衡重式挡土墙验算

衡重式挡土墙验算 计算项目: 衡重式挡土墙 1 计算时间: 2013-05-23 16:48:03 星期四 ------------------------------------------------------------------------ 原始条件: 墙身尺寸: 墙身总高: 12.000(m) 上墙高: 2.500(m) 墙顶宽: 2.500(m) 台宽: 0.500(m) 面坡倾斜坡度: 1:0.300 上墙背坡倾斜坡度: 1:0.362 下墙背坡倾斜坡度: 1:-0.100 墙踵台阶b3: 1.500(m) 墙踵台阶h3: 1.500(m) 下墙土压力计算方法: 公路路基手册中等效超载法 物理参数: 圬工砌体容重: 20.000(kN/m3) 圬工之间摩擦系数: 0.400 地基土摩擦系数: 0.500 砌体种类: 片石砌体 砂浆标号: 5 石料强度(MPa): 25 挡土墙类型: 抗震区挡土墙 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: 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: 0.500 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8度 水上地震角: 3.00 水下地震角: 5.00 水平地震系数: 0.20 重要性修正系数: 1.70 综合影响系数: 0.25 抗震基底容许偏心距:B/5 公路等级及工程类别: 高速公路抗震重点工程 墙后填土土层数: 2 土层号 层厚 容重 浮容重 内摩擦角 粘聚力 土 压力 (m) (kN/m3) (kN/m3) (度) (kPa) 调整 系数 1 3.000 19.000 --- 35.000 0.000 1.000 2 3.000 19.000 --- 35.000 0.000 1.000 坡线土柱: 坡面线段数: 3 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 0 2 5.000 0.000 0 3 5.000 2.500 0 作用于墙上的附加外荷载数: 2 (作用点坐标相对于墙左上角点) 荷载号 X Y P 作用角 (m) (m) (kN) (度) 1 0.000 0.000 0.000 0.000 2 0.000 0.000 0.000 0.000 地面横坡角度: 20.000(度) 墙顶标高: 0.000(m) 挡墙分段长度: 10.000(m) 基础类型: 钢筋混凝土底板基础 悬挑长度: 0.610(m) 根部高度: 1.350(m) 端头高度: 1.300(m) 榫头宽度: 1.100(m) 榫头高度: 1.100(m) 基础容重: 23.000(kN/m3) 钢筋容许拉应力: 150.000(MPa) 混凝土容许主拉应力: 0.530(MPa) 混凝土容许剪应力: 0.800(MPa) 钢筋合力点到基底距离: 50(mm) ================================================================ ===== 第 1 种情况: 组合1 ============================================= 组合系数: 1.000 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 ? 5. 地震作用力 分项系数 = 1.000 ? 6. 附加力 分项系数 = 1.300 ? 7. 附加力 分项系数 = 1.400 ? ============================================= [土压力计算] 计算高度为 12.000(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 = 36.780(度) 按假想墙背计算得到: 第1破裂角: 38.490(度) Ea=91.019 Ex=39.420 Ey=82.040(kN) 作用点高度 Zy=0.934(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=14.756(度) 第1破裂角=36.780(度) Ea=64.994 Ex=41.989 Ey=49.610(kN) 作用点高度 Zy=1.076(m) 计算下墙土压力 无荷载时的破裂角 = 44.676(度) 按公路路基手册中等效超载法计算得到: 破裂角: 41.629(度) Ea=415.708 Ex=406.939 Ey=84.935(kN) 作用点高度 Zy=3.952(m) 墙身截面积 = 63.929(m2) 重量 = 1278.575 kN 衡重台上填料重 = 32.607(kN) 重心坐标(3.213,-1.047)(相对于墙面坡上角点) 全墙(包括基础)地震力=212.177(kN) 作用点距墙顶高度=5.669(m) (一) 滑动稳定性验算 基底摩擦系数 = 0.500 因墙下基础为钢筋混凝土底板，所以需要验算基础底面的滑移稳定性 基础截面积 = 11.885(m2) 基础重量 Wj= 273.355 kN 滑移力= 661.105(kN) 抗滑力= 859.541(kN) 滑移验算满足: Kc = 1.300 > 1.300 滑动稳定方程验算: 滑动稳定方程满足: 方程值 = 277.664(kN) > 0.0 (二) 倾覆稳定性验算 相对于墙趾,墙身重力的力臂 Zw = 4.387 (m) 相对于墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 7.222 (m) 相对于墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 10.576 (m) 相对于墙趾,下墙Ey的力臂 Zx3 = 6.950 (m) 相对于墙趾,下墙Ex的力臂 Zy3 = 3.952 (m) 基础为钢筋混凝土底板，验算挡土墙绕基础趾点倾覆稳定性 基础截面积 = 11.885(m2) 基础重量 Wj= 273.355 kN 基础重心距离基础趾点的水平距离 = 4.413(m) 倾覆力矩= 4287.890(kN-m) 抗倾覆力矩= 8868.178(kN-m) 倾覆验算满足: K0 = 2.068 > 1.300 倾覆稳定方程验算: 倾覆稳定方程满足: 方程值 = 3012.784(kN-m) > 0.0 (三) 地基应力及偏心距验算 基础为钢筋混凝土底板，验算底板下的偏心距及基底压应力 