圬工结构的强度计算
圬工结构
3
砌体可能发生如图3-4(a)所示的通缝截面受剪破坏,其强度 主要取决于灰缝的黏结强度。砌体在发生如图3-4(b)所示的 齿缝截面破坏时,其抗剪强度与块材的抗剪强度以及砂浆的切 向粘结强度有关,随砌体种类而不同。片石砌体齿缝抗剪强度 采用通缝抗剪强度的两倍,见表3-7。规则块材砌体的齿缝抗剪 强度,取决于块材的直接抗剪强度,不计灰缝的抗剪强度,见 表3-7。
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在平行于水平砌缝的轴心拉力作用下,砌体的破坏有两种情 况:一是砌体沿齿缝截面发生破坏,破坏面成齿状如图3-2 (a)所示,其强度主要取决于砌缝与块材之间切向黏结强度; 二是砌体沿竖向砌缝和块材破坏,如图3-2(b)所示,其强 度主要取决于块材的抗拉强度。
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砌体处于弯曲状态时,可能沿如图3-3(a)所示的通缝截面发 生破坏。此时砌体弯曲抗拉强度主要取决于砂浆与块材间的法 向粘结强度。亦可能沿着如图3-3(b)所示的齿缝截面发生破 坏,其强度主要取决于砌体中砌块与砂浆间的切向
(1)水泥砂浆:胶结料为纯水泥(不加掺和 (2)混合砂浆:是用几种胶结料组成的砂浆。 (3)石灰砂浆:胶结料为石灰砂浆,强度较 低。
子学习情境二 砌体的强度与变形
一、砌体的抗压强度
1 砌体在受压破坏时,一个重要的特征是单块块材先开裂, 且砌体的抗压强度总是低于它所用的块件的抗压强度,致 使砌体的抗压强度不能充分发挥。这是由于砌体虽然承受 轴向均匀压力,但砌体中块材并不是均匀受压,而是处于
三、砌体变形
1、砌体的弹性模量
由砌体的应力— 是一个变量,因而砌体的受压变形模量也有三种表示方法, 即初始弹性模量、割线弹性模量以及切线弹性模量。
2
(1 块材是砌体的主要组成部分,在砌体中处于复杂的受力状态,因
(2)砂浆的物理、力学性能。 除砂浆的强度直接影响砌体的抗压强度外,砂浆等级过低将加大 块材和砂浆的横向差异,从而降低砌体强度,但应注意单纯提高
桥梁工程选择题(一级建造师)
一级建造师桥梁工程选择题1B413013(桥梁基础分类及合用条件)一、单选题33、普通合用于松散、中密砂土、粘性土的沉入桩施工方法( A )。
A、锤击沉桩法B、振动沉桩法C、射水沉桩法D、静力压桩法34、普通合用于砂土、硬塑及软塑的粘性土和中密及较松的碎石土的沉入桩施工方法( B )。
A、锤击沉桩法B、振动沉桩法C、射水沉桩法D、静力压桩法35 、( C )沉桩法合用于碎石土基础。
A.锤击B.振动C.射水D.静力36、当地基计算沉降过大或者结构物对不均匀沉降敏感时,可采用( B )A.沉井基础B。
桩基础C。
管柱D。
刚性基础37、在桥梁基础分类中,属于直接基础,将基础底板上在直接承载地基上,来自上部结构的荷载通过基础底板直接传递给承载地基的基础是( A )。
A.刚性基础 B。
桩基础C。
地下连续墙基础 D.沉井基础二、多选题38、下列属于按桥梁基础分类的是( A、C )A.刚性基础 B。
承台C。
沉井 D。
盖梁39、桥梁桩基础按施工方法可分为( A、B、C ).A.沉桩B.钻孔桩C.挖孔桩D.管桩40、刚性基础合用于( A、B、C、D )A。
松散土 B.中风化土C。
砂岩 D。
粘性土41、下列属于沉桩方式的有( A、C、D )。
A.锤击沉桩法B.钻孔沉桩法C.振动沉桩法D.静力沉桩法42、钻孔灌注桩合用于岩石、碎石以及( A、B、D )各类土层。
A、砾卵石B、砂土C、淤泥质黏土D、粘性土43、挖孔灌注桩合用于( A、C ) .A。
含少量地下水且较密实的土B.含大量地下水且较密实的土层C。
含少量地下水且风化岩层D。
含大量地下水且风化岩层44、振动沉桩法合用于( A、B、C )A。
砂土 B。
硬塑及软塑的粘性土C.中密及较松的碎石土 D。
砂砾土45、在深水、无覆盖层或者覆盖层很厚的自然条件下,可采用( C 、D )A。
高桩基础 B。
低桩基础 C。
管柱 D.沉井46、射水沉桩法合用于(A、C)。
A、密实砂土B、松散砂土C、密实碎石土D、松散碎石土1B413014 (桥梁下部结构分类及合用条件)一、单选题47、重力式墩(台)是靠( C )来平衡外力而保持其稳定.A、土的侧压力B、水的压力C、自身重力D、桥面系压力48、下列桥台中属于梁桥轻型桥台的有( A )。
五种常见挡土墙的设计计算实例
挡土墙设计实例之迟辟智美创作挡土墙是指支承路基填土或山坡土体、防止填土或土体变形失稳的构造物.在挡土墙横断面中,与被支承土体直接接触的部位称为墙背;与墙背相对的、临空的部位称为墙面;与地基直接接触的部位称为基地;与基底相对的、墙的顶面称为墙顶;基底的前端称为墙趾;基底的后端称为墙踵.根据挡土墙的设置位置分歧,分为路肩墙、路堤墙、路堑墙和山坡墙等.设置于路堤边坡的挡土墙称为路堤墙;墙顶位于路肩的挡土墙称为路肩墙;设置于路堑边坡的挡土墙称为路堑墙;设置于山坡上,支承山坡上可能坍塌的覆盖层土体或破碎岩层的挡土墙称为山坡墙.本实例中主要讲述了5种罕见挡土墙的设计计算实例.1、重力式挡土墙------------------------------------------------------------------------原始条件:墙身尺寸:墙身高: 6.500(m)墙顶宽: 0.660(m)面坡倾斜坡度背坡倾斜坡度采纳1个扩展墙址台阶:墙趾台阶b1: 0.300(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: 0.200:1物理参数:圬工砌体容重: 23.000(kN/m3)圬工之间摩擦系数地基土摩擦系数砌体种类: 片石砌体砂浆标号: 5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: 18.000(kN/m3)修正后地基土容许承载力: 500.000(kPa)地基土容许承载力提高系数:墙趾值提高系数墙踵值提高系数平均值提高系数墙底摩擦系数地基土类型: 土质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: 2折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数1 3.000 2.000 02 5.000 0.000 0坡面起始距离: 0.000(m)空中横坡角度: 20.000(度)墙顶标高: 0.000(m)挡墙分段长度: 10.000(m)====================================================== ===============组合1(仅取一种组合计算)=============================================组合系数1. 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 7.309(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 28.320(度)按实际墙背计算获得:第1破裂角: 28.320(度)Ea=244.312 Ex=214.072 Ey=117.736(kN) 作用点高度 Zy=2.627(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 = 15.518(m2) 重量 = 356.925 kN(一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数采纳倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下:基底倾斜角度 = 11.310 (度)Wn = 349.993(kN) En = 157.432(kN) Wt = 69.999(kN) Et = 186.825(kN)滑移力= 116.827(kN) 抗滑力= 253.713(kN)滑移验算满足滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足: 方程值地基土摩擦系数地基土层水平向: 滑移力= 214.072(kN) 抗滑力= 252.070(kN)地基土层水平向: 滑移验算不满足(二) 倾覆稳定性验算相对墙趾点,墙身重力的力臂 Zw = 2.186 (m)相对墙趾点,Ey的力臂 Zx = 3.521 (m)相对墙趾点,Ex的力臂 Zy = 1.818 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 389.149(kN-m) 抗倾覆力矩= 1194.778(kN-m)倾覆验算满足倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值(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取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距作用于基础底的总竖向力 = 507.426(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=805.628(kN-m)基础底面宽度 B = 4.127 (m) 偏心距 e = 0.476(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.588(m)基底压应力: 趾部=208.008 踵部=37.896(kPa)最年夜应力与最小应力之比作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.476 <= 0.167*4.127 = 0.688(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=208.008 <= 600.