重力式挡土墙计算 (2)

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1、重力式挡土墙计算计算项目：重力式挡土墙原始条件:墙身尺寸:墙身高:4.200(m)墙顶宽:0.600(m)面坡倾斜坡度:1:0.000背坡倾斜坡度:1:0.400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:0.000:1物理参数:圬工砌体容重:23.000(kN/m3)圬工之间摩擦系数:0.400地基土摩擦系数:0.25砌体种类:片石砌体砂浆标号:M10石料强度(MPa):MU30挡土墙类型:重力式毛石挡土墙墙后填土内摩擦角:36.5(

2、度)墙后填土粘聚力:0(kPa)墙后填土容重:19.5(kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角:0(度)地基土容重:18.0(kN/m3)修正后地基土容许承载力:240(kPa)地基土容许承载力提高系数:墙趾值提高系数:1.2墙踵值提高系数:1.3平均值提高系数:1.0墙底摩擦系数:0.25地基土类型:土质地基地基土内摩擦角:30(度)土压力计算方法:库仑[土压力计算]计算高度为4.200(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角=18.670(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角：21.500(度)Ea=123.418Ex=11

3、4.591Ey=45.836(kN)作用点高度Zy=1.489(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=16.473(度)第1破裂角=29.780(度)Ea=125.988Ex=75.868Ey=100.583(kN)作用点高度Zy=1.652(m)墙身截面积=5.868(m2)重量=134.964kN墙背与第二破裂面之间土楔重=18.980(kN)重心坐标(1.182,-1.319)(相对于墙面坡上角点)(一)滑动稳定性验算基底摩擦系数=0.25滑移力=75.868(kN)抗滑

4、力=127.263(kN)滑移验算满足:Kc=1.677>1.300滑动稳定方程验算：滑动稳定方程满足:方程值=59.092(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=1.119(m)相对于墙趾点，Ey的力臂Zx=2.092(m)相对于墙趾点，Ex的力臂Zy=1.652(m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩=125.299(kN-m)抗倾覆力矩=391.377(kN-m)倾覆验算满足:K0=3.124>1.600倾覆稳定方程验算：倾覆稳定方程满足:方程值=229.879(kN-m)>0.0(

5、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作用于基础底的总竖向力=254.527(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=266.078(kN-m)基础底面宽度B=2.580(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=1.045(m)基底压应力:趾部=154.776踵部=42.532(kPa)最大应力与最小应力之比=154.776/42.532=3.639作用于基底的合力偏心距验算满足:e=0.245<=0.167*2.580=0.430(m)墙趾处地基承载力验算满足:压应力=15

6、4.776<=240.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足:压应力=42.532<=240.000(kPa)地基平均承载力验算满足:压应力=98.654<=240.000(kPa)(四)墙底截面强度验算验算截面以上，墙身截面积=5.868(m2)重量=134.964kN相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=1.119(m)相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=1.919(m)相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=1.652(m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力=254.527(kN)作用于墙

7、趾下点的总弯矩=266.078(kN-m)相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=1.045(m)截面宽度B=2.580(m)偏心距e1=0.245(m)截面上偏心距验算满足:e1=0.245<=0.250*2.580=0.645(m)截面上压应力:面坡=154.776背坡=42.532(kPa)压应力验算满足:计算值=154.776<=800.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足:计算值=-10.055<=80.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数=1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd=254.52

8、7(kN)轴心力偏心影响系数=0.903挡墙构件的计算截面每沿米面积A=2.580(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=2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数=0.998计算强度时:强度验算满足:计算值=254.527<=1613.008(kN)计算稳定时:稳