN) 上墙墙背处的 Ey = 5.372 (kN) 相对于上墙墙趾，上墙重力的力臂 Zw = 0.496 (m) 相对于上墙墙趾，上墙Ex的力臂 Zy = 0.544

22、(m) 相对于上墙墙趾，上墙Ey的力臂 Zx = 0.932 (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 = 0.324(m) 截面宽度 B = 1.150 (m) 偏心距 e1 = 0.251(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.251 = 0.250*1.150 = 0.288(m) 截面上压应力: 面坡=57.948 背坡=-7.805(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 57.948 = 810.000(kPa) 拉应力验算满足: 计算值= 7.805 = 102.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= 1.650 = 170.

23、000(kPa) 斜截面剪应力检算 斜剪应力验算满足: 计算值= 15.963 = 170.000(kPa)极限状态法: 重要性系数0 = 0.950 验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 28.635(kN) 轴心力偏心影响系数醟 = 0.635 挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.150(m2) 材料抗压强度设计值fcd = 810.000(kPa) 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= 27.203 = 591.326(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足: 计算值= 27.203 = 591.326(kN)(六) 墙底截面强

24、度验算 验算截面以上，墙身截面积 = 3.069(m2) 重量 = 70.591 kN 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 0.913 (m)容许应力法: 法向应力检算: 作用于截面总竖向力 = 92.453(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=46.194(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 0.500(m) 截面宽度 B = 1.220 (m) 偏心距 e1 = 0.110(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.110 = 0.250*1.220 = 0.305(m) 截面上压应力: 面坡=116.916 背坡=34.635(kPa) 压应力验算满足: 计

25、算值= 116.916 = 810.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= 5.539 = 170.000(kPa)极限状态法: 重要性系数0 = 0.950 验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 90.784(kN) 轴心力偏心影响系数醟 = 0.911 挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.220(m2) 材料抗压强度设计值fcd = 810.000(kPa) 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮 = 0.979 计算强度时: 强度验算满足: 计算值= 86.244 = 899.862(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足: 计算值= 86.244 = 881.0

26、67(kN)(七) 台顶截面强度验算 土压力计算 计算高度为 2.400(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 = 38.250(度) 按假想墙背计算得到: 第1破裂角： 42.330(度) Ea=26.960(kN) Ex=12.738(kN) Ey=23.761(kN) 作用点高度 Zy=0.415(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=1.744(度) 第1破裂角=42.100(度) Ea=18.001(kN) Ex=13.431(kN) Ey=11.985(kN) 作用点高度 Zy=0.544(m) 计算下墙土压力 无

27、荷载时的破裂角 = 34.341(度) 按力多边形法计算得到: 破裂角： 39.729(度) Ea=16.989(kN) Ex=16.897(kN) Ey=1.765(kN) 作用点高度 Zy=0.583(m) 强度验算 验算截面以上，墙身截面积 = 2.292(m2) 重量 = 52.719 kN 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 1.003 (m)容许应力法: 法向应力检算: 作用于截面总竖向力 = 73.180(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=23.215(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 0.317(m) 截面宽度 B = 0.970 (m) 偏心

28、距 e1 = 0.168(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.168 = 0.250*0.970 = 0.243(m) 截面上压应力: 面坡=153.733 背坡=-2.862(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 153.733 = 810.000(kPa) 拉应力验算满足: 计算值= 2.862 = 102.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= 1.088 = 170.000(kPa)极限状态法: 重要性系数0 = 0.950 验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 72.737(kN) 轴心力偏心影响系数醟 = 0.736 挡墙构件的计算截面每沿米面积A =

29、0.970(m2) 材料抗压强度设计值fcd = 810.000(kPa) 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮 = 0.972 计算强度时: 强度验算满足: 计算值= 69.100 = 578.041(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足: 计算值= 69.100 = 562.020(kN)(八) 整体稳定验算 最不利滑动面: 圆心: (2.40800,3.50000) 半径 = 1.90743(m) 安全系数 = 0.773 总的下滑力 = 26.742(kN) 总的抗滑力 = 20.669(kN) 土体部分下滑力 = 26.742(kN) 土体部分抗滑力 = 20.669(kN) 筋带

30、的抗滑力 = 0.000(kN) 整体稳定验算不满足: 最小安全系数=0.773 1.300 滑动稳定方程验算： 滑动稳定方程满足: 方程值 = 20.917(kN) 0.0 地基土摩擦系数 = 0.600 地基土层水平向: 滑移力= 39.979(kN) 抗滑力= 57.432(kN) 地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.437 1.300(二) 倾覆稳定性验算 相对于墙趾,墙身重力的力臂 Zw = 0.909 (m) 相对于墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 1.624 (m) 相对于墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 2.359 (m) 相对于墙趾,下墙Ey的力臂 Zx3 = 1.

31、407 (m) 相对于墙趾,下墙Ex的力臂 Zy3 = 0.749 (m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性 倾覆力矩= 52.443(kN-m) 抗倾覆力矩= 98.632(kN-m) 倾覆验算满足: K0 = 1.881 1.300 倾覆稳定方程验算： 倾覆稳定方程满足: 方程值 = 22.764(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 = 98.642(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=46.188(kN-m) 基础底面宽度 B = 1.189 (m) 偏心距 e = 0.126(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 0.468(m) 基底压应力: 趾部=135.827 踵部=30.074(kPa) 最大应力与最小应力之比 = 135.827 / 30.074 = 4.516 作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.126 = 0.167*1.189 = 0.198(m) 墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=135.827 = 312.500(kPa) 墙踵处地基承载力验算满足