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理正岩土5_11计算挡墙参数选择

2021-03-05 来源:星星旅游
一、安全系数:

1)滑动稳定安全系数【水工挡土墙设计规范,P9(纸版3.2.7)】

2)倾覆稳定安全系数【水工挡土墙设计规范,P10(纸版3.2.12)】

3)基地偏心距容许值:土质地基B/6,岩石地基B/5,坚硬岩质地基B/4;抗震设计有用户定义。4)截面偏心距容许值:计算荷载取0.25B,验算荷载取0.3B;抗震设计时取0.4B。5)抗震设计时材料强度放大系数:(抗压:1.5);(抗拉:1.5);(抗剪:1.5)。荷载系数:

重力不利时分项系数:1.2重力有利时分项系数:1.0【06G112建筑结构设计常用数据P26(纸版25)】

主动土压力分项系数:1.2静水压力分项系数:1.0扬压力分项系数:1.2【混凝土重力坝设计规范DL5108-1999

P29(纸版29)】

地震力分项系数:1.0二、墙身尺寸输入:

墙身高:5.820(m)墙顶宽:0.300(m)

面坡倾斜坡度:1:0.100背坡倾斜坡度:1:0.000墙趾悬挑长DL:1.000(m)墙趾跟部高DH:0.820(m)墙趾端部高DH0:0.820(m)墙踵悬挑长DL1:1.600(m)墙踵跟部高DH1:0.660(m)墙踵端部高DH2:0.500(m)加腋类型:背坡加腋

背坡腋宽YB2:2.100(m)背坡腋高YH2:3.020(m)设防滑凸榫

防滑凸榫尺寸BT1:1:0.000(m)防滑凸榫尺寸BT:0.500(m)防滑凸榫尺寸HT:0.180(m)

防滑凸榫被动土压力修正系数:1.000

防滑凸榫容许弯曲拉应力:0.500(MPa)防滑凸榫容许剪应力:0.990(MPa)

【无经验时取1.0】

【铁路路基支挡结构设计规范》(TB10025-2001)P7(纸版3.1.3-2)】

钢筋合力点到外皮距离:60(mm)【保护层+钢筋合力点到钢筋边缘距离】墙趾埋深:0.82(m)三、坡线土柱:

坡面线段数:2折线序号

12

水平投影长(m)

3.0007.830

竖向投影长(m)0.000-5.220

换算土柱数00

坡面起始距墙顶距离:0.600(m)地面横坡角度:0.000(度)墙顶标高:0.000(m)

挡墙内侧常年水位标高:-1.820(m)挡墙外侧常年水位标高:-3.820(m)浮力矩是否作为倾覆力矩加项:是

钢筋混凝土配筋计算依据:《混凝土结构设计规范》(GB50010--2002)四、物理参数:

挡土墙类型:浸水地区挡土墙墙后填土内摩擦角:35.000(度)

【04J008《挡土墙》P13(纸版13)】

墙后填土粘聚力:0.000(kPa)墙后填土容重:19.000(kN/m3)

【支挡结构设计手册(第二版)P38(纸版29)】

墙背与墙后填土摩擦角:20.000(度)【支挡结构设计手册(第二版)P39(纸版30)】

地基土容重:18.000(kN/m3)地基土容许承载力提高系数:

【查看上面土的主要物理力学指标参考值】

修正后地基土容许承载力:300.000(kPa)

墙趾值提高系数:1.5墙踵值提高系数:1.5平均值提高系数:1.5

墙底摩擦系数:0.350【公路路基设计手册(第二版)P231(纸版592)】

地基土类型:土质地基地基土内摩擦角:35.000(度)

【支挡结构设计手册(第二版)P37(纸版28)】

墙后填土浮容重:10.000(kN/m3)地基浮力系数:0.700

【公路路基设计手册(第二版)P255(纸版739)】

土压力计算方法:库仑

混凝土墙体容重:25.000(kN/m3)混凝土强度等级:C25纵筋级别:HRB335抗剪腹筋等级:HRB335裂缝计算钢筋直径:20(mm)裂缝控制宽度:0.4