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=37.896 <= 650.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=122.952 <= 500.000(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 = 13.946(m2) 重量 = 320.764 kN相对验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 2.134 (m)相对验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 3.521 (m)相对验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 1.818 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 438.499(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=710.021(kN-m)相对验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 1.619(m)截面宽度 B = 3.885 (m) 偏心距 e1 = 0.323(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.323 <= 0.250*3.885 = 0.971(m)截面上压应力: 面坡=169.225 背坡=56.514(kPa)压应力验算满足: 计算值= 169.225 <= 800.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= 9.954 <= 80.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 438.499(kN)轴心力偏心影响系数醟挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 3.885(m2)资料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或资料的抗力分项系数鉬偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮计算强度时:强度验算满足: 计算值= 438.499 <= 2484.452(kN)稳定验算满足: 计算值= 438.499 <= 2478.074(kN)(六) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为 6.000(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = 29.150(度)按实际墙背计算获得:第1破裂角: 29.150(度)Ea=172.939 Ex=151.533 Ey=83.340(kN) 作用点高度 Zy=2.150(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 = 12.060(m2) 重量 = 277.380 kN[强度验算]验算截面以上,墙身截面积 = 12.060(m2) 重量 = 277.380 kN相对验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 1.738 (m)相对验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = 2.930 (m)相对验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = 2.150 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = 360.720(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=400.617(kN-m)相对验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 1.111(m)截面宽度 B = 3.360 (m) 偏心距 e1 = 0.569(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.569 <= 0.250*3.360 = 0.840(m)截面上压应力: 面坡=216.516 背坡=-1.802(kPa)压应力验算满足:计算值= 216.516 <= 800.000(kPa)拉应力验算满足: 计算值= 1.802 <= 80.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= 2.156 <= 80.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 360.720(kN)轴心力偏心影响系数醟挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 3.360(m2)资料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或资料的抗力分项系数鉬偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮强度验算满足: 计算值= 360.720 <= 1730.509(kN)计算稳按时:稳定验算满足: 计算值= 360.720 <= 1720.261(kN)2、衡重式挡土墙------------------------------------------------------------------------原始条件:墙身尺寸:墙身总高: 9.600(m)上墙高: 3.400(m)墙顶宽: 0.660(m)台宽: 1.500(m)面坡倾斜坡度上墙背坡倾斜坡度下墙背坡倾斜坡度采纳1个扩展墙址台阶:墙趾台阶b1: 0.300(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: 0.200:1下墙土压力计算方法: 力多边形法物理参数:圬工砌体容重: 23.000(kN/m3)圬工之间摩擦系数地基土摩擦系数砌体种类: 片石砌体砂浆标号: 5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: 18.000(kN/m3)修正后地基土容许承载力: 500.000(kPa)地基土容许承载力提高系数:墙趾值提高系数墙踵值提高系数平均值提高系数墙底摩擦系数地基土类型: 土质地基地基土内摩擦角: 30.000(度)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 3.000 2.000 02 5.000 0.000 0空中横坡角度: 20.000(度)墙顶标高: 0.000(m)挡墙分段长度: 10.000(m)====================================================== ===============组合1(仅取一种组合计算)=============================================组合系数1. 挡土墙结构重力分项系数 = 1.000 √2. 填土重力分项系数 = 1.000 √3. 填土侧压力分项系数 = 1.000 √4. 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 10.242(m)处的库仑主动土压力计算上墙土压力无荷载时的破裂角 = 31.060(度)按假想墙背计算获得:第1破裂角: 32.720(度)Ea=148.041 Ex=56.254 Ey=136.937(kN) 作用点高度 Zy=1.260(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=17.542(度) 第1破裂角=31.060(度)Ea=102.147 Ex=62.124 Ey=81.085(kN) 作用点高度 Zy=1.465(m)计算下墙土压力无荷载时的破裂角 = 34.222(度)按力多边形法计算获得:破裂角: 34.222(度)Ea=201.028 Ex=199.855 Ey=21.676(kN) 作用点高度 Zy=2.979(m)墙身截面积 = 25.299(m2) 重量 = 581.869 kN衡重台上填料重 = 90.539(kN) 重心坐标(1.649,-1.646)(相对墙面坡上角点)(一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数采纳倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下:基底倾斜角度 = 11.310 (度)Wn = 659.350(kN) En = 152.144(kN) Wt = 131.870(kN) Et =236.739(kN)滑移力= 104.869(kN) 抗滑力= 405.747(kN)滑移验算满足滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足: 方程值地基土摩擦系数地基土层水平向: 滑移力= 261.979(kN) 抗滑力= 396.867(kN)地基土层水平向: 滑移验算满足(二) 倾覆稳定性验算相对墙趾,墙身重力的力臂 Zw = 2.308 (m)相对墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 