基础截面积 = 11.885(m2) 基础重量 Wj= 273.355 kN 作用于基础底的总竖向力 = 1719.083(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩 =4580.288(kN-m) 基础底面宽度 B = 8.815 (m) 偏心距 e = 1.743(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 2.664(m) 基底压应力: 趾部=430.140 踵部=0.000(kPa) 作用于基底的合力偏心距验算满足: e=1.743 <= 0.200*8.815 = 1.763(m) 墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=430.140 <= 750.000(kPa) 墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=0.000 <= 812.500(kPa) 地基平均承载力验算满足: 压应力=195.018 <= 625.000(kPa) (四) 基础强度验算 基础为钢筋混凝土底板，需要作强度验算 基础截面积 = 11.885(m2) 基础重量 Wj= 273.355 kN 基础底面宽度 B = 8.815 (m) 偏心距 e = 1.743(m) 基础底面合力作用点距离趾点的距离 Zn = 2.664(m) 基础底压应力: 趾部=430.140 踵部=0.000(kPa) 剪应力验算满足: Q = 252.373(kN) <= h*[t] = 1620.000(kN) 主拉应力验算满足: Q = 252.373(kN) <= 899.145(kN) 钢筋面积: As = 459.72(mm2/m) 凸榫宽度满足要求: 实际宽度=1.100(m) >= 0.245(m) (五) 上墙截面强度验算 验算截面以上地震力=26.689(kN) 作用点距墙顶高度=1.354(m) 上墙重力 Ws = 166.375 (kN) 上墙墙背处的 Ex = 41.989 (kN) 上墙墙背处的 Ey = 15.200 (kN) 相对于上墙墙趾，上墙重力的力臂 Zw = 2.042 (m) 相对于上墙墙趾，上墙Ex的力臂 Zy = 1.076 (m) 相对于上墙墙趾，上墙Ey的力臂 Zx = 3.766 (m) [容许应力法]: 法向应力检算: 相对于上墙墙趾，合力作用力臂 Zn = 1.769(m) 截面宽度 B = 4.155 (m) 偏心距 e1 = 0.308(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.308 <= 0.300*4.155 = 1.246(m) 截面上压应力: 面坡=63.166 背坡=24.234(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 63.166 <= 1050.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= -0.951 <= 120.000(kPa) 斜截面剪应力检算 斜剪应力验算满足: 计算值= 14.670 <= 120.000(kPa) [极限状态法]: 重要性系数 0 = 1.000 验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 181.575(kN) 轴心力偏心影响系数醟 = 0.938 挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 4.155(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鉬 = 2.310 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮 = 1.000 计算强度时: 强度验算满足: 计算值= 181.575 <= 2699.386(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足: 计算值= 181.575 <= 2699.386(kN) (六) 墙底截面强度验算 验算截面以上，墙身截面积 = 63.929(m2) 重量 = 1278.575 kN 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 4.387 (m) 验算截面以上地震力=160.581(kN) 作用点距墙顶高度=6.710(m) [容许应力法]: 法向应力检算: 作用于截面总竖向力 = 1445.728(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩 =3878.412(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 2.683(m) 截面宽度 B = 8.205 (m) 偏心距 e1 = 1.420(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 1.420 <= 0.300*8.205 = 2.462(m) 截面上压应力: 面坡=359.144 背坡=-6.743(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 359.144 <= 1050.000(kPa) 拉应力验算满足: 计算值= 6.743 <= 120.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= 3.805 <= 120.000(kPa) [极限状态法]: 重要性系数 0 = 1.000 验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 1445.728(kN) 轴心力偏心影响系数醟 = 0.736 挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 8.205(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鉬 = 2.310 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮 = 1.000 计算强度时: 强度验算满足: 计算值= 1445.728 <= 4179.955(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足: 计算值= 1445.728 <= 4179.955(kN) ================================================================ ===== 第 2 种情况: 组合2 ============================================= 组合系数: 1.200 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 ? 