道路设计-重力式挡墙YZR Excel计算表
重力式挡土墙设计计算
墙高H(m)墙背填土重度γ(KN/m 3)9.52023度0.401426弧度26.57度0.46373弧度墙顶宽b(m)后趾墙高h 1(m)前趾墙高h 2(m)墙前坡比m 后趾L 1(m)0.51100.2基底摩擦系数f地基容许承载力[P](kPa)C20砼抗剪强度f c (Mpa)挡土墙体C20砼重度(KN/m 3)0.3907289443001024抗滑稳定安全系数[K c ]抗倾覆稳定安全系数[K 0]压力分布不均匀系数[η]基本组合 1.2 1.42特殊组合 1.05 1.3 2.5满足主动土压力系数K a 考虑粘聚力时土压力为0时的深度z 0(m)主动土压力P a (kN/m)附加土压力e h (kN/m)基底扬压力(kN/m)前趾墙处静水压力强度(kPa)0.4380924961.510835194279.62022118.761849922208.28212160墙背与铅直线夹角ε五、总体结论一、基础资料重力式挡土墙计算(墙二、荷载计算墙背填土内摩擦角ψ初拟尺寸安全系数总弯矩M 垂直合力G 水平合力P 3057.633579925.461525-25.8583712合力偏心距e(m)最大基底压力P max (kPa)最小基底压力Pmin (kPa)平均基底压力(kPa)-0.328442469207.0150296104.0164997155.515765截面基底宽度(m)合力偏心距e(m)计算截面最大正应力σmax(Mpa)计算截面最小正应力σmin(Mpa)4.750917755-0.3528615810.2185966630.08382663可行三、稳定及地基验算抗滑稳定安全系数K c13.98404416满足抗滑稳定抗倾覆稳定安全系数K 03.640898247四、构件截面强度验算可行可行可行墙背填土粘聚力c(kPa)墙前水位H 1(m)墙后水位H 2(m)墙后车辆人群等附加荷载q L (kN/m)107020前趾L 2(m)墙底宽(m)1 5.950917755满足墙底处静水压力强度(kPa)70顺时针逆时针2.6630549744.6440099主动土压力4.7541.61878713附加土压力4.33394521565.97578墙后三角形5.8509178198.9312037矩形0.40墙后趾墙0.530底板3540墙后三角形0.333333321.66666667中间直墙1.9836393413.1565915墙前三角形3.7254589墙前趾墙)弯矩(kN·m)力臂(m)算(墙后填粘性土水平)荷载名称土压力自重土重向下向上向左向右顺时针279.62022112.663054935744.644018.7618499224.75361.3280094.33394517345.85091775503.725458878142.822026 2.975458878433.5936112.916972585102 1.250101施工期重力式挡土墙受力情况表(1m范围内)竖直力(kN)水平力(kN)力臂(m)弯矩(kN·最大基底压力P max(kPa)最小基底压力P min (kPa)平均基底压力(kPa)压力分布不均匀系数η233.931063126.9355089180.43328621.842912716计算截面最大正应力σmax(Mpa)计算截面最小正应力σmin(Mpa)计算截面剪应力τ(Mpa)0.3298336480.047744608-0.043199955可行可行满足抗滑稳定抗倾覆稳定安全系数K 0满足抗倾覆稳定4.866442844构件截面突变处受力情况表(1m范围内)可行可行可行。
重力式挡土墙计算表格
墙高H6.2墙前水位H 10.8墙后水位H 2 1.5基础埋深h 1300 2.5C15砼r d 24抗压Ra 填粘土指标:322818100.75顶宽b 0.5底宽B4.98墙被趾高h`0.6墙被坡比m (用库仑定理)水上:K A 0.81457水下:K A `0.890359P168.9126E1161.9446E1x104.1133E1y 124.0423P275.32436E2112.9865E2x72.6384E2y 86.54259P313.35538E310.01654E3x6.439574E3y7.672216P BX11.25P BY 7.875PB` 3.2G174.4G2254.016G316.8G4浮托力W 139.84渗透压力W 217.43M 1X -319.281M 2X -54.4788M 3X -3.21979M PBX M W1-99.2016M W2-57.8676M P`BX0.853333M G170.68M G2624.8794M5.88M M 1Y 420.9168M 2Y 434.0111M 3Y 39.74208水平力和H 197.6412垂直力和G 568.5101力矩和M 1264.977Kc 1.15059<[Kc ] 1.2重新设计断面)e 0.264926<B/60.83可行σmax 150.5967σmin 77.72063σcp 114.1587η 1.937667<2.5底宽B` 3.65重 力 式 挡 土 墙 设 计一、计算条件:填粘土水上湿容重γ填粘土水下浮容重γ`C15砼抗剪[σj ]基底摩擦系数f 地基容许承载力[R ]容许应力大小比[η]水上内摩擦角φ水下内摩擦角φ`墙被摩擦角δ一)土压力计算:2.土压力计算:二)水平静水压力计算:1.压力系数计算:初拟断面尺寸:二、挡土墙上荷载计算:1.墙后静水压:水平静水压:三)墙身自重:四)基底扬压力计算:垂直静水压:2.墙前静水压:力矩M 的计算:三、稳定计算:一)抗滑稳定:二)偏心距计算及地基应力验算:四、截面强度验一)作用于C-C 截面以上的荷载计算:1.作用于C-C 截面的土压力计E1161.9446Ex 104.1133Ey 124.04232.墙体自重:G156.4G2177.663.垂直合力N358.10234.力矩和M468.74020.516044<B/60.608333可行σmax 181.3362σmin 14.88419无拉应力σa 0.181336<Ra/Ka 5.3125可行σj 0.028524<[σj ]0.75可行2.压应力验算:3.剪应力验算:二)合力偏心距e :三)截面应力验1.法向应力验算:。
重力式挡土墙稳定计算excel
重力式挡土墙稳定计算excel重力式挡土墙稳定计算 Excel在土木工程中,重力式挡土墙是一种常见的支挡结构,用于支撑土体、防止土体坍塌。
为了确保重力式挡土墙在使用过程中的安全性和稳定性,需要进行详细的稳定计算。
而 Excel 作为一款强大的电子表格软件,可以为重力式挡土墙的稳定计算提供便捷和高效的工具。
一、重力式挡土墙稳定计算的基本原理重力式挡土墙的稳定性主要取决于墙身自重、墙后土压力以及墙底与地基之间的摩擦力和粘聚力。
在进行稳定计算时,需要考虑抗滑移稳定性和抗倾覆稳定性两个方面。
抗滑移稳定性是指挡土墙在水平力作用下,墙底与地基之间不发生相对滑动的能力。
其计算公式为:\K_s =\frac{\mu (G + E_{py})}{E_{px}}\geq 13\其中,$K_s$ 为抗滑移安全系数,$\mu$ 为墙底与地基之间的摩擦系数,$G$ 为挡土墙自重,$E_{py}$为墙后土压力的竖向分量,$E_{px}$为墙后土压力的水平分量。
抗倾覆稳定性是指挡土墙在土压力作用下,绕墙趾不发生倾覆的能力。
其计算公式为:\K_t =\frac{M_R}{M_O} \geq 15\其中,$K_t$ 为抗倾覆安全系数,$M_R$ 为抗倾覆力矩,$M_O$ 为倾覆力矩。
二、Excel 在重力式挡土墙稳定计算中的优势1、便捷的数据输入和修改在 Excel 中,可以方便地输入挡土墙的各项参数,如墙高、墙顶宽度、墙底宽度、墙身材料重度、填土重度、内摩擦角、粘聚力等。
而且,当需要对参数进行修改时,只需在相应的单元格中进行更改,计算结果会自动更新。
2、强大的计算功能Excel 提供了丰富的函数和公式,可以快速准确地进行各种复杂的计算。
例如,可以使用三角函数计算土压力的大小和方向,使用求和函数计算挡土墙的自重等。
3、直观的结果展示通过 Excel 的图表功能,可以将计算结果以直观的图表形式展示出来,如绘制抗滑移安全系数和抗倾覆安全系数随墙高的变化曲线,便于分析和比较不同设计方案的稳定性。
重力式挡土墙计算