4.117 (m)相对墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 7.665 (m)相对墙趾,下墙Ey的力臂 Zx3 = 3.807 (m)相对墙趾,下墙Ex的力臂 Zy3 = 2.337 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 943.130(kN-m) 抗倾覆力矩= 2066.104(kN-m)倾覆验算满足倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值(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取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距作用于基础底的总竖向力 = 811.494(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1122.975(kN-m)基础底面宽度 B = 3.275 (m) 偏心距 e = 0.254(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.384(m)基底压应力: 趾部=362.948 踵部=132.600(kPa)最年夜应力与最小应力之比作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.254 <= 0.167*3.275 = 0.546(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=362.948 <= 600.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=132.600 <= 650.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=247.774 <= 500.000(kPa)(四) 基础强度验算基础为天然地基,不作强度验算(五) 上墙截面强度验算上墙重力 Ws = 98.141 (kN)上墙墙背处的 Ex = 62.124 (kN)上墙墙背处的 Ey = 12.425 (kN)相对上墙墙趾,上墙重力的力臂 Zw = 0.889 (m)相对上墙墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 1.465 (m)相对上墙墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 1.557 (m)[容许应力法]:法向应力检算:相对上墙墙趾,合力作用力臂 Zn = 0.141(m)截面宽度 B = 1.850 (m) 偏心距 e1 = 0.784(m)截面上偏心距验算不满足: e1= 0.784 > 0.250*1.850 = 0.463(m)截面上压应力: 面坡=211.665 背坡=-92.134(kPa)压应力验算满足: 计算值= 211.665 <= 800.000(kPa)拉应力验算不满足:计算值= 92.134 > 80.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= 9.674 <= 80.000(kPa)斜截面剪应力检算斜剪应力验算满足: 计算值= 41.598 <= 80.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 110.566(kN)轴心力偏心影响系数醟挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.850(m2)资料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或资料的抗力分项系数鉬偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮计算强度时:强度验算满足: 计算值= 110.566 <= 298.521(kN)计算稳按时:稳定验算满足: 计算值= 110.566 <= 292.889(kN)(六) 墙底截面强度验算验算截面以上,墙身截面积 = 24.226(m2) 重量 = 557.198 kN 相对验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 2.313 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于截面总竖向力 = 750.498(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1106.215(kN-m)相对验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 1.474(m)截面宽度 B = 3.340 (m) 偏心距 e1 = 0.196(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.196 <= 0.250*3.340 = 0.835(m)截面上压应力: 面坡=303.826 背坡=145.574(kPa)压应力验算满足: 计算值= 303.826 <= 800.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -11.443 <= 80.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 750.498(kN)轴心力偏心影响系数醟挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 3.340(m2)资料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或资料的抗力分项系数鉬偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮计算强度时:强度验算满足: 计算值= 750.498 <= 2221.592(kN)计算稳按时:稳定验算满足: 计算值= 750.498 <= 2149.911(kN)(七) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为 9.100(m)处的库仑主动土压力计算上墙土压力无荷载时的破裂角 = 31.060(度)按假想墙背计算获得:第1破裂角: 32.720(度)Ea=148.041 Ex=56.254 Ey=136.937(kN) 作用点高度 Zy=1.260(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=17.542(度) 第1破裂角=31.060(度)Ea=102.147 Ex=62.124 Ey=81.085(kN) 作用点高度 Zy=1.465(m)计算下墙土压力无荷载时的破裂角 = 34.075(度)按力多边形法计算获得:破裂角: 34.075(度)Ea=156.451 Ex=155.539 Ey=16.870(kN) 作用点高度 Zy=2.522(m) [强度验算]验算截面以上,墙身截面积 = 22.550(m2) 重量 = 518.644 kN相对验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = 2.358 (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于截面总竖向力 = 707.137(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=830.127(kN-m)相对验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = 1.174(m)截面宽度 B = 3.065 (m) 偏心距 e1 = 0.359(m)截面上偏心距验算满足: e1= 0.359 <= 0.250*3.065 = 0.766(m)截面上压应力: 面坡=392.661 背坡=68.767(kPa)压应力验算满足: 计算值= 392.661 <= 800.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= -21.270 <= 80.000(kPa)[极限状态法]:重要性系数验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 707.137(kN)轴心力偏心影响系数醟挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 3.065(m2)资料抗压极限强度Ra = 1600.000(kPa)圬工构件或资料的抗力分项系数鉬偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮计算强度时:强度验算满足: 计算值= 707.137 <= 1823.443(kN)计算稳按时:稳定验算满足: 计算值= 707.137 <= 1749.052(kN)=================================================== ==================3、加筋土挡土墙------------------------------------------------------------------------原始条件:墙身尺寸:墙身总高: 8.200(m)筋带竖向间距是否不等: 否单个筋带厚: 1(mm)筋带水平方向间距: 0.420(m)筋带竖直方向间距: 0.400(m)筋带长度竖向分段数: 2分段序号高度(m) 