5. 地震作用力 分项系数 = 1.000 ? 6. 附加力 分项系数 = 1.000 ? 7. 附加力 分项系数 = 1.000 ? ============================================= [土压力计算] 计算高度为 12.000(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 = 36.780(度) 按假想墙背计算得到: 第1破裂角: 38.490(度) Ea=91.019 Ex=39.420 Ey=82.040(kN) 作用点高度 Zy=0.934(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=14.756(度) 第1破裂角=36.780(度) Ea=64.994 Ex=41.989 Ey=49.610(kN) 作用点高度 Zy=1.076(m) 计算下墙土压力 无荷载时的破裂角 = 44.676(度) 按公路路基手册中等效超载法计算得到: 破裂角: 41.629(度) Ea=415.708 Ex=406.939 Ey=84.935(kN) 作用点高度 Zy=3.952(m) 墙身截面积 = 63.929(m2) 重量 = 1278.575 kN 衡重台上填料重 = 32.607(kN) 重心坐标(3.213,-1.047)(相对于墙面坡上角点) 全墙(包括基础)地震力=212.177(kN) 作用点距墙顶高度=5.669(m) (一) 滑动稳定性验算 基底摩擦系数 = 0.500 因墙下基础为钢筋混凝土底板，所以需要验算基础底面的滑移稳定性 基础截面积 = 11.885(m2) 基础重量 Wj= 273.355 kN 滑移力= 661.105(kN) 抗滑力= 859.541(kN) 滑移验算满足: Kc = 1.300 > 1.300 滑动稳定方程验算: 滑动稳定方程满足: 方程值 = 277.664(kN) > 0.0 (二) 倾覆稳定性验算 相对于墙趾,墙身重力的力臂 Zw = 4.387 (m) 相对于墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 7.222 (m) 相对于墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 10.576 (m) 相对于墙趾,下墙Ey的力臂 Zx3 = 6.950 (m) 相对于墙趾,下墙Ex的力臂 Zy3 = 3.952 (m) 基础为钢筋混凝土底板，验算挡土墙绕基础趾点倾覆稳定性 基础截面积 = 11.885(m2) 基础重量 Wj= 273.355 kN 基础重心距离基础趾点的水平距离 = 4.413(m) 倾覆力矩= 4287.890(kN-m) 抗倾覆力矩= 8868.178(kN-m) 倾覆验算满足: K0 = 2.068 > 1.300 倾覆稳定方程验算: 倾覆稳定方程满足: 方程值 = 3012.784(kN-m) > 0.0 (三) 地基应力及偏心距验算 基础为钢筋混凝土底板，验算底板下的偏心距及基底压应力 基础截面积 = 11.885(m2) 基础重量 Wj= 273.355 kN 作用于基础底的总竖向力 = 1719.083(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩 =4580.288(kN-m) 基础底面宽度 B = 8.815 (m) 偏心距 e = 1.743(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 2.664(m) 基底压应力: 趾部=430.140 踵部=0.000(kPa) 作用于基底的合力偏心距验算满足: e=1.743 <= 0.200*8.815 = 1.763(m) 墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=430.140 <= 750.000(kPa) 墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=0.000 <= 812.500(kPa) 地基平均承载力验算满足: 压应力=195.018 <= 625.000(kPa) (四) 基础强度验算 基础为钢筋混凝土底板，需要作强度验算 基础截面积 = 11.885(m2) 基础重量 Wj= 273.355 kN 基础底面宽度 B = 8.815 (m) 偏心距 e = 1.743(m) 基础底面合力作用点距离趾点的距离 Zn = 2.664(m) 基础底压应力: 趾部=430.140 踵部=0.000(kPa) 剪应力验算满足: Q = 252.373(kN) <= h*[t] = 1620.000(kN) 主拉应力验算满足: Q = 252.373(kN) <= 899.145(kN) 钢筋面积: As = 551.67(mm2/m) 凸榫宽度满足要求: 实际宽度=1.100(m) >= 0.245(m) (五) 上墙截面强度验算 验算截面以上地震力=26.689(kN) 作用点距墙顶高度=1.354(m) 上墙重力 Ws = 166.375 (kN) 上墙墙背处的 Ex = 41.989 (kN) 上墙墙背处的 Ey = 15.200 (kN) 相对于上墙墙趾，上墙重力的力臂 Zw = 2.042 (m) 相对于上墙墙趾，上墙Ex的力臂 Zy = 1.076 (m) 相对于上墙墙趾，上墙Ey的力臂 Zx = 3.766 (m) [容许应力法]: 法向应力检算: 相对于上墙墙趾，合力作用力臂 Zn = 1.769(m) 截面宽度 B = 4.155 (m) 偏心距 e1 = 0.308(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.308 <= 0.300*4.155 = 1.246(m) 截面上压应力: 面坡=63.166 背坡=24.234(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 63.166 <= 1050.