擋土墻課程設(shè)計(jì)示例_第1頁(yè)
擋土墻課程設(shè)計(jì)示例_第2頁(yè)
擋土墻課程設(shè)計(jì)示例_第3頁(yè)
擋土墻課程設(shè)計(jì)示例_第4頁(yè)
擋土墻課程設(shè)計(jì)示例_第5頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、 目 錄(一)路基工程擋土墻設(shè)計(jì)基本資料-2(二)擋土墻的自重及其重心計(jì)算-2(三)墻后填土和車輛荷載所引起的土壓力計(jì)算-3(四)按基礎(chǔ)寬、深作修正的地基承載力特征值-5(五)基底合力偏心距驗(yàn)算 -5 (六)地基承載力驗(yàn)算-6(7) 擋土墻及基礎(chǔ)沿基底平面、墻踵處地基水平面的滑動(dòng)穩(wěn)定驗(yàn)算-6(八)擋土墻傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算-7(九)擋土墻截面強(qiáng)度和穩(wěn)定驗(yàn)算-8(十)路基工程擋土墻設(shè)計(jì)參考文獻(xiàn)-11重力式擋土墻設(shè)計(jì)驗(yàn)算示例(一) 設(shè)計(jì)基本資料墻身及基礎(chǔ)填料及地基 擋土類型仰斜式路肩墻填料種類重度(kn/m)砂類土 19 墻高h(yuǎn)(m) 5.00填料內(nèi)摩擦角() 35 墻面坡度 1:0.25填料與墻背摩擦角

2、 墻背坡度 1:0.25基礎(chǔ)頂面埋深(m)0.80 砌筑材料 m5漿砌mu50片石地基土類別重度(kn/m)密實(shí)砂類土 21砌筑材料的重度(kn/m) 23地基土承載力特征值(kn)400地基坡度tan 0.20基底與地基土摩擦系數(shù)0.40圬工砌體間的摩擦系數(shù) 0.70地基土摩擦系數(shù)0.80公路等級(jí)及荷載強(qiáng)度 片石砂漿砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值公路等級(jí)一級(jí)抗壓0.71汽車荷載標(biāo)準(zhǔn)公路i-級(jí)軸心抗拉0.048墻頂護(hù)欄荷強(qiáng)度7彎曲抗拉0.072直接抗剪0.120已建擋土墻的截面尺寸見圖1,試按本細(xì)則的規(guī)定對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)算:(二) 擋土墻自重及重心計(jì)算:取單位墻長(zhǎng)(1m),如圖2虛線所示,將擋土墻截面劃分為三部分,

3、截面各部分對(duì)應(yīng)的墻體重量為: 截面各部分的重心至墻趾()的距離: 單位墻長(zhǎng)的自重重力為: 全截面重心至墻趾的距離: (三) 后踵點(diǎn)界面處,墻后填土和車輛荷載所引起的主動(dòng)土壓力計(jì)算按本細(xì)則表4.2.5的規(guī)定,當(dāng)墻身高度為5m時(shí),附加荷載標(biāo)準(zhǔn)值: 換算等代均布土層厚度為: 因基礎(chǔ)埋置較淺,不計(jì)墻前被動(dòng)土壓力。當(dāng)采用庫(kù)侖土壓力理論計(jì)算墻后填土和車輛荷載引起的主動(dòng)土壓力時(shí)候,計(jì)算圖式如圖3所示: 按本細(xì)則附錄a.0.3條所列土壓力計(jì)算公式,計(jì)算結(jié)果如下: 因d=0,故 墻頂至后踵點(diǎn) 后踵點(diǎn)土壓力為:?jiǎn)挝粔﹂L(zhǎng)(1m)上土壓力的水平分量:?jiǎn)挝粔﹂L(zhǎng)(1m)上土壓力的豎直分量:土壓力水平分量的作用點(diǎn)至墻趾的距

4、離: 土壓力豎直分量的作用點(diǎn)至墻趾的距離:(四) 按基礎(chǔ)寬、深作修正的地基承載力特征值基礎(chǔ)最小深(算至墻趾點(diǎn)):,符合基礎(chǔ)最小埋深的規(guī)定;但,所以修正后的地基承載力特征值等于地基承載力特征值。 按本細(xì)則表5.2.8的規(guī)定,當(dāng)采用荷載組合h時(shí),地基承載力特征值提高系數(shù)k=1.0,故=1.0400=400(kpa) 驗(yàn)算地基承載力時(shí),計(jì)入作用在擋土墻頂面的護(hù)欄荷載強(qiáng)度與車輛附加荷載標(biāo)準(zhǔn)值,基底應(yīng)力計(jì)算的力系圖可參見圖4.(五) 基底合力的偏心距驗(yàn)算:按本細(xì)則5.2.1條的規(guī)定:在地基承載力計(jì)算中,基礎(chǔ)的作用效應(yīng)取正常使用極限狀態(tài)下作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合。 作用于基底形心處的彎矩: 作用于傾斜基底的垂直力