【GB50010-2010混凝土结构设计规范P24(纸版3.4.5)】

地基土内摩擦系数:0.5【公路路基设计手册(第二版)P231(纸版593)】

钢筋混凝土配筋计算依据:《混凝土结构设计规范》(GB50010--2002)注意:墙身内力配筋计算时,各种作用力采用的分项(安全)系数为:

重力不利时=1.200重力有利时=1.000主动土压力=1.200静水压力=1.000扬压力=1.200地震力=1.000

=====================================================================第1种情况:一般情况

[土压力计算]计算高度为5.820(m)处的库仑主动土压力按假想墙背计算得到:

第1破裂角:15.440(度)

Ea=115.992Ex=44.490Ey=107.121(kN)作用点高度Zy=2.047(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=30.779(度)第1破裂角=15.420(度)

Ea=108.710Ex=44.599Ey=99.140(kN)作用点高度Zy=2.051(m)墙身截面积=9.801(m2)重量=245.025kN

地下水作用力及合力作用点坐标(相对于墙面坡上角点)

X分力(kN)Y分力(kN)Xc(m)Yc(m)

墙面坡侧:18.43-11.61-0.97-5.18墙背坡侧:-76.83-90.192.57-4.51墙底面:-0.00112.421.56-5.82

整个墙踵上的土重=70.647(kN)重心坐标(1.535,-2.722)(相对于墙面坡上角点)墙踵悬挑板上的土重=13.002(kN)重心坐标(2.828,-4.527)(相对于墙面坡上角点)墙趾板上的土重=3.780(kN)相对于趾点力臂=0.500(m))(一)滑动稳定性验算

基底摩擦系数=0.350

采用防滑凸榫增强抗滑动稳定性,计算过程如下:基础底面宽度B=5.500(m)墙身重力的力臂Zw=2.214(m)Ey的力臂Zx=4.278(m)Ex的力臂Zy=2.051(m)

作用于基础底的总竖向力=407.967(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=1031.845(kN-m)基础底面合力作用点距离墙趾点的距离Zn=2.529(m)

基础底压应力:墙趾=92.040凸榫前沿=92.040墙踵=56.312(kPa)凸榫前沿被动土压力=339.643(kPa)

凸榫抗弯强度验算:

凸榫抗弯强度验算满足:凸榫抗剪强度验算:

凸榫抗剪强度验算满足:

弯曲拉应力=132.053<=500.000(kPa)

剪应力=122.271<=990.000(kPa)

凸榫设计宽度为:0.257(m)

滑移力=102.999(kN)抗滑力=203.924(kN)滑移验算满足:Kc=1.980>1.150

(二)倾覆稳定性验算

相对于墙趾点,墙身重力的力臂Zw=2.214(m)相对于墙趾点,墙踵上土重的力臂Zw1=3.035(m)相对于墙趾点,墙趾上土重的力臂Zw2=0.500(m)相对于墙趾点,Ey的力臂Zx=4.278(m)相对于墙趾点,Ex的力臂Zy=2.051(m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性

倾覆力矩=151.040(kN-m)抗倾覆力矩=1182.886(kN-m)倾覆验算满足:K0=7.832>1.400

(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=407.967(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=1031.845(kN-m)基础底面宽度B=5.500(m)偏心距e=0.221(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=2.529(m)基底压应力:趾部=92.040踵部=56.312(kPa)

最大应力与最小应力之比=92.040/56.312=1.634

==========================================================================================================================================

【水工挡土墙设计规范SL379-2007

P14(纸版6.3.1)】

表6.3.1挡土墙基底应力最大值与最小值之比的允许值

地基土质

基本组合

松软中等坚实坚实

1.502.002.50

注:对于地震区的挡土墙,其基底应力最大值与最小值之比的允许值可按列表数值适当增大

荷载组合

特殊组合

2.002.503.00

==========================================================================================================================================