墙体重度γq=25KN/M3车载:汽20,挂100墙后填土:采用砂砾石填筑填土重度γt=19.5KN/M3填土倾角β=0度0填土内摩擦角φ=36.5度0.637045填土与墙体摩擦角δ=0度0车载换算土层厚度:h换=0.8m基地表面与墙体摩擦系数:f=0.45挡土墙基本形式:h1= 3.6mh2=0.6mh3=0.3mb0=0.5mb1=0.4m坡比m=0.4b2= 1.32mb3=0.4m墙背与铅直线的夹角:ε=21.80135度0.380505土压力计算:Pa=105.853KN/M与铅直线有夹角ψ=68.19865度 1.19029则水平土压力为Za=98.28169KN/M水平力作用点:za= 2.2m铅直作用力计算:铅直土压力Ga=39.31268KN/M与端点距离Wga= 1.76m墙体各部分自重及距端点距离:G1= 3.75KN/MW1=0.65mG2=95.7KN/MW2= 1.34mG3=39.3KN/MW3= 1.31m墙体上部各部分土重及距端点距离:G t1=10.062KN/MWt1= 1.76mG t2=42.471KN/MWt2= 1.78mG t3=25.74KN/MWt3= 2.42m抗滑稳定计算:最小安全系数为1.3 Kc=NY*f/Za 1.173678抗倾覆稳定计算:水平力矩:MH=216.2197KN/M*M铅直力矩:MY=406.9471KN/M*M安全系数KN=MY/MH 1.8821最小安全系数1.5偏心距及基底应力:ZN=(MY-MH)/NY0.744053偏心距e=0.565947基地应力:ζ1,2ζ1,2=N/B*(1+/-6*e/B)224.6421Kpa-28.9661Kpa弧度弧度弧度弧度弧度。
重力式挡土墙Excel平路肩3米
重力式挡土墙计算书一、构件基本尺寸及基本参数:1、挡土墙基本几何尺寸:1)挡土墙材料:毛石混凝土2)挡土墙容重:γd =22KN/m 33)墙两侧土体高差:h=3700mm 4)墙顶宽度:c=400mm 5)墙趾深度:d=500mm 6)墙趾宽度:s=200mm 7)墙背高度:H=4200mm 8)墙背倾角:α=68°9)挡墙基底宽度:b=2280mm10)土对墙背摩擦角:δ=30°2、岩土参数:1)填土容重:γ=18KN/m 32)主动土压力系数:k a =0.223)土压力增大系数:ψc =1.04)基底土摩擦系数:μ=0.35)地基土承载力:f ak =100KN/m26)宽度修正系数: ηb =0.37)埋深修正系数: ηd =1.6二、构件相关尺寸及计算参数推算:1、根据挡土墙基本尺寸,可推算出简图中其它尺寸如下:1)墙面坡度:m=(b-s-c-H/tanα)/h=(2280-200-400-4200/tan68°)/3700=2)基底倾角:α0=arctan[(H-h-d)/b]=arctan[(4200-3700-500)/2280]=0.0°-0.0052、挡墙截面面积(不含墙趾):A=(h·m+2·c+h/tanα)·h/2+(H-h+d+s·tanα0)·(h·m+c+H/tanα)/2-(H-h)2/(2tanα)=(3.7×-0.005+2×0.4+3.7/tan68°)×3.7/2+(4.2-3.7+0.5+0.2×tan0.0°)×(3.7×-0.005+0.4+4.2/tan68°)/2-(4.2-3.7)²/(2×tan68°)=5.2m23、挡墙每延米自重(不含墙趾):G=γd·A=22×5.2=114KN4、每延米主动土压力:E a=ψc· γ ·H2·k a/2=1.0×18×4.2²×0.21744/2《地规》公式(6.6.3-1)=35KN三、抗滑移稳定性验算:1、挡墙自重沿基底法线方向分量:G n=G·cosα0=114×cos0.0°=114KN2、挡墙自重沿基底平行方向分量:G t=G·sinα0=114×sin0.0°=0KN3、主动土压力沿基底法线方向分量:E an=E a·cos(α-α0-δ)=35×cos(68°-0.0°-30°)=27KN4、主动土压力沿基底平行方向分量:E at=E a·sin(α-α0-δ)=35×sin(68°-0.0°-30°)=21KN5、抗滑移稳定系数:K s=(G n+E an)·μ/(E at-G t)《地规》公式(6.6.5-1)=(114+27)×0.3/(21-0)=2.00≥1.3 ,满足《地规》6.6.5条第1款要求四、抗倾覆稳定性验算:1、主动土压力作用点距墙背底端高度:z=H/3=4.2/31.400=m2、主动土压力作用点距墙趾底端高度:z f =z-b·tanα0=1.400-2.28×tan0.0°=m3、挡墙截面形心距墙趾底端水平距离:1)挡墙截面对通过墙背底端竖轴的静距为:S=[h·(c+H/tanα)2/2]+[h 2·m·(h·m/3+c+H/tanα)/2)]+[(H-h)/6+(d+s·tanα0)/3]·(h·m+c+H/tanα)2-[H 3/(tan 2α)]/6=[3.7×(0.4+4.2/tan68°)²/2]+[3.7²×-0.005×(3.7×-0.005/3+0.4+4.2/tan68°)/2]+[(4.2-3.7)/6+(0.5+0.2×tan0.0°)/3]×(3.7×-0.005+0.4+4.2/tan68°)²-[4.2³/(tan68°)²)]/6=7.14m32)挡墙截面形心距墙背底端竖轴的水平距离:x 1=S/A=7.14/5.20=m3)挡墙截面形心距墙趾底端水平距离:x 0=b -x 1=2.28-1.371=m 4、主动土压力作用点距墙趾底端水平距离:x f =b-z/tanα=2.28-1.400/tan68°=m 5、主动土压力沿水平方向分量:E ax =E a ·sin(α-δ)=35×sin(68°-30°)=21KN6、主动土压力沿重力方向分量:E az =E a ·cos(α-δ)=35×cos(68°-30°)=27KN 7、抗倾覆稳定系数:K t =(G·x 0+E az ·x f )·/(E ax ·z f )《地规》公式(6.6.5-2)=(114×0.909+27×1.714)/(21×1.400)=5.06≥1.6 ,满足《地规》6.6.5条第2款要求五、地基承载力验算:1、修正后的地基承载力特征值:基础底面斜宽B = b/cosα0 =2.28<3m ,仅承载力修正时取B = 3.00m基础埋深d ≥0.5m ,承载力修正时d= 0.50mf a =f ak + ηb ·γ·(B-3)+ ηd ·γm ·(d-0.5)1.7141.4001.3710.909=100+0.3×18×(3.00-3)+1.6×18×(0.50-0.5)=100KN/m22、作用在基础底面法线方向的每延米总作用力为:F =G n+E an=114+27=142KN3、轴心荷载作用时,基础底面的平均压力值:p k=F/B=142/(2.28/cos0.0°)=62.14KN/m2≤f a=100 ,满足《地规》5.2.1条第1款要求4、挡墙自重及土压力的合力在基础底面的偏心距:e=B/2-(G·x0+E az·x f-E ax·z f)/F=2.28/2-(114×0.909+27×1.714-21×1.400)/142=0.29m≤b0 / 4 =0.57 ,满足《地规》6.6.5条第4款要求5、挡墙自重及土压力的合力在基础底面产生的偏心力距:M=F·e=142×0.29=40.6KN·m6、偏心荷载作用时,基础底面的最大压应力值:B/6=0.38≥e,应按《地规》公式5.2.2-2计算p kmax=F/B+6M/B²=142/2.28+6×40.6/2.28²=109KN/m2≤1.2 f a =120.0 ,满足《地规》5.2.1条第2款要求。
重力式挡墙计算表G Excel
2.2697495 ZX= (W+Ey)f/Ex (WZw+EyZy)/ExZx B/2-(WZw+EyZy-ExZx)/(W+Ey)
+
((W+Ey)/B)*(1+6e/B)
-
4.860556 = 1.365564 = 2.555405 = 0.365196 = 148.3418 = 44.21697
=
0.25
v
=
4.8
0.540302 -0.84147
K= 0.762050687 E= 1/2*H2Kγ
= 61.726106
w
挡土墙重力
= 110.4
Kc 滑动稳定系数=
(W+Ey)f/Ex
K0 倾覆稳定系数= e 基地和力偏心距=
(WZw+EyZy)/ExZx B/2-(WZw+EyZy-
σ1
0.675359
1656 521.64
1094.096
=
δ
墙背与填料间的内摩角
