圆弧形悬臂式挡土墙整体稳定计算

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1、第7卷第3期2009年6月南水北调与水利科技South-to-NorthWaterTransfersandWaterScience＆TechnologyVOL7No．3Jun．2009doi：10．39圈／j．issn．1672—1683．2009．03．031圆弧形悬臂式挡土墙整体稳定计算胡钢，毛文耀，刘清明(长江勘测规划设计研究院，武汉430010)摘要：结合工程实际，提出圆心角为900的圆弧形悬臂式挡土墙的整体设计计算方法，内容包括挡土墙整体受荷计算、抗滑稳定和抗倾稳定的计算方法。实例计算表明，工程实际使用方法与常规的按单位墙长计算方法相比，计算合理，可以保证工程安全

2、。关键词：悬臂式挡土墙；圆弧形；整体稳定中图分类号：TU413文献标识码：A文章编号：1672—1683(2009)03—0106—03IntegralSteadinessCalculationofCircularCantileverRetainingWallHUGang·MA0Wen-yao。LIUQing-ming(CkngjiangInstituteofSurvey，Planning。DesignandResearch，Wuhan430010。China)Abstract：AccordingtOtheactualproject，anintegraldesignandc

3、alculationmethodwasproposedforcircularcantileverretainingwallwiththecentralangleof90，includingthecalculationoftheretainingwallintegralload。thestabilityagainstslidingandthestabilityagainstoverturning．Comparedwiththeconventionalcalculationmethodbasedonunitlengthofretainingwalls。thepresentmet

4、hodisreasonableincalculationandas．suredproieCtsafety．Key舶：cantileverretainingwall；circular；integralsteadinessl引言挡土墙是水利、交通和市政工程中常用的构筑物。当挡土墙高度不是很高(例如不超过6m)时，通常做成悬臂式挡土墙‘¨。除常见的直线形式挡土墙外，平面上为圆弧形的悬臂式挡土墙应用也相当广泛。在挡土墙设计中，一般是取单位墙长按平面问题计算抗滑、抗倾和基底应力分布。这种计算方法在计算圆弧形底板形式挡墙的不合理性虽然已为工程界所注意。但在设计中仍被普遍采用。为此，笔者

5、介绍一种按整体进行计算的方法。2荷载计算、23从整体结构中取出由角范围的挡土墙微元体作为研究对象，然后按照平面问题计算方法计算微元体上所受的水平推力及垂直压力，然后将微元体按弧长积分可得整体结构的受力。2．1水平推力计算对于曲角范围的挡土墙微元体，计算简图如图1所示。假设其1ITI长立墙所受水平推力为f(kN／m)，则作用在圆弧半径为R，弧长为dz2立墙上的合力为：dF=厂·R·cosO·dO(kN)，将其积分可得作用在整个墙体的水平推力为：∑F=厂·R·压(kN)(1)作用在挡墙上的水平推力有：主动土压力、墙前水压力和墙后水压力。先计算微元体上所受水平推力，然后代人式(1

6、)，即可求得整体结构上所受的水平推力。图1挡墙计算简图2．2主动土压力墙后主动土压力按水上和水下分别计算。①水上部分主动土压力合力F，。FI=—虿1矬·m+籼一垃)2·tar?(45*一号]·(R1+bz(kN)收稿日期：2009—03—02修回日期：2009—04—18作者简介：胡钢(1979一)，男，重庆人，工程师。硕士研究生，主要从事水利工程规划设计等方面的工作。·106·鼍⋯衮爱、r⋯一．·‘⋯胡钢等·圆弧形悬臂式挡土墙整体稳定计算合力作用点到底板基面距离为[(

7、Iz+^t)+2hz3／3。②水下部分主动土压力合力由两部分组成。矩形部分：F2=札·(^+^1--h2

8、)·h2·tan2(45。一等]·(R。+62)压(I洲)，合力作用点到底板基面距离为．Il。／2。三角形部分：F3=可17，土·(．Ilz)2·tan2(45。一号]·(尺1+6z)厄(kN)，合力作用点到底板基面距离为^：／3。2．3水压力水压力分墙后水压力和墙前水压力。①墙后水压力。F4=百1豫·(．112)2·(品+62)厄(kN)，合力作用点到底板基面距离为hz／3。②墙前水压力。F5=÷豫·(旭)2·(6l+b+b2+R1)压(kN)，合力作用点到底板基面距离为h。／3。墙体所受水平方向的合力为：∑H=