作用于基底的合力偏心距验算满足:

e=0.221<=0.167*5.500=0.918(m)

墙趾处地基承载力验算满足:压应力=92.040<=450.000(kPa)

墙踵处地基承载力验算满足:压应力=56.312<=450.000(kPa)

地基平均承载力验算满足:压应力=74.176<=450.000(kPa)

(四)墙趾板强度计算标准值:

作用于基础底的总竖向力=407.967(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=1031.845(kN-m)基础底面宽度B=5.500(m)偏心距e=0.221(m)基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=2.529(m)基础底压应力:趾点=92.040踵点=56.312(kPa)设计值:

作用于基础底的总竖向力=469.202(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=1181.239(kN-m)基础底面宽度B=5.500(m)偏心距e=0.232(m)基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=2.518(m)基础底压应力:趾点=106.942踵点=63.677(kPa)[趾板根部]截面高度:H'=0.820(m)截面剪力:Q=78.729(kN)截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋截面弯矩:M=40.020(kN-m)

抗弯拉筋构造配筋:配筋率Us=0.02%抗弯受拉筋:As=1640(mm2)截面弯矩:M(标准值)=32.797(kN-m)最大裂缝宽度为:0.016(mm)。

(五)墙踵板强度计算标准值:

作用于基础底的总竖向力=407.967(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=1031.845(kN-m)基础底面宽度B=5.500(m)偏心距e=0.221(m)基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=2.529(m)基础底压应力:趾点=92.040踵点=56.312(kPa)设计值:

作用于基础底的总竖向力=469.202(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=1181.239(kN-m)基础底面宽度B=5.500(m)偏心距e=0.232(m)基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=2.518(m)基础底压应力:趾点=106.942踵点=63.677(kPa)[踵板根部]截面高度:H'=0.660(m)截面剪力:Q=0.377(kN)截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋截面弯矩:M=-3.618(kN-m)

抗弯拉筋构造配筋:配筋率Us=0.00%抗弯拉筋构造配筋:配筋率Us=0.00%(六)立墙截面强度验算[距离墙顶1.238(m)处]

截面宽度B'=0.424(m)截面剪力Q=1.238(kN)截面弯矩M=0.263(kN-m)

截面弯矩M(标准值)=0.219(kN-m)截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋

抗弯拉筋构造配筋:配筋率Us=0.00%截面宽度B'=0.548(m)

截面剪力Q=11.860(kN)截面弯矩M=6.914(kN-m)

截面弯矩M(标准值)=5.815(kN-m)截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋

抗弯拉筋构造配筋:配筋率Us=0.01%<抗弯受拉筋:As=1095(mm2)最大裂缝宽度为:0.007(mm)。[距离墙顶3.713(m)处]

截面宽度B'=0.671(m)截面剪力Q=40.935(kN)截面弯矩M=37.521(kN-m)

截面弯矩M(标准值)=32.921(kN-m)截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋

抗弯拉筋构造配筋:配筋率Us=0.03%<抗弯受拉筋:As=1343(mm2)最大裂缝宽度为:0.025(mm)。[距离墙顶4.950(m)处]

截面宽度B'=0.795(m)截面剪力Q=82.508(kN)截面弯矩M=113.787(kN-m)

截面弯矩M(标准值)=102.383(kN-m)截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋

抗弯拉筋构造配筋:配筋率Us=0.07%<抗弯受拉筋:As=1590(mm2)最大裂缝宽度为:0.054(mm)。=================================================

各组合最不利结果

=================================================(一)滑移验算

安全系数最不利为:组合1(一般情况)