=
β
墙顶填土倾角
=
f
基地摩擦系数
=
γ
挡土墙容重
=
ψ=
0.375245789
θ=
0.764168551
tgθ=
k=
0.143123526
K1=
E=
86.66129491
Ex=
ZY=
Kc
滑动稳定系数=
(W+Ey)f/Ex
K0
倾覆稳定系数=
(WZw+EyZy)/ExZx
e
基地和力偏心距= B/2-(WZw+EyZy-ExZx)/(W+
(完整版)重力式挡土墙课程设计计算书
(完整版)重力式挡土墙课程设计计算书-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN1 路基设计挡土墙是用来支撑天然边坡或人工边坡以保持土体稳定的建筑物。
按照墙的形式,挡土墙可以分为重力式挡土墙,加筋挡土墙。
锚定式挡土墙,薄壁式挡土墙等形式。
本设计采用重力式挡土墙。
1.1 挡土墙设计资料1.浆砌片石重力式路堤墙,填土边坡1:1.5,墙背仰斜,坡度1:0.151:0.35。
2.公路等级二级,车辆荷载等级为公路-II 级,挡土墙荷载效应组合采用荷载组合I 、II 。
3.墙背填土容重γ=17.8kN /m 3,计算内摩擦角Φ=42°,填土与墙背间的内摩擦角δ=Φ/2=21°。
4.地基为砂类土,容许承载力[σ]=810kPa ,基底摩擦系数μ=0.43。
5.墙身材料采用5号砂浆砌30号片石,砌体a γ=22kN/m 3,砌体容许压应力为[]600=a σkPa ,容许剪应力[τ]=100kPa ,容许拉应力[wl σ]=60 kPa 。
1.2 确定计算参数设计挡墙高度H =4m ,墙上填土高度a =2m ,填土边坡坡度为1:1.5,墙背仰斜,坡度1:0.25。
填土内摩擦角:042=φ,填土与墙背间的摩擦角︒==212/ϕδ;墙背与竖直平面的夹角︒-=-=036.1425.0arctan α。
墙背填土容重17.8kN/m 3,地基土容重:17.7kN/m 3。
挡土墙尺寸具体见图1.1。
图1.1 挡土墙尺寸1.3 车辆荷载换算1.3.1 试算不计车辆荷载作用时破裂棱体宽度(1)假定破裂面交于荷载内侧不计车辆荷载作用00=h ;计算棱体参数0A 、0B :18)42(21)(21))(2(212200=+=+=+++=H a H a h H a A 7)036.14tan()224(4213221tan )2(21210=-⨯+⨯⨯-⨯⨯=+-=αa H H ab B 389.018700===A B A ︒=︒+︒-︒=++=964.4821036.1442δαϕψ;715.0)389.0964.48(tan )964.48tan 42(cot 964.48tan ))(tan tan (cot tan tan =+︒⨯︒+︒+︒-=++±-=A ψψϕψθ则:︒=++⨯>==︒69.3342325.04arctan57.35715.0arctan θ计算车辆荷载作用时破裂棱体宽度值B :mbH a H B 29.03)036.14tan(4715.0)24(tan tan )(=-︒-⨯+⨯+=-+⨯+=αθ由于路肩宽度d =1.5m>B=0.29m ,所以可以确定破裂面交与荷载内侧。
重力式挡土墙设计计算
墙高H(m)墙背填土重度γ(KN/m 3)9.52023度0.401426弧度26.57度0.46373弧度墙顶宽b(m)后趾墙高h 1(m)前趾墙高h 2(m)墙前坡比m 后趾L 1(m)0.51100.2基底摩擦系数f地基容许承载力[P](kPa)C20砼抗剪强度f c (Mpa)挡土墙体C20砼重度(KN/m 3)0.3907289443001024抗滑稳定安全系数[K c ]抗倾覆稳定安全系数[K 0]压力分布不均匀系数[η]基本组合 1.2 1.42特殊组合 1.05 1.3 2.5满足主动土压力系数K a 考虑粘聚力时土压力为0时的深度z 0(m)主动土压力P a (kN/m)附加土压力e h (kN/m)基底扬压力(kN/m)前趾墙处静水压力强度(kPa)0.4380924961.510835194279.62022118.761849922208.28212160墙背与铅直线夹角ε五、总体结论一、基础资料重力式挡土墙计算(墙二、荷载计算墙背填土内摩擦角ψ初拟尺寸安全系数总弯矩M 垂直合力G 水平合力P 3057.633579925.461525-25.8583712合力偏心距e(m)最大基底压力P max (kPa)最小基底压力P min(kPa)平均基底压力(kPa)-0.328442469207.0150296104.0164997155.515765截面基底宽度(m)合力偏心距e(m)计算截面最大正应力σmax(Mpa)计算截面最小正应力σmin(Mpa)4.750917755-0.3528615810.2185966630.08382663可行三、稳定及地基验算抗滑稳定安全系数K c13.98404416满足抗滑稳定抗倾覆稳定安全系数K 03.640898247四、构件截面强度验算可行可行可行墙背填土粘聚力c(kPa)墙前水位H 1(m)墙后水位H 2(m)墙后车辆人群等附加荷载q L (kN/m)107020前趾L 2(m)墙底宽(m)1 5.950917755满足墙底处静水压力强度(kPa)70顺时针逆时针2.6630549744.6440099主动土压力4.7541.61878713附加土压力4.33394521565.97578墙后三角形5.8509178198.9312037矩形0.40墙后趾墙0.530底板3540墙后三角形0.333333321.66666667中间直墙1.9836393413.1565915墙前三角形3.7254589墙前趾墙)弯矩(kN·m)力臂(m)算(墙后填粘性土水平)荷载名称土压力自重土重向下向上向左向右顺时针279.62022112.663054935744.644018.7618499224.75361.3280094.33394517345.85091775503.725458878142.822026 2.975458878433.5936112.916972585102 1.250101施工期重力式挡土墙受力情况表(1m范围内)竖直力(kN)水平力(kN)力臂(m)弯矩(kN·最大基底压力P max(kPa)最小基底压力P min (kPa)平均基底压力(kPa)压力分布不均匀系数η233.931063126.9355089180.43328621.842912716计算截面最大正应力σmax(Mpa)计算截面最小正应力σmin(Mpa)计算截面剪应力τ(Mpa)0.3298336480.047744608-0.043199955可行可行满足抗滑稳定抗倾覆稳定安全系数K 0满足抗倾覆稳定4.866442844构件截面突变处受力情况表(1m范围内)可行可行可行。
挡土墙稳定计算excel
挡土墙稳定计算重力式挡土墙一几何尺寸2.2 2.211底宽 6.2抗滑安全系数:1.327101937.8331墙高 5.8抗倾安全系数 1.72940785-3.6 2.21 1.04后趾高2偏心矩 1.6977207247.87.833后趾长 1.2顶宽 1.49.525 6.240.496423顶高2前趾高1t/m2t 前趾长1土压力(水上P1 2.409383 4.577827墙的面积23.16土压力(水下P2 3.4323978.76267二基本参数墙前水位3水下土重: 2.4角度地下水位3水上土重: 6.048土饱和容重2土湿容重 1.8土摩擦角28粘滞系数0.05上覆土重力0墙体密度 2.45摩擦系数:0.38三抗滑验算1水平推力13.3405墙后水压力-4.5地下水压力 4.5土压力13.3405包括上覆土2垂直重力46.59墙自重56.742墙后土重8.448不包括上覆土浮力-18.6抗滑安全系数: 1.327102四抗倾验算1倾覆力矩89.56881土压力31.90881水压力0浮力57.662抗倾力矩154.901墙身149.8322墙前填土 5.06883抗倾安全系数 1.729408五地基应力验算1偏心矩 1.697721应小于B/4= 1.552地基应力验算max10.15747min 4.8715613不均匀系数 2.085055t m t m4.577827 4.2666677.228149 1.51.5345221t m t m t m t m 0.496423 2.40.66.0480.6。
挡土墙Excel计算