筋带长(m)筋带序号筋带宽(m)物理参数:加筋土容重: 20.000(kN/m3)加筋土内摩擦角: 35.000(度)筋带容许拉应力: 50.000(MPa)土与筋带之间的摩擦系数加筋土浮容重: 10.000(kN/m3)地基土浮重度: 10.000(kN/m3)筋带抗拔力计算调节系数筋带资料抗拉计算调节系数筋带资料强度标准值: 240.000(MPa)筋带资料抗拉性能的分项系数挡土墙类型: 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)地基土容重: 18.000(kN/m3)修正后地基土容许承载力: 500.000(kPa)地基土容许承载力提高系数:墙趾值提高系数墙踵值提高系数平均值提高系数墙底摩擦系数地基土类型: 土质地基地基土内摩擦角: 30.000(度)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 3.000 2.000 02 5.000 0.000 0空中横坡角度: 20.000(度)墙顶标高: 0.000(m)挡墙分段长度: 10.000(m)计算参数:稳定计算目标: 给定圆心,半径计算平安系数圆心X坐标: -2.000(m)圆心Y坐标: 10.000(m)半径: 15.000(m)筋带对稳定的作用: 筋带力沿圆弧切线内部稳定分析采纳方法: 应力分析法条分法的土条宽度: 0.500(m)墙后填土粘聚力: 10.000(kPa)墙体填土粘聚力: 10.000(kPa)地基土粘聚力: 10.000(kPa)土条切向分力与滑动方向反向时: 看成下滑力看待====================================================== ===============第 1 种情况: 组合1=============================================组合系数1. 挡土墙结构重力分项系数 = 1.000 √2. 填土侧压力分项系数 = 1.000 √3. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数 = 1.000 √=============================================----------------------------------------------------------内部稳定性验算采纳应力分析法(一) 应力分析法筋带号宽度总长度稳定区竖向压应水平应最年夜拉力抗拉力抗拔力(m) (m) 长度(m) 力(kPa) 力(kPa) 设计值(kN) (kN) (kN)单个筋带结点抗拔稳定满足: 拉力设计值=3.215 <= 18.610(kN)筋带截面抗拉强度验算满足: 拉力设计值=9.014 <= 38.400(kN)全墙抗拔验算满足: 最小平安系数----------------------------------------------------------外部稳定性验算[土压力计算] 计算墙背处的库仑主动土压力按假想墙背计算获得:第1破裂角: 32.600(度)Ea=246.817 Ex=202.181 Ey=141.568(kN) 作用点高度 Zy=3.400(m)墙身截面积 = 44.800(m2) 重量 = 896.000 kN墙顶上的土重(包括超载) = 171.000(kN) 重心坐标(3.667,0.889)(相对墙面坡上角点)墙顶上的土重(不包括超载) = 171.000(kN) 重心坐标(3.667,0.889)(相对墙面坡上角点)(一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数滑移力= 202.181(kN) 抗滑力= 604.284(kN)滑移验算满足滑动稳定方程验算:。
圬工结构
(3)砌体应分层砌筑,砌体较长时可分段分层砌筑,但两相 邻工作段的砌筑差一般不宜超过1 2 m;分段位置宜尽量设
(4)各砌层应先砌外圈定位行列,然后砌筑里层,外圈砌块 应与里层砌块交错连成一体。 (5)各砌层的砌块应安放稳固,砌块间应砂浆饱满,粘结牢 固,不得直接贴靠或脱空。 (6)砌筑上层块时,应避免振动下层砌块。砌筑工作中断后
子学习情境一 圬工结构砌体的种类
《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61—2005) 中规定的桥梁工程中采用的圬工材料主要有石
常用天然石材的种类主要有花岗岩、石灰岩等。 石材根据开采方法、形状、尺寸及清凿加工程
▪1 ▪ 片石是由爆破开采、直接炸取的不规则石材。使用时,形
状不受限制,但厚度不得小于150 mm,卵形和薄片不得采 用。 ▪2 ▪ 块石是按岩石层理放炮或锲劈而成的石材。要求形状大致 方正,上下面大致平整,厚度为200~300 mm,宽度为厚度 的1 0~1 5倍,长度为厚度的1 5~3 0倍。块石一般 不修凿加工,但应敲去尖角凸出部分。 ▪3 ▪ 细料石是由岩层或大块石材开劈并经粗略修凿而成。要求 外形方正,成六面体,表面凹陷深度不大于10 mm,其厚度 为200~300 mm,宽度为厚度的1 0~1 5倍,长度为厚度 的2 5~4 0 ▪4 ▪ 半细料石砌体同细料石砌体,但砌缝宽度不大于15 mm
5、与钢筋混凝土结构相比,可节约水泥和钢材,且在 砌筑砌体时不需要模板和特殊的设备,可以节约木材
除以上优点外,砌体结构也存在一些明显的
(1)自重大。由于砌体的强度较低,故必 须采用较大截面尺寸的构件,其体积大,自
(2)砌筑工作相当繁重。目前的砌筑操作 基本上还是采用手工方式,机械化程度低,
10d混凝土强度推算公式
10d混凝土强度推算公式
混凝土强度的推算通常使用混凝土的抗压强度计算公式。
根据《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)中的规定,混凝土的抗
压强度计算公式为,f_c = k1 × k2 × f_t。
其中,f_c表示混凝
土的抗压强度,k1为混凝土强度修正系数,k2为取样修正系数,
f_t为混凝土的立方体抗拉强度。
在这个公式中,混凝土的抗压强度受到混凝土强度修正系数和
取样修正系数的影响。
混凝土强度修正系数k1考虑了混凝土的强度
等级、配合比、龄期和其他因素的影响,而取样修正系数k2则考虑
了混凝土试件的尺寸和形状对强度测试结果的影响。
混凝土的立方
体抗拉强度f_t是指混凝土在受拉状态下的抗力能力。
需要注意的是,实际工程中混凝土的强度受到多种因素的影响,因此在使用公式计算混凝土强度时,需要根据具体情况进行合理的
修正和调整,以确保计算结果的准确性和可靠性。
同时,在工程实
践中,还需要遵循相关的标准和规范,合理选择混凝土的配合比和
施工工艺,以确保混凝土结构的安全性和耐久性。
圬工砌体抗压强度设计值_概述说明以及解释
圬工砌体抗压强度设计值概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本文旨在对圬工砌体抗压强度设计值进行概述说明和解释。
圬工砌体作为一种常见的建筑材料,在各类建筑结构中得到广泛应用。
而抗压强度是评价圬工砌体质量和稳定性的重要指标之一。
因此,准确确定圬工砌体抗压强度设计值对于保证工程质量、提高安全性具有重要意义。
1.2 文章结构本文分为五个主要部分:引言、圬工砌体抗压强度设计值、解释影响因素、说明应用范围与限制以及结论。
其中,引言部分将介绍本文的目的、文章结构,并概述了圬工砌体抗压强度设计值的重要性。
1.3 目的本文旨在全面探讨圬工砌体抗压强度设计值的相关问题,包括其定义和计算方法;进一步解释了影响其数值的因素,如原材料特性、结构形式、施工质量等;并通过案例分析说明了该设计值在实际工程中的应用范围与限制。
最后,对该设计值存在的不足和改进方向进行了讨论,并展望未来研究的方向和提出建议。
通过本文的研究,旨在提高圬工砌体抗压强度设计值的准确性和可靠性,为相关领域的工程师和研究人员提供参考与借鉴。
2. 圬工砌体抗压强度设计值2.1 圬工砌体的概念圬工砌体是一种常见的建筑结构材料,由水泥、沙子和石子等原材料在适量湿润条件下拌和制成。
它广泛应用于房屋、桥梁以及其他混凝土结构中。
2.2 圬工砌体抗压强度的重要性圬工砌体的抗压强度是评估其承载能力和可靠性的重要指标。
它直接影响到结构的稳定性和安全性,对于保证建筑物在外部荷载作用下不发生沉降或崩塌至关重要。
2.3 圬工砌体抗压强度设计值的定义及计算方法圬工砌体抗压强度设计值是在规定试验条件下测得的经验数值。
根据国家相关规范以及实验数据,通常采用统计学方法确定设计值。
根据规范,我们需要首先进行试件制备,然后通过单轴受力试验来测定圬工砌体样品在垂直荷载作用下的抗压强度。
试件通常是圆柱形或立方体形状。
根据试验数据,可以计算出平均抗压强度值,通常以标准强度来表示设计值。
同时,还需考虑不同尺寸和荷载条件下的设计值修正系数,并结合工程实际中所需的可靠性指标,进行修正以确保结构的安全性。
圬工结构的强度计算
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第二节 砌体结构受弯、受剪构件的计算
砌体构件的试验表明,砌体沿水平向缝的抗剪承载能力为砌体沿通缝的 抗剪承载能力及作用在截面上的压力所产生的摩擦力的总和。这是由于 随着剪力的加大,砂浆产生很大的剪切变形,一层砌体对另一层砌体开 始移动,当有压力时,内摩擦力将抵抗滑移。因此,构件正截面通缝直 接受剪时,《桥规》规定砌体构件或混凝土构件直接受剪时其承载力按 下式计算:
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项目三 编辑文字
一、用DDEDIT命令编辑文字
输入方式 菜单:修改→对象→文字。 命令行:DDEDITHT。 命令执行后,输入行提示如下: 命令:DDEDIT↙ 选择注释对象或[放弃(U)]:(选择要编辑的文字对象) 选择文字后,则弹出如图4-3所示的“文字格式”对话框,在该对话框