抗滑力=203.924(kN),滑移力=102.999(kN)。滑移验算满足:Kc=1.980>1.150(二)倾覆验算

Us_min=0.20%

Us_min=0.20%

Us_min=0.20%

安全系数最不利为:组合1(一般情况)

抗倾覆力矩=1182.886(kN-M),倾覆力矩=151.040(kN-m)。倾覆验算满足:K0=7.832>1.400(三)地基验算

作用于基底的合力偏心距验算最不利为:组合1(一般情况)

作用于基底的合力偏心距验算满足:e=0.221<=0.167*5.500=0.918(m)

墙趾处地基承载力验算最不利为:组合1(一般情况)墙趾处地基承载力验算满足:

压应力=92.040<=450.000(kPa)

墙踵处地基承载力验算最不利为:组合1(一般情况)墙踵处地基承载力验算满足:

压应力=56.312<=450.000(kPa)

地基平均承载力验算最不利为:组合1(一般情况)地基平均承载力验算满足:

压应力=74.176<=450.000(kPa)

(四)墙趾板强度计算

[趾板根部]截面高度:H'=0.820(m)

截面剪力最不利结果:组合1(一般情况)截面剪力:Q=78.729(kN)截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋配筋面积最大值结果:组合1(一般情况)截面弯矩:M=40.020(kN-m)配筋面积:As=1640(mm2)裂缝已控制在允许宽度以内,以上配

筋面积为满足控制裂缝控制条件后的面积。(五)墙踵板强度计算

[踵板根部]截面高度:H'=0.660(m)

截面剪力最不利结果:组合1(一般情况)截面剪力:Q=0.377(kN)截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋配筋面积最大值结果:组合1(一般情况)截面弯矩:M=-3.618(kN-m)配筋面积:As=1327(mm2)裂缝已控制在允许宽度以内,以上配

筋面积为满足控制裂缝控制条件后的面积。[加腋根部]截面高度:H'=0.870(m)

截面剪力最不利结果:组合1(一般情况)截面剪力:Q=9.670(kN)截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋配筋面积最大值结果:组合1(一般情况)截面弯矩:M=-2.366(kN-m)

配筋面积:As=1749(mm2)裂缝已控制在允许宽度以内,以上配

筋面积为满足控制裂缝控制条件后的面积。(六)立墙截面强度验算[距离墙顶1.238(m)处]

截面宽度B'=0.424(m)

截面剪力最不利结果:组合1(一般情况)截面剪力:Q=1.238(kN)截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋配筋面积最大值结果:组合1(一般情况)截面弯矩:M=0.263(kN-m)配筋面积:As=848(mm2)裂缝已控制在允许宽度以内,以上配

筋面积为满足控制裂缝控制条件后的面积。[距离墙顶2.475(m)处]

截面宽度B'=0.548(m)

截面剪力最不利结果:组合1(一般情况)截面剪力:Q=11.860(kN)截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋配筋面积最大值结果:组合1(一般情况)截面弯矩:M=6.914(kN-m)配筋面积:As=1095(mm2)裂缝已控制在允许宽度以内,以上配

筋面积为满足控制裂缝控制条件后的面积。[距离墙顶3.713(m)处]

截面宽度B'=0.671(m)

截面剪力最不利结果:组合1(一般情况)截面剪力:Q=40.935(kN)截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋配筋面积最大值结果:组合1(一般情况)截面弯矩:M=37.521(kN-m)配筋面积:As=1343(mm2)裂缝已控制在允许宽度以内,以上配

筋面积为满足控制裂缝控制条件后的面积。[距离墙顶4.950(m)处]

截面宽度B'=0.795(m)

截面剪力最不利结果:组合1(一般情况)截面剪力:Q=82.508(kN)截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋配筋面积最大值结果:组合1(一般情况)截面弯矩:M=113.787(kN-m)配筋面积:As=1590(mm2)裂缝已控制在允许宽度以内,以上配

筋面积为满足控制裂缝控制条件后的面积。

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