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= -0.951 <= 120.000(kPa) 斜截面剪应力检算 斜剪应力验算满足: 计算值= 14.670 <= 120.000(kPa) [极限状态法]: 重要性系数 0 = 1.000 验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 181.575(kN) 轴心力偏心影响系数醟 = 0.938 挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 4.155(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鉬 = 2.310 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮 = 1.000 计算强度时: 强度验算满足: 计算值= 181.575 <= 2699.386(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足: 计算值= 181.575 <= 2699.386(kN) (六) 墙底截面强度验算 验算截面以上，墙身截面积 = 63.929(m2) 重量 = 1278.575 kN 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 4.387 (m) 验算截面以上地震力=160.581(kN) 作用点距墙顶高度=6.710(m) [容许应力法]: 法向应力检算: 作用于截面总竖向力 = 1445.728(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩 =3878.412(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 2.683(m) 截面宽度 B = 8.205 (m) 偏心距 e1 = 1.420(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 1.420 <= 0.300*8.205 = 2.462(m) 截面上压应力: 面坡=359.144 背坡=-6.743(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 359.144 <= 1050.000(kPa) 拉应力验算满足: 计算值= 6.743 <= 120.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= 3.805 <= 120.000(kPa) [极限状态法]: 重要性系数 0 = 1.000 验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 1734.873(kN) 轴心力偏心影响系数醟 = 0.736 挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 8.205(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鉬 = 2.310 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮 = 1.000 计算强度时: 强度验算满足: 计算值= 1734.873 <= 4179.955(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足: 计算值= 1734.873 <= 4179.955(kN) ================================================================ ===== 第 3 种情况: 组合3 ============================================= 组合系数: 1.500 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 ? 5. 地震作用力 分项系数 = 1.000 ? 6. 附加力 分项系数 = 1.000 ? 7. 附加力 分项系数 = 1.000 ? ============================================= [土压力计算] 计算高度为 12.000(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 = 36.780(度) 按假想墙背计算得到: 第1破裂角: 38.490(度) Ea=91.019 Ex=39.420 Ey=82.040(kN) 作用点高度 Zy=0.934(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=14.756(度) 第1破裂角=36.780(度) Ea=64.994 Ex=41.989 Ey=49.610(kN) 作用点高度 Zy=1.076(m) 计算下墙土压力 无荷载时的破裂角 = 44.676(度) 按公路路基手册中等效超载法计算得到: 破裂角: 41.629(度) Ea=415.708 Ex=406.939 Ey=84.935(kN) 作用点高度 Zy=3.952(m) 墙身截面积 = 63.929(m2) 重量 = 1278.575 kN 衡重台上填料重 = 32.607(kN) 重心坐标(3.213,-1.047)(相对于墙面坡 上角点) 全墙(包括基础)地震力=212.177(kN) 作用点距墙顶高度=5.669(m) (一) 滑动稳定性验算 基底摩擦系数 = 0.500 因墙下基础为钢筋混凝土底板，所以需要验算基础底面的滑移稳定性 基础截面积 = 11.885(m2) 基础重量 Wj= 273.355 kN 滑移力= 661.105(kN) 抗滑力= 859.541(kN) 滑移验算满足: Kc = 1.300 > 1.300 滑动稳定方程验算: 滑动稳定方程满足: 方程值 = 277.664(kN) > 0.0 (二) 倾覆稳定性验算 相对于墙趾,墙身重力的力臂 Zw = 4.387 (m) 