重力式挡土墙计算书一、构件基本尺寸及基本参数:1、挡土墙基本几何尺寸:1)挡土墙材料:毛石混凝土2)挡土墙容重:γd =22KN/m 33)墙两侧土体高差:h=6000mm4)墙顶宽度:c=1000mm5)墙趾深度:d=0mm6)墙趾宽度:s=0mm 7)墙背高度:H=6000mm 8)墙背倾角:α=90°9)挡墙基底宽度:b=2500mm10)土对墙背摩擦角:δ=0°2、岩土参数:1)填土容重:γ=19KN/m 32)主动土压力系数:k a =0.223)土压力增大系数:ψc = 1.14)基底土摩擦系数:μ=0.55)地基土承载力:f ak =180KN/m 26)宽度修正系数: ηb =0.37)埋深修正系数: ηd =1.6二、构件相关尺寸及计算参数推算:1、根据挡土墙基本尺寸,可推算出简图中其它尺寸如下:1)墙面坡度:m=(b-s-c-H/tanα)/h=(2500-0-1000-6000/tan90°)/6000=2)基底倾角:α0=arctan[(H-h-d)/b]=arctan[(6000-6000-0)/2500]=0.0°0.2502、挡墙截面面积(不含墙趾):A=(h·m+2·c+h/tanα)·h/2+(H-h+d+s·tanα0)·(h·m+c+H/tanα)/2-(H-h)2/(2tanα)=(6×0.250+2×1+6/tan90°)×6/2+(6-6+0+0×tan0.0°)×(6×0.250+1+6/tan90°)/2-(6-6)²/(2×tan90°)=10.5m23、挡墙每延米自重(不含墙趾):G=γd·A=22×10.5=231KN4、每延米主动土压力:E a=ψc· γ ·H2·k a/2=1.1×19×6²×0.21744/2《地规》公式(6.6.3-1)=82KN三、抗滑移稳定性验算:1、挡墙自重沿基底法线方向分量:G n=G·cosα0=231×cos0.0°=231KN2、挡墙自重沿基底平行方向分量:G t=G·sinα0=231×sin0.0°=0KN3、主动土压力沿基底法线方向分量:E an=E a·cos(α-α0-δ)=82×cos(90°-0.0°-0°)=0KN4、主动土压力沿基底平行方向分量:E at=E a·sin(α-α0-δ)=82×sin(90°-0.0°-0°)=82KN5、抗滑移稳定系数:K s=(G n+E an)·μ/(E at-G t)《地规》公式(6.6.5-1)=(231+0)×0.5/(82-0)=1.41≥1.3 ,满足《地规》6.6.5条第1款要求四、抗倾覆稳定性验算:1、主动土压力作用点距墙背底端高度:z=H/3=6/32.000=m2、主动土压力作用点距墙趾底端高度:z f =z-b·tanα0=2.000-2.5×tan0.0°=m3、挡墙截面形心距墙趾底端水平距离:1)挡墙截面对通过墙背底端竖轴的静距为:S=[h·(c+H/tanα)2/2]+[h 2·m·(h·m/3+c+H/tanα)/2)]+[(H-h)/6+(d+s·tanα0)/3]·(h·m+c+H/tanα)2-[H 3/(tan 2α)]/6=[6×(1+6/tan90°)²/2]+[6²×0.250×(6×0.250/3+1+6/tan90°)/2]+[(6-6)/6+(0+0×tan0.0°)/3]×(6×0.250+1+6/tan90°)²-[6³/(tan90°)²)]/6=9.75m 32)挡墙截面形心距墙背底端竖轴的水平距离:x 1=S/A=9.75/10.50=m3)挡墙截面形心距墙趾底端水平距离:x 0=b -x 1=2.5-0.929=m 4、主动土压力作用点距墙趾底端水平距离:x f =b-z/tanα=2.5-2.000/tan90°=m 5、主动土压力沿水平方向分量:E ax =E a ·sin(α-δ)=82×sin(90°-0°)=82KN6、主动土压力沿重力方向分量:E az =E a ·cos(α-δ)=82×cos(90°-0°)=0KN 7、抗倾覆稳定系数:K t =(G·x 0+E az ·x f )·/(E ax ·z f )《地规》公式(6.6.5-2)=(231×1.571+0×2.500)/(82×2.000)=2.22≥1.6 ,满足《地规》6.6.5条第2款要求五、地基承载力验算:1、修正后的地基承载力特征值:基础底面斜宽B = b/cosα0 =2.50<3m ,仅承载力修正时取B = 3.00m基础埋深d <0.5m ,仅承载力修正时取d= 0.50mf a =f ak + ηb ·γ·(B-3)+ ηd ·γm ·(d-0.5)2.5002.0000.9291.571=180+0.3×19×(3.00-3)+1.6×19×(0.50-0.5)=180KN/m22、作用在基础底面法线方向的每延米总作用力为:F =G n+E an=231+0=231KN3、轴心荷载作用时,基础底面的平均压力值:p k=F/B=231/(2.5/cos0.0°)=92.4KN/m2≤f a=180 ,满足《地规》5.2.1条第1款要求4、挡墙自重及土压力的合力在基础底面的偏心距:e=B/2-(G·x0+E az·x f-E ax·z f)/F=2.50/2-(231×1.571+0×2.500-82×2.000)/231=0.39m≤b0 / 4 =0.63 ,满足《地规》6.6.5条第4款要求5、挡墙自重及土压力的合力在基础底面产生的偏心力距:M=F·e=231×0.39=89.4KN·m6、偏心荷载作用时,基础底面的最大压应力值:B/6=0.42≥e,应按《地规》公式5.2.2-2计算p kmax=F/B+6M/B²=231/2.50+6×89.4/2.50²=178KN/m2≤1.2 f a =216.0 ,满足《地规》5.2.1条第2款要求。
重力式浆砌块石挡土墙计算excel
x=
arctan[tan(x)]=
φ2= tan(θ+β)=
φ+δ-x-β= ±√{[tan(φ2)+ctan(φ1)][tan(φ2)+tan(x+β)]}-tan(φ2)=
θ= λa=
[1-tan(a)taanr(cβt)a]n*[[ttaann((θθ)-+taβn(a))]]-*βcos=(θ+φ)/{[1-
0.5rH(H+2h0)λa= Ea*cos(δ-a)= Ea*sin(δ-a)=
H*(3h0+H)/(3*(2h0+H))= B+Zx*tan(a)=
23*b*H1= 0.5b+B1= 23*(B2-b)2/(2*tan(-a))= (B2-b)/3+b+B1= 23*h1*B=
0.5B= 23*0.5*h2*h3=
②内力计算 1.土压力
2.墙体自重
Ea= Ex= Ey= Zx= Zy=
W1= X1= W2= X2= W3= X3= W4= X4= 总重W= X=
Ex'= 三、墙体稳定性和基底 应力验算
1.验算抗滑稳定系数
Kc=
2.验算抗倾覆稳定系数 Ko=
3.验算偏心距 4.验算基底应力
e= B/6=
σ1= σ2=
Zx=
[(H+h0-h1)3+h1(h2-h1)(3h3+2h2-h1)]/3[h3(H+h0-
Zy=
B+Zx*tan(a)=
σ2= Ex= Ey=
r*(h2-h1)*λa= Ea*cos(δ-a)= Ea*sin(δ-a)=
2.基底
应力验算
理正重力式挡墙算单2
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: 2013-07-29 15:31:18 星期一------------------------------------------------------------------------ 原始条件:墙身尺寸:墙身高: 4.500(m)墙顶宽: 0.600(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: 1.200(m)墙趾台阶h1: 1.500(m)墙趾台阶面坡坡度为: 1:0.000墙踵台阶b3: 0.200(m)墙踵台阶h3: 1.500(m)物理参数:圬工砌体容重: 23.000(kN/m3)圬工之间摩擦系数: 0.500地基土摩擦系数: 0.350砌体种类: 片石砌体砂浆标号: 10石料强度(MPa): 30挡土墙类型: 抗震区挡土墙墙后填土内摩擦角: 25.000(度)墙后填土粘聚力: 0.000(kPa)墙后填土容重: 18.000(kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角: 12.500(度)地基土容重: 18.000(kN/m3)修正后地基土容许承载力: 