航道院水工挡土墙结构分析软件 V1.0手册

航道院水工挡土墙结构分析软件 V1.0

用户使用手册

中交上海航道勘察设计研究院有限公司

目次

第一章功能简介 (4)

1.1 基本功能 (4)

1.2 运行环境 (4)

1.3 计算依据 (4)

1.4 参数输入约定 (5)

1.4.1 坐标系约定 (5)

1.4.2 作用效应值的正负号约定 (5)

1.4.3 参数采用的量纲 (5)

1.5 计算原理 (5)

1.5.1 内力计算 (5)

1.5.2 效应组合 (7)

第二章程序说明 (8)

2.1结构类型选择 (8)

2.2基本参数 (8)

2.3 水文参数 (9)

2.4 土层参数 (10)

2.4.1 土层物理指标 (10)

2.4.2 土层压缩指标 (11)

2.5 挡土墙前后土层参数 (11)

2.6 挡土墙结构参数 (13)

2.7 底板参数输入 (15)

2.8 桩截面定义 (16)

2.9 桩几何参数 (19)

2.10 配筋参数 (19)

2.11 荷载定义 (21)

2.12 滚动荷载 (22)

2.13 地面荷载输入 (23)

2.14 荷载组合 (24)

第三章计算参数及结果查询 (27)

3.1 荷载计算结果 (27)

3.2各种工况下作用效应组合值计算结果 (27)

3.3 作用效应包络值计算结果 (28)

3.4 单桩承载力计算结果 (29)

3.5 沉降计算 (29)

3.6 整体稳定计算 (30)

3.7抗倾抗滑验算结果 (33)

3.8地基承载力验算结果 (34)

3.9水平力作用下桩的应力验算结果 (34)

3.10结构配筋结果 (35)

3.10 计算结果图形查询： (36)

第四章附录 (38)

4.1图形显示控制 (38)

4.2 三维结构显示 (39)

4.3 报告书输出 (39)

4.4 材料设置 (39)

第一章功能简介

1.1 基本功能

《航道院水工挡土墙结构分析软件V1.0》主要依据《重力式码头设计与施工规范》(JTS 167-2-2009)和《水工挡土墙设计规范》（SL379-2007）及相关最新行业配套规范编制的挡土墙结构专用分析软件。可根据水利行业规范体系或水运工程行业规范体系进行结构计算分析。软件功能包含：荷载前处理(土压力、剩余水压力、波浪力、滚动荷载等自动计算)；作用效应计算(作用效应组合值计算、作用效应包络值计算)、单桩承载力验算、整体稳定计算、（地基或桩基）沉降计算、结构配筋计算、抗倾抗滑验算、地基承载力验算等；该软件具有图形显示功能，能以3D视图方式直观的显示结构实体模型、图形显示荷载大小及作用位置、图形显示作用效应及整体稳定结果等；并且能快速输出图文并茂的Rtf格式计算报告书。

1.2 运行环境

1.3 计算依据

使用规范

1.4 参数输入约定

1.4.1 坐标系约定

X方向为沿承台挡土墙断面方向，X零点为码头前沿。

Y方向为沿码头前沿方向。

Z方向为竖向方向， Z零点为高程零点，Z的值代表高程。

示意图1.4-1

1.4.2 作用效应值的正负号约定

弯矩：弯矩图画在受拉一侧。

位移：向左为负、向右为正。

轴力：受拉为正，受压为负

1.4.3 参数采用的量纲

长度单位采用m，力采用kN，沉降采用mm，其它衍生的量纲以此为标准（特殊说

明的除外）。计算结果提供挡土墙为每延米结果，桩基结果为每根桩内力结果。

1.5 计算原理

1.5.1 内力计算

结构内力采用有限元法进行求解，其中挡土墙立板、底板等简化为板单元，桩为弹性地基梁单元，考虑桩端压缩和底板接触的的非线性问题。

图 1.5-1 结构计算图式1 （竖向力全部由桩基承受）

图 1.5-2 结构计算图式2 （竖向力部分由桩基和地基共同承受）

图 1.5-3 结构计算图式3 （竖向力全部由桩基和地基共同承受）

1.5.2 效应组合

根据计算依据不同执行不同的计算方式，以水运工程行业规范说明：效应组合系统提供共4种组合计算：

1、承载能力极限状态持久组合：

2、承载能力极限状态短暂组合：

3、承载能力极限状态地震组合：

4、正常使用极限状态持久状况的准永久组合；

根据《水工挡土墙设计规范》提供的组合有：

1、承载能力极限状态基本组合组合：

2、承载能力极限状态特殊组合（I）：

3、承载能力极限状态特殊组合（II）：

4、正常使用极限状态标准组合：

第二章程序说明

2.1结构类型选择

结构类型选择可方便用户快速参数化建模，提供四种复合型挡土墙结构选择，用户可以通过选择设置，计算不同结构类型的内力情况、整体稳定情况等。

可选结构类型：L形挡土墙、重力式挡土墙、悬臂式挡土墙、衡重式挡土墙；此外用户可通过基本参数界面是否有桩基础来快速建模分析不同类型。

图2.1-1

2.2基本参数

图2.2-1

(A)计算依据

结构重要性系数：结构重要性系数应根据规范《港口工程荷载规范》（JTS

144-1-2010所规定的要求选择。

计算依据：《水工挡土墙设计规范》SL379-2007；

《重力式码头设计与施工规范》JTS167-2-2009。

(B)结构类型

可选有桩基挡土墙模式和无桩基挡土墙模式。

(C)计算模型

入土段模型： M法假定入土段受弹性地基作用，弹性系数随深度变化；

Kh法需要用户提供M系数和K系数。

(D)考虑码头前沿挖泥对土的扰动影响

系统可以考虑墙前施工时挖泥超深影响，参照《板桩码头设计与施工规范》JTS 167-3-2009中5.2.8及相关规定。

（E）地震参数

根据工程设计情况，选择对应的地震等级，地震综合影响系数见《水运工程抗震设计规范》JTS146-2012。

（F）基础类型

用户可选择单独由桩基支撑或者选择桩土共同作用，选择不同桩基承载力验算不同。

（G）其他

软件提供内力计算、单桩承载力验算、整体稳定计算和沉降计算（桩土共同作用时桩基沉降）；

2.3 水文参数