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表14-3 受压构件偏心距限值
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图14-1 受压构件偏心距
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图14-2 混凝土构件偏心受压
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表14-4 混凝土受压构件弯曲系数
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谢谢观赏
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项目五 尺寸标注
7.公差 如图4-26所示,用于控制尺寸公差的格式及对公差值进行设置。 公差格式区用于控制公差的格式。其中“方式”用于设置公差的标注方
式,共有5种方式,如图4-27所示“上偏差、下偏差”用于设置公差数 值;“高度比例”用于设置公差数字与尺寸数字之间的比例。
三、偏心距e超过限值时构件承载力计算 当轴向力的偏心距e超过表14-3中偏心距限值时,构件承载力应按下
列公式计算。
单向偏心:
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第二节 砌体结构受弯、受剪构件的计算
一、受弯构件承载力计算 在弯矩作用下,砌体可能沿通缝截面或齿缝截面产生弯曲受拉而弯曲破
重力式(仰斜式)挡土墙设计-无墙趾(含截面强度验算)
注:本文档为手算计算书文档,包含公式、计算过程在内,可供老师教学,可供学生学习。
下载本文档后请在作者个人中心中下载对(若还需要相关cad图纸或者有相关意见及建议,应Excel计算过程。
请私信作者!)团队成果,侵权必究!(温馨提示,本文档没有计算功能,请在作者个人中心中下载对应的Excel计算表格,填入基本参数后,Excel表格会计算出各分项结果,并显示计算过程!)1、挡土墙计算1.设计资料本次设计挡土墙为重力式挡土墙,选择常见的仰斜式路肩墙进行计算,如图所示,有关截面尺寸有待验算。
其中本次设计最不利位置为桩号K1+570左侧,挡土墙高度9.5米,拟定验算此处墙高,即H=9.5m。
拟定墙面和墙背坡度均为1:0.25;基底倾斜度=1:5;基底与地基土摩擦系数=0.5。
墙身砌体容重值为20.0kN/m3。
墙后填料容重值为18.3kN/m3;内摩擦角38º,墙背摩擦角19.2º。
有关墙背填料、地基土和砌体物理力学参数列于下表。
墙背填料、地基和砌体物理力学参数2.初步拟定断面尺寸断面尺寸数据表断面尺寸/mH0.344 9.5 9.156 1.83.破裂棱体位置确定(1)破裂夹角计算设计假设破裂面交于荷载范围内,则:由,因为注:1.当为路肩挡土墙时,式中a=b=0。
2.对于俯斜墙背,取正值;垂直墙背,取;仰斜墙背,取负值。
3.当荷载沿路肩边缘布置时,。
根据挡土墙破裂面位于荷载内部时破裂角的公式如下:(2)验算破裂面是否落在荷载的范围破裂棱体长度计算:车辆荷载的分布宽度计算:因为<,所以破裂面交于荷载范围内,符合拟定假设。
并列车辆数,双车道,单车道;后轮轮距,取;相邻两车辆后轮的中心间距,取;轮胎着地宽度,取。
4.荷载当量土柱高度计算设计墙高9.5m,按墙高计算附加荷载强度,按照线性内插法进行计算,求得附加荷载强度为:,求土柱高度:荷载强度q墙高H/m q/kPa 墙高H/m q/kPa20 105.土压力计算根据挡土墙破裂面交于荷载内部的土压力计算如下:()()()()()()注:、,墙背主动土压力的水平与垂直分力;6.土压力作用点的位置代表土压力作用点至墙踵的垂直距离。
圬工结构的强度计算
新结构的探索
探索新型的圬工结构形式,如预应力圬工结构、组合圬工结构等, 以提高结构的承载能力和稳定性。
新技术的应用
将新技术应用于圬工结构的设计和施工中,如3D打印技术、智能监测 技术等,以提高结构的施工效率和安全性。
详细描述
针对某水库大坝的圬工结构,进行了优化设计方案的制定。通过改进结构形式、 调整材料配比和加强构造措施等手段,提高了大坝的抗震性能和稳定性,确保了 工程的安全可靠。
工程实例三
总结词
创新结构形式,降低工程成本
详细描述
在某桥梁工程中,采用了一种新型圬工结构形式。该结构形式通过优化设计,减少了材料用量和施工难度,从而 降低了工程的成本。同时,该结构还具有良好的耐久性和承载能力,提高了桥梁的使用寿命和安全性。
圬工结构的应用范围
圬工结构广泛应用于 桥梁、隧道、堤坝、 房屋等建筑领域。
在房屋建筑中,圬工 结构主要用于墙体、 基础等部位。
在桥梁工程中,圬工 结构常用于拱桥、梁 桥等桥型。
圬工结构的优缺点
优点
耐久性好、抗压强度高、取材方便、 维护成本低等。
缺点
抗震性能较差、自重大、施工周期长 等。
02
圬工结构的强度计算方法
采用地震工程学原理,建立圬工结构在地震作用下的动力方程, 通过求解方程得出结构的抗震承载能力。
影响因素
包括地震烈度、地质条件、结构的刚度、阻尼比等,需综合考虑 各种因素对结构抗震承载力的影响。
05
圬工结构的设计与优化
圬工结构设计的基本原则
01
02
03
04
安全性
确保圬工结构在各种可能出现 的荷载组合下都能保持稳定,
中小跨径圬工拱桥计算书
中小跨径圬工拱桥计算书一、设计概况:1.技术标准:(1)桥面宽:净—11m+2×0.5m防撞栏杆(2)设计载荷:公路—Ⅰ级(双车道7.5m),人群3kN/m2(3.5m)2. 设计计算要点(1)拱圈按弹性无铰拱进行内力计算,不考虑拱上结构与主拱圈的联合作用;(2)拱圈计算未考虑墩台位移影响;(3)活荷载的作用效应采用影响线加载法计算;(4)主拱圈封拱后的计算温差采用±25℃。
3.计算程序:二、结构模型:全跨等分96段积分注:恒+汽K=1恒+汽+人K=2恒+汽+人+T1 K=3恒+汽+人+T2 K=4对15个设计项目分别计算如下:跨径30m、矢跨比1/5(单位:kN.m制)1. 输入文件:主拱厚H1=0.8Y上YON=0.4Y下YUN=0.4截面积FE1=9.28FE2=0 FE3=0 FE=9.28F0=9.28拱脚GJDX=0.561拱脚GJDY=0.571主拱净跨L0=30主拱净矢高F0=6拱轴系数M=2.814计算跨径L=30.56078计算矢高F=6.1151端腹拱起拱位置DL=0.6腹拱净跨L2=3腹拱净矢高F2=1腹拱拱圈厚H2=0.3横墙宽B2=0.8半跨腹拱数N=2拱圈宽B=11.6横墙实体厚BZ=11.6主拱顶填料厚HS=0.5腹拱顶填料厚HSO=0.5桥面纵坡I=0 竖曲线半径R=1切线长RIT=0横墙零星体积V0=0横墙挖空最低高度HMIN=10计算截面号差III=2 主拱圈单重C1=24横墙单重C2=24腹拱圈单重C3=24腹拱圈间填料单重C4=23主拱实腹段路面单重C5=23 实腹段路面单重C6=23主拱实腹段路面单重C7=23悬臂人行道重Q=0弹性模量E*10^7=0.73 线胀系数ALFA/10^5=.8人群荷载RN=10.5温升T1=25温降T2=-25 温变折减KT=0.7公路-IHP=1双车道KP=2公路一级DJ=12. 输出文件:……………………………………………………………………………………………………………拱轴线长S=33.7951#横墙高Y0=2.202 2#横墙边缘高Y0=0.4012#横墙高Y0=0.240实腹段填料高HH=1.540恒载推力HG=9780 恒载垂直压力VG=8413恒载弯矩MG=263活载推力HAX=1726 活载垂直压力HYV=1024活载弯矩HYM=997控制截面0~4 I=1~4I=0 恒载系数1~1.2II=1或II=2II=2控制计算弯矩+M取J=1,-M取J=2J=1见注K=1~4K=3全拱最小超强系数,截面强度/组合效应KMIN=1.665I=2 II=1 J=1 K=4 全拱最大偏心矩EMAX=0.212容许偏心矩YE=0.24 EE=-1.438E-02 AC=9.28截面极限强度KJNN=27752 F1=0.996 截面最大组效应KNN=170003. 结论:EMAX=0.212<YE=0.24(安全)KNN=17000<KJNN=27752(安全)2。
挡土墙稳定性验算
附件1 滑坡稳定性及挡土墙稳定性验算1、滑坡体工况1稳定性计算计算项目:土层滑坡稳定性计算-自重工况------------------------------------------------------------------------[计算简图][控制参数]:采用规范: 通用方法计算目标: 安全系数计算滑裂面形状: 圆弧滑动法不考虑地震[坡面信息]坡面线段数 10坡面线号水平投影(m) 竖直投影(m) 超载数2 03 04 05 06 07 08 09 010 0 [土层信息]坡面节点数 11编号 X(m) Y(m) 0-1-2-3-4-5-6-7-8-9-10附加节点数 812345678不同土性区域数 3区号重度粘结强度节点(kN/m3) (kpa) 编号1 ( 0,-1,-2,-3,-4,-5,-6,-7,-8,-9,-10,4,3,2,1,)2 ( 1,2,3,4,6,5,)3 ( 5,6,8,7,)区号粘聚力内摩擦角(kPa) (度)123不考虑水的作用[计算条件]圆弧稳定分析方法: Bishop法土条重切向分力与滑动方向反向时: 当下滑力对待稳定计算目标: 给定圆心、半径计算安全系数条分法的土条宽度: (m)圆心X坐标: (m)圆心Y坐标: (m)半径: (m)------------------------------------------------------------------------计算结果:------------------------------------------------------------------------滑动圆心 = ,(m)滑动半径 = (m)滑动安全系数 =起始x 终止x 倾角土条宽 Ci