350.000(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地震作用墙趾值提高系数: 1.500地震作用墙踵值提高系数: 1.625地震作用平均值提高系数: 1.250墙底摩擦系数: 0.350地基土类型: 土质地基地基土内摩擦角: 30.000(度)地震烈度: 设计烈度7度水上地震角: 1.50水下地震角: 2.50水平地震系数: 0.10重要性修正系数: 1.00综合影响系数: 0.25抗震基底容许偏心距:B/6公路等级及工程类别: 2级公路一般工程土压力计算方法: 库仑坡线土柱:坡面线段数: 2折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数1 13.625 10.900 02 6.500 0.000 1第1个: 距离0.500(m),宽度5.500(m),高度1.100(m)(用户输入的计算荷载)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: 10.000(m)土压力起算点: 从结构底面起算基础类型: 锚桩式基础襟边宽度: 0.500(m)基础高: 1.000(m)基础容重: 25.000(kN/m3)锚杆纵向间距: 3.000(m)锚桩有效深度: 3.000(m)钢筋直径: 20(mm)锚孔直径: 100(mm)钢筋容许抗拉强度: 225000.000(kPa)钢筋容许抗剪强度: 120000.000(kPa)锚孔壁对砂浆容许抗剪强度: 123.000(kPa)锚杆排数: 6锚杆序号锚桩距基础边缘距离(m)1 0.5002 1.5003 2.5004 3.5005 4.5006 5.500=====================================================================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 = 0.900 √2. 墙顶上的有效永久荷载分项系数 = 1.400 √3. 墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数 = 1.200 √4. 填土侧压力分项系数 = 1.200 √5. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数 = 1.200 ×6. 地震作用力分项系数 = 1.000 ×=============================================[土压力计算] 计算高度为 4.500(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 48.712(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角: 48.754(度)Ea=494.784(kN) Ex=384.165(kN) Ey=311.814(kN) 作用点高度 Zy=1.968(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=0.000(度) 第1破裂角=48.712(度)Ea=425.324(kN) Ex=385.475(kN) Ey=179.750(kN) 作用点高度 Zy=2.707(m)墙身截面积 = 9.712(m2) 重量 = 223.387 kN墙背与第二破裂面之间土楔重 = 127.575(kN) 重心坐标(2.100,-0.900)(相对于墙面坡上角点)(一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数 = 0.350因墙下基础为锚桩式基础,所以需要验算基础底面的滑移稳定性单位长度内锚杆截面积 Ag = 508.938(mm2) 锚杆增加的抗滑力 Ng=61.073(kN)基础截面积 = 4.550(m2) 基础重量 Wj= 113.750 kN滑移力= 324.402(kN) 抗滑力= 225.562(kN)滑移验算不满足: Kc = 0.695 <= 1.300滑动稳定方程验算:滑动稳定方程不满足: 方程值 = -140.981(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 = 1.913 (m)相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx = 4.050 (m)相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = 2.707 (m)基础为锚桩式基础,验算挡土墙绕基础趾点的倾覆稳定性单根锚杆的设计抗拔力 = 57.256(kN)(孔壁抗剪115.925(kN) 钢筋抗拉57.256(kN))单位长度内锚杆的抗倾覆力矩Mmao=72.871(kN-m)基础截面积 = 4.550(m2) 基础重量 Wj= 113.750 kN基础重心距离基础趾点的水平距离 = 2.275(m)倾覆力矩= 1429.045(kN-m) 抗倾覆力矩= 2173.375(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 1.521 > 1.500倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值 = 365.565(kN-m) > 0.0(三) 地基应力及偏心距验算基础为锚桩式基础,只验算基础底的偏心距作用于基础底的总竖向力 = 644.462(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=671.460(kN-m) 基础底面宽度 B = 4.550 (m) 偏心距 e = 1.233(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.042(m)作用于基底的合力偏心距验算不满足: e=1.233 > 0.167*4.550 = 0.758(m)(四) 基础强度验算基础为锚桩式基础,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 = 9.712(m2) 重量 = 223.387 kN相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.913 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 2.696 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 2.707 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 530.712(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=532.797(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 1.004(m)截面宽度 B = 4.050 (m) 偏心距 e1 = 1.021(m)截面上偏心距验算不满足: e1= 1.021 > 0.250*4.050 = 1.013(m)截面上压应力: 面坡=329.264 背坡=-67.184(kPa)压应力验算满足: 计算值= 329.264 <= 1100.000(kPa)拉应力验算满足: 计算值= 67.184 <= 160.000(kPa) 切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= 29.659 <= 110.