5、: 傾斜于基底合力的偏心距為:偏心距驗(yàn)算符合本細(xì)則表5.2.4及公式(5.2.2-4)的規(guī)定。(六) 地基承載力驗(yàn)算:有本細(xì)則公式(5.2.2)可算得: 基底最大壓應(yīng)力與地基承載力特征值比較: =400(kpa)地基承載力驗(yàn)算通過。(七) 擋土墻及基礎(chǔ)沿基底平面、墻踵處地基水平面的滑動(dòng)穩(wěn)定驗(yàn)算: 按本細(xì)則5.2.1條規(guī)定:計(jì)算擋土墻及地基穩(wěn)定時(shí),荷載效應(yīng)應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下的作用效應(yīng)組合。(1) 沿基地平面滑動(dòng)的穩(wěn)定性驗(yàn)算(圖5)不計(jì)墻前填土的被動(dòng)土壓力,即,計(jì)入作用于墻頂?shù)淖o(hù)欄重力?;瑒?dòng)穩(wěn)定方程應(yīng)符合: 按本細(xì)則表4.1.7規(guī)定,土壓力作用的綜合效應(yīng)增長(zhǎng)對(duì)擋土墻結(jié)構(gòu)起不利作用時(shí),,則有:符

6、合沿基底傾斜平面滑動(dòng)穩(wěn)定方程的規(guī)定??够瑒?dòng)穩(wěn)定系數(shù): 本細(xì)則表5.3.5規(guī)定,荷載組合ii時(shí),抗滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù),故本例沿傾斜基底的抗滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù),符合本細(xì)則的規(guī)定。(2) 沿過墻踵點(diǎn)水平面滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算(見圖6)計(jì)入傾斜基底與水平滑動(dòng)面之間的土楔的重力,砂性土粘聚力c=0。 滑動(dòng)穩(wěn)定方程應(yīng)符合: 即: 計(jì)算結(jié)果符合滑動(dòng)穩(wěn)定方程的規(guī)定??够瑒?dòng)穩(wěn)定系數(shù): 符合本細(xì)則抗滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)的規(guī)定。(八) 擋土墻繞墻趾點(diǎn)的傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算不計(jì)墻前填土的被動(dòng)土壓力:(1) 傾覆穩(wěn)定方程應(yīng)符合: 即:計(jì)算結(jié)果符合傾覆穩(wěn)定方程的規(guī)定。(2) 抗傾覆穩(wěn)定系數(shù): 本細(xì)則表5.3.5規(guī)定,荷載組合ii時(shí),抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)故本例的

7、抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)符合本細(xì)則規(guī)定。(九)擋土墻身正截面強(qiáng)度和穩(wěn)定驗(yàn)算取基頂截面為驗(yàn)算截面:(1)基頂截面壓力計(jì)算(圖7) 由墻踵點(diǎn)土壓力的計(jì)算結(jié)果: ; 基頂截面寬度:基頂截面處的計(jì)算墻高為: 按:;基頂處的土壓力為:?jiǎn)挝粔﹂L(zhǎng)(1m)上土壓力的水平分量: 單位墻長(zhǎng)(1m)上土壓力的豎直分量: 土壓力水平分量的作用點(diǎn)至基頂截面前緣的力臂長(zhǎng)度: 土壓力豎直分量的作用點(diǎn)至基頂截面前緣的力臂長(zhǎng)度: (2)基頂截面偏心距驗(yàn)算:截面寬度:取單位墻長(zhǎng)(1m),基頂截面以上墻身自重:墻身重心至驗(yàn)算截面前緣力臂長(zhǎng)度: 墻頂防撞護(hù)欄重量換算集中力:護(hù)欄換算集中力至驗(yàn)算截面前緣的力臂長(zhǎng)度: 按本細(xì)則公式(6.3.5)計(jì)

8、算,查表6.3.5-1取綜合數(shù)應(yīng)組合系數(shù)并按表4.1.7的規(guī)定,取荷載分項(xiàng)系數(shù)截面形心上的豎向力組合設(shè)計(jì)值為: 基底截面形心處,墻身自重及護(hù)欄重量作用的力矩: 基底截面形心處,墻身自重及護(hù)欄重量作用的力矩: 按本細(xì)則表4.1.7的規(guī)定,分別取作用分項(xiàng)系數(shù):根據(jù)本細(xì)則表6.3.5-1的規(guī)定,取綜合效應(yīng)組合系數(shù)截面形心上的總力矩組合設(shè)計(jì)值: 查本細(xì)則表6.3.6得合力偏心距容許限值為: 截面上的軸向力合力偏心距:符合偏心距驗(yàn)算要求,應(yīng)按本細(xì)則公式(6.3.8-1)驗(yàn)算受壓構(gòu)件墻身承載力。(3) 截面承載力驗(yàn)算:由前計(jì)算結(jié)果知,作用于截面形心上的豎向力組合設(shè)計(jì)值為: 按本細(xì)則表3.1.5的規(guī)定,本擋土墻之結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為:查本細(xì)則表6.3.8得長(zhǎng)細(xì)比修正系數(shù):由本細(xì)則公式(6.3.8-3)計(jì)算構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比: 按本細(xì)則6.3.8條規(guī)定:由公式(6.3.8-1)得構(gòu)件軸向力的偏心距和長(zhǎng)細(xì)比對(duì)受壓構(gòu)件承載力的影響系數(shù): 墻身受壓構(gòu)件抗力效應(yīng)設(shè)計(jì)值:因?yàn)?/p>

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