φ条实重浮力地震力渗透力附加力附加力下滑力抗滑力 m 超载竖向li X Y 地震力地震力 (m) (m) (度) (m) (kPa) (度) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN)----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------总的下滑力 = (kN)总的抗滑力 = (kN)土体部分下滑力 = (kN)土体部分抗滑力 = (kN)筋带在滑弧切向产生的抗滑力 = (kN)筋带在滑弧法向产生的抗滑力= (kN)2、滑坡体工况二稳定性计算计算项目:土层滑坡稳定性计算-自重+暴雨+地震工况[控制参数]:采用规范: 通用方法计算目标: 安全系数计算滑裂面形状: 圆弧滑动法地震烈度: 7 度水平地震系数:地震作用综合系数:地震作用重要性系数:地震力作用位置: 质心处水平加速度分布类型:矩形[坡面信息] 同1[土层信息] 同1不同土性区域数 3区号重度粘结强度节点(kN/m3) (kpa) 编号1 ( 0,-1,-2,-3,-4,-5,-6,-7,-8,-9,-10,4,3,2,1,)2 ( 1,2,3,4,6,5,)3 ( 5,6,8,7,)区号粘聚力内摩擦角(kPa) (度)123不考虑水的作用[计算条件]圆弧稳定分析方法: Bishop法土条重切向分力与滑动方向反向时: 当下滑力对待稳定计算目标: 给定圆心、半径计算安全系数条分法的土条宽度: (m)圆心X坐标: (m)圆心Y坐标: (m)半径: (m)------------------------------------------------------------------------计算结果:------------------------------------------------------------------------滑动圆心 = ,(m)滑动半径 = (m)滑动安全系数 =起始x 终止x 倾角土条宽 Ci φ条实重浮力地震力渗透力附加力附加力下滑力抗滑力 m 超载竖向li X Y 地震力地震力 (m) (m) (度) (m) (kPa) (度) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN)----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------总的下滑力 = (kN)总的抗滑力 = (kN)土体部分下滑力 = (kN)土体部分抗滑力 = (kN)3、现有重力式挡土墙稳定性验算[执行标准:公路]计算项目:现有重力式挡土墙稳定性验算------------------------------------------------------------------------原始条件:墙身尺寸:墙身高: (m)墙顶宽: (m)面坡倾斜坡度: 1:背坡倾斜坡度: 1:采用1个扩展墙址台阶:墙趾台阶b1: (m)墙趾台阶h1: (m)墙趾台阶与墙面坡坡度相同墙底倾斜坡率: :1物理参数:圬工砌体容重: (kN/m3)圬工之间摩擦系数:地基土摩擦系数:墙身砌体容许压应力: (kPa)墙身砌体容许弯曲拉应力: (kPa)墙身砌体容许剪应力: (kPa)材料抗压极限强度: (MPa)材料抗力分项系数:系数醩:挡土墙类型: 一般挡土墙墙后填土内摩擦角: (度)墙后填土粘聚力: (kPa)墙后填土容重: (kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角: (度)地基土容重: (kN/m3)地基土浮容重: (kN/m3)修正后地基承载力特征值: (kPa)地基承载力特征值提高系数:墙趾值提高系数:墙踵值提高系数:平均值提高系数:墙底摩擦系数:地基土类型: 坚硬岩石地基地基土内摩擦角: (度)地基土粘聚力: (kPa)土压力计算方法: 库仑坡线土柱:坡面线段数: 9折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数1 02 03 04 05 06 07 08 09 0坡面起始距离: (m)地面横坡角度: (度)填土对横坡面的摩擦角: (度)墙顶标高: (m)挡墙分段长度: (m)计算参数:稳定计算目标: 给定圆心,半径计算安全系数圆心X坐标: (m)圆心Y坐标: (m)半径: (m)筋带对稳定的作用: 筋带力沿圆弧切线=====================================================================第 1 种情况: 组合1=============================================组合系数:1. 挡土墙结构重力分项系数 = √2. 墙顶上的有效永久荷载分项系数 = √3. 墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数 = √4. 填土侧压力分项系数 = √5. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数 = ×=============================================[土压力计算] 计算高度为 (m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = (度)按实际墙背计算得到:第1破裂角: (度)Ea=(kN) Ex=(kN) Ey=(kN) 作用点高度 Zy=(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 = (m2) 重量 = (kN)(一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数 =采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下:基底倾斜角度 = (度)Wn = (kN) En = (kN) Wt = (kN) Et = (kN)滑移力= (kN) 抗滑力= (kN)= >滑移验算满足: Kc滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足: 方程值 = (kN) >地基土层水平向: 滑移力= (kN) 抗滑力= (kN)= <=地基土层水平向: 滑移验算不满足: Kc2(二) 倾覆稳定性验算= (m)相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw= (m)相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx= (m)相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= (kN-m) 抗倾覆力矩= (kN-m)= <=倾覆验算不满足: K倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值 = (kN-m) >(三) 地基应力及偏心距验算基础类型为天然地基,验算墙底偏心距及压应力取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距作用于基础底的总竖向力 = (kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=(kN-m)基础底面宽度 B = (m) 偏心距 e = (m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = (m)基底压应力: 趾部= 踵部=(kPa)作用于基底的合力偏心距验算不满足: e= > * = (m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力= <= (kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力= <= (kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力= <= (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 = (m2) 重量 = (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Z= (m)w= (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx= (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = (kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=(kN-m)相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = (m)截面宽度 B = (m) 偏心距 e1 = (m)截面上偏心距验算不满足: e1= > * = (m)截面上压应力: 面坡= 背坡=(kPa)压应力验算满足: 计算值= <= (kPa)拉应力验算满足: 计算值= <= (kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= <= (kPa)[极限状态法]:重要性系数0 =验算截面上的轴向力组合设计值Nd = (kN)轴心力偏心影响系数醟 =挡墙构件的计算截面每沿米面积A = (m2)材料抗压极限强度Ra = (kpa)圬工构件或材料的抗力分项系数鉬 =偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮 =计算强度时:强度验算满足: 