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数γ0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 569.839(kN)轴心力偏心影响系数αk = 0.565挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 4.050(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γf = 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 1.000计算强度时:强度验算满足: 计算值= 569.839 <= 1584.723(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 569.839 <= 1584.723(kN)(六) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为 3.000(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 50.000(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角: 50.000(度)Ea=303.444(kN) Ex=235.604(kN) Ey=191.231(kN) 作用点高度 Zy=1.356(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=0.000(度) 第1破裂角=50.000(度)Ea=266.443(kN) Ex=241.479(kN) Ey=112.604(kN) 作用点高度 Zy=1.875(m)[强度验算]验算截面以上,墙身截面积 = 4.050(m2) 重量 = 93.150 kN相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 0.744 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 1.163 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 1.875 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 333.329(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=120.974(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 0.363(m)截面宽度 B = 2.100 (m) 偏心距 e1 = 0.687(m)截面上偏心距验算不满足: e1= 0.687 > 0.250*2.100 = 0.525(m)截面上压应力: 面坡=470.321 背坡=-152.865(kPa)压应力验算满足: 计算值= 470.321 <= 1100.000(kPa)拉应力验算满足: 计算值= 152.865 <= 160.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= 35.626 <= 110.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数γ0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 372.049(kN)轴心力偏心影响系数αk = 0.423挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 2.100(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γf = 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 1.000计算强度时:强度验算满足: 计算值= 372.049 <= 615.291(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 372.049 <= 615.291(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 = 0.900 √2. 墙顶上的有效永久荷载分项系数 = 1.400 √3. 墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数 = 1.200 √4. 填土侧压力分项系数 = 1.200 √5. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数 = 1.200 √6. 地震作用力分项系数 = 1.000 ×=============================================[土压力计算] 计算高度为 4.500(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 48.712(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角: 48.453(度)Ea=528.261(kN) Ex=410.159(kN) Ey=332.912(kN) 作用点高度 Zy=1.934(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=0.000(度) 第1破裂角=48.446(度)Ea=456.613(kN) Ex=413.832(kN) Ey=192.973(kN) 作用点高度 Zy=2.672(m)墙身截面积 = 9.712(m2) 重量 = 223.387 kN墙背与第二破裂面之间土楔重 = 127.575(kN) 重心坐标(2.100,-0.900)(相对于墙面坡上角点)(一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数 = 0.350因墙下基础为锚桩式基础,所以需要验算基础底面的滑移稳定性单位长度内锚杆截面积 Ag = 508.938(mm2) 锚杆增加的抗滑力 Ng=61.073(kN)基础截面积 = 4.550(m2) 基础重量 Wj= 113.750 kN滑移力= 352.760(kN) 抗滑力= 230.190(kN)滑移验算不满足: Kc = 0.653 <= 1.300滑动稳定方程验算:滑动稳定方程不满足: 方程值 = -169.456(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 = 1.913 (m)相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx = 4.050 (m)相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = 2.672 (m)基础为锚桩式基础,验算挡土墙绕基础趾点的倾覆稳定性单根锚杆的设计抗拔力 = 57.256(kN)(孔壁抗剪115.925(kN) 钢筋抗拉57.256(kN)) 单位长度内锚杆的抗倾覆力矩Mmao=72.871(kN-m)基础截面积 = 4.550(m2) 基础重量 Wj= 113.750 kN基础重心距离基础趾点的水平距离 = 2.275(m)倾覆力矩= 1519.765(kN-m) 抗倾覆力矩= 2233.542(kN-m)倾覆验算不满足: K0 = 1.470 <= 1.500倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值 = 328.900(kN-m) > 0.0(三) 地基应力及偏心距验算基础为锚桩式基础,只验算基础底的偏心距作用于基础底的总竖向力 = 657.686(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=640.906(kN-m) 基础底面宽度 B = 4.550 (m) 偏心距 e = 1.301(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 0.974(m)作用于基底的合力偏心距验算不满足: e=1.301 > 0.167*4.550 = 0.758(m)(四) 基础强度验算基础为锚桩式基础,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 = 9.712(m2) 重量 = 223.387 kN相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.913 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 2.714 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 2.672 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 543.936(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=523.989(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 0.963(m)截面宽度 B = 4.050 (m) 偏心距 e1 = 1.062(m)截面上偏心距验算不满足: e1= 1.062 > 0.250*4.050 = 1.013(m)截面上压应力: 面坡=345.546 背坡=-76.936(kPa)压应力验算满足: 计算值= 345.546 <= 1100.000(kPa)拉应力验算满足: 计算值= 76.936 <= 160.