重力式挡土墙验算

重力式挡土墙验算[执行标准：公路]计算项目：重力式挡土墙1计算时间：2013-03-2713:03:33星期三------------------------------------------------------------------------原始条件:墙身尺寸:墙身高:10.000(m)墙顶宽:0.500(m)面坡倾斜坡度:1:0.000背坡倾斜坡度:1:0.500采用1个扩展墙址台阶:墙趾台阶b1:0.500(m)墙趾台阶h1:0.500(m)墙趾台阶与墙面坡坡度相同墙底倾斜坡率: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:0.500砌体种类:块石砌体砂浆标号:10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:19.000(kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角:17.500(度)地基土容重:20.000(kN/m3)修正后地基土容许承载力:450.000(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:0.500地基土类型:岩石地基地基土内摩擦角:30.000(度)土压力计算方法:库仑坡线土柱:坡面线段数:1折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)换算土柱数113.0000.0000坡面起始距离:0.000(m)地面横坡角度:0.000(度)墙顶标高:0.000(m)挡墙分段长度:20.000(m)=====================================================================第1种情况:组合1=============================================组合系数:1.0001.挡土墙结构重力分项系数=1.000√2.墙顶上的有效永久荷载分项系数=1.000√3.墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数=1.000√4.填土侧压力分项系数=1.000√5.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10.000(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角=20.860(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角：20.860(度)Ea=476.881Ex=342.663Ey=331.659(kN)作用点高度Zy=3.333(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不存在墙身截面积=30.250(m2)重量=695.750kN(一)滑动稳定性验算基底摩擦系数=0.500滑移力=342.663(kN)抗滑力=513.704(kN)滑移验算满足:Kc=1.4991.300滑动稳定方程验算：滑动稳定方程满足:方程值=205.829(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=2.330(m)相对于墙趾点，Ey的力臂Zx=4.333(m)相对于墙趾点，Ex的力臂Zy=3.333(m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩=1142.211(kN-m)抗倾覆力矩=3058.209(kN-m)倾覆验算满足:K0=2.6771.500倾覆稳定方程验算：倾覆稳定方程满足:方程值=1591.793(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作用于基础底的总竖向力=1027.409(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=1915.998(kN-m)基础底面宽度B=6.000(m)偏心距e=1.135(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=1.865(m)基底压应力:趾部=367.283踵部=0.000(kPa)作用于基底的合力偏心距验算满足:e=1.135=0.200*6.000=1.200(m)墙趾处地基承载力验算满足:压应力=367.283=540.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足:压应力=0.000=585.000(kPa)地基平均承载力验算满足:压应力=171.235=450.000(kPa)(四)基础强度验算基础为天然地基，不作强度验算(五)墙底截面强度验算验算截面以上，墙身截面积=30.250(m2)重量=695.750kN相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=2.330(m)相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=4.333(m)相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=3.333(m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力=1027.409(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=1915.998(kN-m)相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=1.865(m)截面宽度B=6.000(m)偏心距e1=1.135(m)截面上偏心距验算满足:e1=1.135=0.250*6.000=1.500(m)截面上压应力:面坡=365.606背坡=-23.137(kPa)压应力验算满足:计算值=365.606=2100.000(kPa)拉应力验算满足:计算值=23.137=150.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足:计算值=-11.383=110.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数0=1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd=1027.409(kN)轴心力偏心影响系数醟=0.699挡墙构件的计算截面每沿米面积A=6.000(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鉬=2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮=0.997计算强度时:强度验算满足:计算值=1027.409=2905.987(kN)计算稳定时:稳定验算满足:计算值=1027.409=2895.866(kN)(六)台顶截面强度验算[土压力计算]计算高度为9.500(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角=20.860(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角：20.860(度)Ea=430.385Ex=309.254Ey=299.322(kN)作用点高度Zy=3.167(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不存在墙身截面积=27.313(m2)重量=628.188kN[强度验算]验算截面以上，墙身截面积=27.313(m2)重量=628.188kN相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=1.764(m)相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=3.667(m)相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=3.167(m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力=927.510(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=1226.643(kN-m)相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=1.323(m)截面宽度B=5.250(m)偏心距e1=1.302(m)截面上偏心距验算满足:e1=1.302=0.250*5.250=1.313(m)截面上压应力:面坡=439.650背坡=-86.313(kPa)压应力验算满足:计算值=439.650=2100.000(kPa)拉应力验算满足:计算值=86.313=150.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足:计算值=-11.762=110.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数0=1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd=927.510(kN)轴心力偏心影响系数醟=0.573挡墙构件的计算截面每沿米面积A=5.250(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鉬=2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮=0.991计算强度时:强度验算满足:计算值=927.510=2083.862(kN)计算稳定时:稳定验算满足:计算值=927.510=2065.493(kN)=====================================================================第2种情况:组合2=============================================组合系数:1.0001.挡土墙结构重力分项系数=1.000√2.墙顶上的有效永久荷载分项系数=1.000√3.墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数=1.000√4.填土侧压力分项系数=1.000√5.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10.000(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角=20.860(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角：20.860(度)Ea=476.881Ex=342.663Ey=331.659(kN)作用点高度Zy=3.333(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不存在墙身截面积=30.250(m2)重量=695.750kN(一)滑动稳定性验算基底摩擦系数=0.500滑移力=342.663(kN)抗滑力=513.704(kN)滑移验算满足:Kc=1.4991.300滑动稳定方程验算：滑动稳定方程满足:方程值=205.829(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=2.330(m)相对于墙趾点，Ey的力臂Zx=4.333(m)相对于墙趾点，Ex的力臂Zy=3.333(m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩=1142.211(kN-m)抗倾覆力矩=3058.209(kN-m)倾覆验算满足:K0=2.6771.500倾覆稳定方程验算：倾覆稳定方程满足:方程值=1591.793(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作用于基础底的总竖向力=1027.409(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=1915.998(kN-m)基础底面宽度B=6.000(m)偏心距e=1.135(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=1.865(m)基底压应力:趾部=367.283踵部=0.000(kPa)作用于基底的合力偏心距验算满足:e=1.135=0.200*6.000=1.200(m)墙趾处地基承载力验算满足:压应力=367.283=540.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足:压应力=0.000=585.000(kPa)地基平均承载力验算满足:压应力=171.235=450.000(kPa)(四)基础强度验算基础为天然地基，不作强度验算(五)墙底截面强度验算验算截面以上，墙身截面积=30.250(m2)重量=695.750kN相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=2.330(m)相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=4.333(m)相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=3.333(m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力=1027.409(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=1915.998(kN-m)相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=1.865(m)截面宽度B=6.000(m)偏心距e1=1.135(m)截面上偏心距验算满足:e1=1.135=0.250*6.000=1.500(m)截面上压应力:面坡=365.606背坡=-23.137(kPa)压应力验算满足:计算值=365.606=2100.000(kPa)拉应力验算满足:计算值=23.137=150.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足:计算值=-11.383=110.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数0=1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd=1027.409(kN)轴心力偏心影响系数醟=0.699挡墙构件的计算截面每沿米面积A=6.000(m2)材料抗压极限强度Ra=1600.000(kPa)圬工构件