计算值= <= (kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= <= (kN)(六) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为 (m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = (度)按实际墙背计算得到:第1破裂角: (度)Ea=(kN) Ex=(kN) Ey=(kN) 作用点高度 Zy=(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 [强度验算]验算截面以上,墙身截面积 = (m2) 重量 = (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = (kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=(kN-m)相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = (m)截面宽度 B = (m) 偏心距 e1 = (m)截面上偏心距验算不满足: e1= > * = (m)截面上压应力: 面坡= 背坡=(kPa)压应力验算满足: 计算值= <= (kPa)拉应力验算不满足: 计算值= > (kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= <= (kPa)[极限状态法]:重要性系数0 =验算截面上的轴向力组合设计值Nd = (kN)轴心力偏心影响系数醟 =挡墙构件的计算截面每沿米面积A = (m2)材料抗压极限强度Ra = (kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数鉬 =偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮 =不合理:轴心力偏心影响系数醟<0,所得结果将没有意义!计算强度时:强度验算不满足: 计算值= > (kN)计算稳定时:稳定验算不满足: 计算值= > (kN) (七) 整体稳定验算圆心: ,半径 = (m)安全系数 =总的下滑力 = (kN)总的抗滑力 = (kN)土体部分下滑力 = (kN)土体部分抗滑力 = (kN)筋带的抗滑力 = (kN)整体稳定验算满足: 最小安全系数= >==================================================各组合最不利结果================================================= (一) 滑移验算安全系数最不利为:组合1(组合1)抗滑力 = (kN),滑移力 = (kN)。
圬工介绍
圬工介绍
瓦工的旧称。
指砌砖﹑盖瓦等工作。
以砖、石或者混凝土为主要材料建造的构造物称为圬工结构。
瓦工的旧称。
指砌砖﹑盖瓦等工作。
以砖、石或者混凝土为主要材料建造的构造物称为圬工结构。
圬:(1) (形声。
从木,亏(yú)声。
“亏”即古“于”字。
本义:抹子,涂墙的工具)镘子,泥瓦工人用来涂抹墙的抹子豫让刃其杇。
——《战国策·赵策》
(2) 又如:圬人(圬者。
泥瓦匠人)
现在圬工是指除钢筋砼、预应力砼、钢结构以外,由纯混凝土或砖石砌体材料建筑的。
准确地说圬工就是材料强度不能充分发挥的结构,比如大体积的混凝土,内部混凝土的强度远没得到充分发挥,也就是说材料的实际应力很小,远没达到材料的设计强度.基本结构就是前面所说的几种类型。
各类砌体强度平均值的计算公式
0.79
0.5
当f2<1时,k2=0.6+0.4f2
毛石
0.22
0.5
当f2<2.5时,k2=0.4+0.24f2
注:
1 k2在表列条件以外时均等于1。
2式中f1为块体(砖、石、砌块)的抗压强度等级值或平均值;f2为砂浆抗压强度平均值。单位均以MPa计;
3混凝土砌块砌体的轴心抗压强度平均值,当f2>10MPa时,应乘系数1.1~0.01f2,MU20的砌体应乘系数0.95,且满足当f1≥f2,f1≤20MPa。
毛石
0.53
0.38
0.17
0.20
0.46
0.32
0.15
0.18
0.38
0.26
0.12
0.14
0.27
-
-
0.10
沿通缝
烧结普通砖、烧结多孔砖
蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖
混凝土砌块
毛石
0.27
0.19
0.12
0.23
0.16
0.10
0.19
0.13
0.08
0.13
-
-
抗剪
烧结普通砖、烧结多孔砖
蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖
0.09
混凝土砌块
0.069
0.081
0.056
0.069
毛石
0.075
0.113
--
0.188
附录B.2各类砌体的强度标准值
第附录B.2.1条
砖砌体的抗压强度标准值fk(MPa)表B.2.1
砖强度等级
砂浆强度等级
砂浆强度
M15
M10
M7.5
M5
M2.5
圬工工程----总结
答砌体承受轴向压力时除产生纵向压缩变形外还会产生横向膨胀1分当砌体中配置横向钢筋网时由于钢筋的弹性模量大于砌体的弹性模量2分因此钢筋能够阻止砌体的横向变形2分推迟第一批裂缝的出现1分同时钢筋能够连接被竖向裂缝分割的小砖柱避免了因小砖柱的过早失稳而导致整个砌体的破坏2分从而间接的提高了砌体的抗压强度1
注意:对矩形截面构件,当轴向力偏心方向的截面边长大于另一方向 的边长时,除按偏心受压计算外,还应对较小边长方向按轴心受压进行 验算。 《规范》 规定按内力设计值计算的轴向力的偏心距 e≤0.6y 。 y 为截面 重心到轴向力所在偏心方向截面边缘的距离。 刚性垫块的构造: (1) 垫块的高度 t b≥180mm,自梁边缘算起的垫块挑出长度不宜大于垫 块的高度 t b 。 (2) 在带壁柱墙的壁柱内设置刚性垫块时, 其计算面积应取壁柱范围内 的面积,而不应计算翼缘部分,同时壁柱上垫块伸入翼墙内的长度不应 小于 120mm。 (3) 现浇垫块与梁端整体浇筑时,垫块可在梁高范围内设置。 挡土墙的布置 1 .挡土墙位置的选定 1 )路堑挡土墙大多数设在边沟旁; 2 )山坡挡土墙应考虑设在基础可靠处; 3) 当路肩墙与路堤墙的墙高或截面圬工数量相近、 基础情况相似时, 应 优先选用路肩墙; 4) 若路堤墙的高度或圬工数量比路肩墙显著降低, 而且基础可靠时, 宜 选用路堤墙; 5) 沿河路堤设置挡土墙时, 应结合河流情况来布置,注意设墙后仍保持 水流顺畅,不致挤压河道而引起局部冲刷。 2 .挡土墙的纵向布置 挡土墙纵向布置在墙趾纵断面图上进行,布置后绘成挡土墙正面图 1) 确定挡土墙的起迄点和墙长, 选择挡土墙与路基或其它结构物的衔接 方式; 2 )按地基及地形情况进行分段,确定伸缩缝与沉降缝的位置; 3 )布置各段挡土墙的基础; 4 )布置泄水孔的位置,包括数量、间隔和尺寸等; 3 .挡土墙的横向布置 在墙高最大处、墙身断面或基础形式有变异处,以及其它必须桩号处的 横断面图上进行。根据墙型、墙高及地基与填料的物理力学指标等设计 资料,进行挡土墙设计或套用标准图,确定墙身断面、基础形式和埋置 深度,布置排水设施等,并绘制挡土墙横断面图。 4 .平面布置 个别复杂的挡土墙,如高、长的沿河曲线挡土墙,应作平面布 置,绘制平面图,标明挡土墙与路线的平面位置及附近地貌与地物等情 况,特别是与挡土墙有干扰的建筑物的情况。沿河挡土墙还应绘出河道 及水流方向,防护与加固工程等。 重力式挡土墙的构造要求: 1. 重力式挡土墙适用于高度小于 6m、地层稳定、开挖土石方时不会危机 及相邻建筑物安全的地段。 2.重力式挡土墙可在基地设置逆坡。对于土质地基,基地逆坡坡度不宜 大于 1 :10;对于岩质地基,基地逆坡坡度不宜大于 1 :5。 3. 块石挡土墙的墙顶宽度不宜小于 400mm; 混凝土挡土墙的墙顶宽度不 宜小于 200mm. 4.重力式挡土墙的基础埋置深度,应根据地基承载力、水流冲刷、岩石 裂隙发育及风化程度等因素进行确定。在特强冻胀、强冻胀地区应考虑 冻胀影响。 在土质地基中, 基础埋置深度不宜小于 0.5mm;在软质地基中, 基础埋置深度不宜小于 0.3mm。 5. 重力式挡土墙应每隔 10-20m 设置一道伸缩缝。 当地基有变化是宜加设 沉降缝。在挡土墙结构的拐角处,应采取予以加强构造的措施。 6.排水孔。为了使墙后积水宜于排出,通常应在支挡结构上设置适量的 排水孔。排水孔应沿着横竖两个方向设置,其间距一般在 2-3m 。外斜坡 度宜为 5%, 孔眼尺寸不宜小于 100mm。 另外, 墙后应设好滤水层和必要的 排水盲沟,在强顶地面铺设防水层。支挡结构后有山坡时,应在坡脚处 设置截水沟。对于不能向坡外排水的边坡,应在支挡结构后面设置排水 暗沟。 7.埋置深度与地基承载力、冻结深度等因素有关,在满足稳定和变形前 提下,应尽量浅埋,当上层地基的承载力大于下层土时,宜优先利用上 层土作为持力层; 如果基地土为软弱土层,应按实际情况采取加宽基础尺 寸、换土或采用桩基础等处理措施;若基地为风化岩石,除应将其全部 清除外,一般还应加挖 0.15-0.25m. 8.挡土墙后填土的要求:为了减小作用在墙上的土压力,墙后填土应尽 量选择透水性较好、抗剪强度高、性能稳定的填料。若不得不采用粘土 作为填土时,宜掺入适量的块石,以便于夯实和提高填土的抗剪强度。 另外,在季节性冻土地区,应选择非冻胀性填料。
混凝土强度评定
2。00
2。05
2。33
3。00
㈡.喷射砼验评(分为2种情况),评定办法基本与建设部相同
1、n≥10时
重要工程:fck–K1Sn≥0。9fcfck-平均值fc-设计值fmin—最小值
fmin≥K2fcK1、K2系数同建设部
一般工程:fck≥fc
fmin≥0。85fc
2、n<10时:fck≥1.15fc
二、建设部《混凝土强度检验评定标准》GBJ107—87对砼评定分为如下两种