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= 35.028 <= 110.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数γ0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 585.706(kN)轴心力偏心影响系数αk = 0.545挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 4.050(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γf = 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 1.000计算强度时:强度验算满足: 计算值= 585.706 <= 1528.641(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 585.706 <= 1528.641(kN)(六) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为 3.000(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 50.000(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角: 50.000(度)Ea=325.560(kN) Ex=252.774(kN) Ey=205.168(kN) 作用点高度 Zy=1.343(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=0.000(度) 第1破裂角=50.000(度)Ea=286.947(kN) Ex=260.063(kN) Ey=121.269(kN) 作用点高度 Zy=1.859(m) [强度验算]验算截面以上,墙身截面积 = 4.050(m2) 重量 = 93.150 kN相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 0.744 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 1.170 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 1.859 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 341.994(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=108.450(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 0.317(m)截面宽度 B = 2.100 (m) 偏心距 e1 = 0.733(m)截面上偏心距验算不满足: e1= 0.733 > 0.250*2.100 = 0.525(m)截面上压应力: 面坡=503.866 背坡=-178.157(kPa)压应力验算满足: 计算值= 503.866 <= 1100.000(kPa)拉应力验算不满足: 计算值= 178.157 > 160.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= 42.412 <= 110.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数γ0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 382.448(kN)轴心力偏心影响系数αk = 0.383挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 2.100(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γf = 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 1.000计算强度时:强度验算满足: 计算值= 382.448 <= 557.614(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 382.448 <= 557.614(kN)=====================================================================第 3 种情况: 组合3=============================================组合系数: 0.8001. 挡土墙结构重力分项系数 = 0.900 √2. 墙顶上的有效永久荷载分项系数 = 1.400 √3. 墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数 = 1.200 √4. 填土侧压力分项系数 = 1.200 √5. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数 = 1.200 √6. 地震作用力分项系数 = 1.000 √=============================================[土压力计算] 计算高度为 4.500(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 50.000(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角: 49.356(度)Ea=575.634(kN) Ex=446.940(kN) Ey=362.766(kN) 作用点高度 Zy=2.002(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=0.000(度) 第1破裂角=49.111(度)Ea=497.258(kN) Ex=450.669(kN) Ey=210.150(kN) 作用点高度 Zy=2.734(m) 墙身截面积 = 9.712(m2) 重量 = 223.387 kN墙背与第二破裂面之间土楔重 = 127.575(kN) 重心坐标(2.100,-0.900)(相对于墙面坡上角点)全墙(包括基础)地震力=11.618(kN) 作用点距墙顶高度=1.782(m)(一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数 = 0.350因墙下基础为锚桩式基础,所以需要验算基础底面的滑移稳定性单位长度内锚杆截面积 Ag = 508.938(mm2) 锚杆增加的抗滑力 Ng=61.073(kN)基础截面积 = 4.550(m2) 基础重量 Wj= 113.750 kN滑移力= 401.214(kN) 抗滑力= 236.202(kN)滑移验算不满足: Kc = 0.589 <= 1.300滑动稳定方程验算:滑动稳定方程不满足: 方程值 = -218.063(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 = 1.913 (m)相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx = 4.050 (m)相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy = 2.734 (m)基础为锚桩式基础,验算挡土墙绕基础趾点的倾覆稳定性单根锚杆的设计抗拔力 = 57.256(kN)(孔壁抗剪115.925(kN) 钢筋抗拉57.256(kN))单位长度内锚杆的抗倾覆力矩Mmao=72.871(kN-m)基础截面积 = 4.550(m2) 基础重量 Wj= 113.750 kN基础重心距离基础趾点的水平距离 = 2.275(m)倾覆力矩= 1725.829(kN-m) 抗倾覆力矩= 2311.698(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 1.339 > 1.300倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值 = 184.051(kN-m) > 0.0(三) 地基应力及偏心距验算基础为锚桩式基础,只验算基础底的偏心距作用于基础底的总竖向力 = 674.863(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=512.999(kN-m) 基础底面宽度 B = 4.550 (m) 偏心距 e = 1.515(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 0.760(m)作用于基底的合力偏心距验算不满足: e=1.515 > 0.167*4.550 = 0.758(m)(四) 基础强度验算基础为锚桩式基础,不作强度验算(五) 墙底截面强度验算验算截面以上地震力=8.774(kN) 作用点距墙顶高度=2.197(m)验算截面以上,墙身截面积 = 9.712(m2) 重量 = 223.387 kN相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.913 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 2.683 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 2.734 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 561.113(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=447.323(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 0.797(m)截面宽度 B = 4.050 (m) 偏心距 e1 = 1.228(m)截面上偏心距验算不满足: e1= 1.228 > 0.300*4.050 = 1.215(m)截面上压应力: 面坡=390.556 背坡=-113.463(kPa)压应力验算满足: 计算值= 390.556 <= 1650.000(kPa)拉应力验算满足: 计算值= 113.463 <= 240.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= 44.170 <= 165.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数γ0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 485.055(kN)轴心力偏心影响系数αk = 0.467挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 4.050(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γf = 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 1.000计算强度时:强度验算满足: 计算值= 485.055 <= 1309.624(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 485.055 <= 1309.624(kN) (六) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为 3.000(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 50.000(度)按实际墙背计算得到:第1破裂角: 50.000(度)Ea=357.376(kN) Ex=277.477(kN) Ey=225.219(kN) 作用点高度 Zy=1.343(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=0.000(度) 第1破裂角=50.000(度)Ea=314.990(kN) Ex=285.478(kN) Ey=133.120(kN) 作用点高度 Zy=1.859(m)[强度验算]验算截面以上地震力=5.518(kN) 作用点距墙顶高度=1.270(m)验算截面以上,墙身截面积 = 4.050(m2) 重量 = 93.150 kN相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 0.744 (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 1.170 (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 1.859 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 353.845(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=76.546(kN-m) 相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 0.216(m)截面宽度 B = 2.100 (m) 偏心距 e1 = 0.834(m)截面上偏心距验算不满足: e1= 0.834 > 0.300*2.100 = 0.630(m)截面上压应力: 面坡=569.847 背坡=-232.851(kPa)压应力验算满足: 计算值= 569.847 <= 1650.000(kPa)拉应力验算满足: 计算值= 232.851 <= 240.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= 54.321 <= 165.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数γ0 = 1.000验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 317.336(kN)轴心力偏心影响系数αk = 0.291挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 2.100(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γf = 2.310偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数Ψk = 1.000计算强度时:强度验算满足: 计算值= 317.336 <= 423.645(kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= 317.336 <= 423.645(kN)================================================= 各组合最不利结果=================================================(一) 滑移验算安全系数最不利为:组合3(组合3)抗滑力 = 236.202(kN),滑移力 = 401.214(kN)。