㈠、砼的生产条件在较长时间内能保持一致,同一品种砼的强度变异性能保持稳定.一般这种情况适宜于预制场或商品砼拌合站等工厂化生产的砼。评定方法为在同一盘料内连续抽取3组试件,对这3组试件进行评定,同时满足一下条件:
mfcu≥fcuk+0。7σ0
⑴mfcu—λ1Sfcu≥0.9fcuk即:平均值—标准差*系数1不小于标准值的90%
⑵fcumin≥λ2fcuk即:最小值不小于标准值的折扣比例
⑶Sfcu≥0.06fcuk即:当Sfcu的计算值小于0。06fcuk取0。06fcuk
说明:①系数取值
系数
n=10-14
n=15-24
n≥25
λ1
1.70
评定办法与建设部基本相同,按照JTGF80/1-2004附录D规定
试件n≥10组时统计法试件n<10组时非统计法
Rn-K1Sn≥0.9RRn≥1.15R(1997修订版为Rn≥1。05R)
Rmin≥K2RRmin≥0.95R
合格判定系数K
10~14
15~24
≥25
K1
1.70
1.65
1.60
K2
0.90
fcumin-—同一验收批混凝土立方体抗压强度的最小值(N/mm2)
墙身截面强度验算
一
般情况下挡土墙尺寸不受稳 定控制 , 但应判断是细高
墙或是矮墙 。 当H / B小于 1 0时为矮墙 , 其余则 为细 高墙。但 当墙顶
为 自由时 t t / B应 小 于 3 0 。
8
1 — 2 5 6 I 百 e " o )
I = — —
l + 1 2 { 詈l
2 0 1 4年 第 5期 ( 总第 2 4 3期)
黑龙 江交通 科 技
HE L L O NGd l ANG J l AOTONG KE J I
No . 5, 2 0 1 4
( S u m N o . 2 4 3 )
墙 身截 面 强度 验算
朱 笑红
( 泰来县地方道路管理站 )
中图分类号 : U 4 1 6 . 1 1 强度计算 文献标识码 : C 文章编号 : 1 0 0 8— 3 3 8 3 ( 2 0 1 4 ) 0 5— 0 0 1 8— 0 1
表 3 圬 工 结构 容 许 偏 心 距 表
2 稳 定 计 算
≤ A R / y ( 3 )
工
图 l 墙身截 面法向应力验算
式 中: 、 A、 意义 同式 ( 3 ) ; 为弯 曲平 面 内的纵 向翘 曲
系数 , 按下式计算
≤ I a R ^ / y 按每延米墙长计算 :
( 1 )
肃 丽 1
为墙的宽度 , i n ; 为系数 , 查表4 。 表4 O l 系数 表
挡土墙墙身或基础为纯圬工截面 时 , 其偏心距应小于表
3的要 求 。
对于矮墙可取 =1 , 即不考虑纵 向稳定 。
3 当e 。 超 过 表 3的规 定 时 。 还 可 以 和 朋 弯 曲抗 拉 极 限强 度
混凝土强度计算范文
混凝土强度计算范文混凝土强度计算是工程界常见的计算任务之一、混凝土强度通常通过试验来确定,试验结果会受到多种因素的影响。
在计算混凝土强度时,需要考虑原材料的特性、配比的合理性以及施工工艺等因素。
下面将详细介绍混凝土强度计算的一般步骤和相关原理。
1. 确定试件:首先需要确定进行强度试验的混凝土试件的类型和尺寸。
常见的试件类型有立方体、圆柱体和梁等,其尺寸一般是根据工程需要和国家标准进行确定的,如立方体的尺寸一般为150mm × 150mm × 150mm,圆柱体的尺寸一般为Φ150mm × 300mm。
2.制作试件:在确定试件类型和尺寸后,需要进行试件的制作工作。
制作试件要保证试件的密实性和均匀性,避免混凝土中的空隙和集料分布不均匀现象。
3.试件养护:试件制作完成后需要进行养护。
混凝土试件在养护期间需要保持湿润,养护的时间通常是28天。
在养护期间,混凝土逐渐硬化并形成强度。
4.试验:试件养护完毕后,进行混凝土强度试验。
常见的试验方法有压剪强度试验、抗折强度试验和抗拉强度试验等。
试验时需要注意测量、记录和计算的准确性。
5.强度计算:根据试验结果进行强度计算。
一般情况下,混凝土的强度计算是指28天龄期的强度计算。
1.强度计算公式:混凝土的强度计算常用的公式为强度计算公式。
常见的强度计算公式有压剪强度计算公式、抗折强度计算公式和抗拉强度计算公式等。
这些公式是根据材料力学原理和试验结果得出的,可以用来计算不同类型试件在不同荷载下的强度。
2.混凝土材料特性:混凝土的强度受到多种材料特性的影响。
混凝土的强度与水胶比、胶凝材料种类、骨料性质、掺合料等因素有关。
在混凝土配比设计过程中,需要合理选择材料来控制混凝土强度。
3.施工工艺:混凝土的施工工艺也会对其强度产生影响。
施工过程中需要注意的因素包括浇筑的均匀性、振捣的效果、后期养护等。
合理的施工工艺可以提高混凝土的强度。
在进行混凝土强度计算时,需要注意以下几个要点:1.根据实际工程需要和国家标准选择合适的试件类型和尺寸。
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三、偏心距e超过限值时构件承载力计算 当轴向力的偏心距e超过表14-3中偏心距限值时,构件承载力应按下
列公式计算。
单向偏心:
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第二节 砌体结构受弯、受剪构件的计算
一、受弯构件承载力计算 在弯矩作用下,砌体可能沿通缝截面或齿缝截面产生弯曲受拉而弯曲破
坏。对受弯构件正截面的承载力,要求截面的受拉边缘最大计算拉应力 必须小于弯曲抗拉强度设计值,考虑到结构的安全等级,计入桥梁结构 重要性系数,《桥规》规定按下式计算:
的偏心距对受压构件承载力的影响。在《桥规》中规定的受压偏心距限 值范围内,砌体(包括砌体与混凝土组合)受压构件的承载力应按下列 公式计算:
式(14-1)适用于砌体轴向受压和偏心受压。 砌体偏心受压构件承载力的影响系数φ,按下列公式计算:
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第一节 圬工受压构件正截面承载力计算
不同物体材料构件的长细比修正系数,按表14-1的规定采用; 构件计算长度,见表14-2; 二、混凝土受压构件承载力计算 试验结果表明,若轴向力作用点的偏心距较大,当轴向力增加致使截面
受拉边缘的应力大于圬工砌体的弯曲抗拉强度时,构件的受拉边会出现 水平裂缝,截面的受压区逐渐减小,截面的刚度相应的削弱,纵向弯曲 的不利影响随之增加,进而导致构件的承载力显著降低。这样,结构就 不安全,而且材料强度的利用率很低,也不经济。 为控制受拉区水平裂缝的过早出现与开展,既为了保证结构的正常使用 状态,也为了保证截面的稳定性,应该对轴向力作用的偏心距e有所限 制。根据试验结果并参考国内外有关规范,《桥规》建议砌体和混凝土 的单向和双向偏心受压构件,其受压偏心距e的限值应符合表14-3的 规定。
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第一节 圬工受压构件正截面承载力计算
单向偏心受压
受压区高度hc,应按下列条件确定(图14-2):
矩形截面的受压承载力可按下列公式计算:
弯曲平面内受压构件弯曲系数,按表14-4采用;
双向偏心受压
受压区高度和宽度,应按下列条件确定[图14-2(b)]:
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第一节 圬工受压构件正截面承载力计算
二、受剪构件承载力计算
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第二节 砌体结构受弯、受剪构件的计算
砌体构件的试验表明,砌体沿水平向缝的抗剪承载能力为砌体沿通缝的 抗剪承载能力及作用在截面上的压力所产生的摩擦力的总和。这是由于 随着剪力的加大,砂浆产生很大的剪切变形,一层砌体对另一层砌体开 始移动,当有压力时,内摩擦力将抵抗滑移。因此,构件正截面通缝直 接受剪时,《桥规》规定砌体构件或混凝土构件直接受剪时其承载力按 下式计算:
第十四章 圬工结构的强度计算
1 第一节 圬工受压构件正截面承载力计算 2 第二节 砌体结构受弯、受剪构件的计算
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第一节 圬工受压构件正截面承载力计算
受压构件是圬工结构中应用最为广泛的构件,如桥梁的重力式墩台、圬 工拱桥的拱圈等。受压构件按轴向压力在截面上的作用位置的不同,可 分为轴向受压、单向偏压和双向Байду номын сангаас压;按构件长细比的不同,可分为短 柱和长柱。
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表14-1 长细比修正系数γβ
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表14-2 构件计算长度l0
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表14-3 受压构件偏心距限值
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图14-1 受压构件偏心距
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图14-2 混凝土构件偏心受压
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表14-4 混凝土受压构件弯曲系数
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谢谢观赏
理想的轴向受压构件在轴心力作用下截面产生均匀的压力。但构件的长 细比较大时,由于构件实际轴线的偏移、材料的不均匀性、轴心力的实 际作用点偏离截面的几何重心轴等原因使构件产生侧向变形,会在截面 内引起相当大的附加应力,使构件的承载力大大降低。
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第一节 圬工受压构件正截面承载力计算
一、砌体受压构件承载力计算 对于砌体受压构件,可以采用一个系数φ 来综合考虑纵向弯曲和轴向力