相对于墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 7.222 (m) 相对于墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 10.576 (m) 相对于墙趾,下墙Ey的力臂 Zx3 = 6.950 (m) 相对于墙趾,下墙Ex的力臂 Zy3 = 3.952 (m) 基础为钢筋混凝土底板，验算挡土墙绕基础趾点倾覆稳定性 基础截面积 = 11.885(m2) 基础重量 Wj= 273.355 kN 基础重心距离基础趾点的水平距离 = 4.413(m) 倾覆力矩= 4287.890(kN-m) 抗倾覆力矩= 8868.178(kN-m) 倾覆验算满足: K0 = 2.068 > 1.300 倾覆稳定方程验算: 倾覆稳定方程满足: 方程值 = 3012.784(kN-m) > 0.0 (三) 地基应力及偏心距验算 基础为钢筋混凝土底板，验算底板下的偏心距及基底压应力 基础截面积 = 11.885(m2) 基础重量 Wj= 273.355 kN 作用于基础底的总竖向力 = 1719.083(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩 =4580.288(kN-m) 基础底面宽度 B = 8.815 (m) 偏心距 e = 1.743(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 2.664(m) 基底压应力: 趾部=430.140 踵部=0.000(kPa) 作用于基底的合力偏心距验算满足: e=1.743 <= 0.200*8.815 = 1.763(m) 墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=430.140 <= 750.000(kPa) 墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=0.000 <= 812.500(kPa) 地基平均承载力验算满足: 压应力=195.018 <= 625.000(kPa) (四) 基础强度验算 基础为钢筋混凝土底板，需要作强度验算 基础截面积 = 11.885(m2) 基础重量 Wj= 273.355 kN 基础底面宽度 B = 8.815 (m) 偏心距 e = 1.743(m) 基础底面合力作用点距离趾点的距离 Zn = 2.664(m) 基础底压应力: 趾部=430.140 踵部=0.000(kPa) 剪应力验算满足: Q = 252.373(kN) <= h*[t] = 1620.000(kN) 主拉应力验算满足: Q = 252.373(kN) <= 899.145(kN) 钢筋面积: As = 689.58(mm2/m) 凸榫宽度满足要求: 实际宽度=1.100(m) >= 0.245(m) (五) 上墙截面强度验算 验算截面以上地震力=26.689(kN) 作用点距墙顶高度=1.354(m) 上墙重力 Ws = 166.375 (kN) 上墙墙背处的 Ex = 41.989 (kN) 上墙墙背处的 Ey = 15.200 (kN) 相对于上墙墙趾，上墙重力的力臂 Zw = 2.042 (m) 相对于上墙墙趾，上墙Ex的力臂 Zy = 1.076 (m) 相对于上墙墙趾，上墙Ey的力臂 Zx = 3.766 (m) [容许应力法]: 法向应力检算: 相对于上墙墙趾，合力作用力臂 Zn = 1.769(m) 截面宽度 B = 4.155 (m) 偏心距 e1 = 0.308(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.308 <= 0.300*4.155 = 1.246(m) 截面上压应力: 面坡=63.166 背坡=24.234(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 63.166 <= 1050.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= -0.951 <= 120.000(kPa) 斜截面剪应力检算 斜剪应力验算满足: 计算值= 14.670 <= 120.000(kPa) [极限状态法]: 重要性系数 0 = 1.000 验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 181.575(kN) 轴心力偏心影响系数醟 = 0.938 挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 4.155(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鉬 = 2.310 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮 = 1.000 计算强度时: 强度验算满足: 计算值= 181.575 <= 2699.386(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足: 计算值= 181.575 <= 2699.386(kN) (六) 墙底截面强度验算 验算截面以上，墙身截面积 = 63.929(m2) 重量 = 1278.575 kN 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 4.387 (m) 验算截面以上地震力=160.581(kN) 作用点距墙顶高度=6.710(m) [容许应力法]: 法向应力检算: 作用于截面总竖向力 = 1445.728(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩 =3878.412(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 2.683(m) 截面宽度 B = 8.205 (m) 偏心距 e1 = 1.420(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 1.420 <= 0.300*8.205 = 2.462(m) 截面上压应力: 面坡=359.144 背坡=-6.743(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 359.144 <= 1050.000(kPa) 拉应力验算满足: 计算值= 6.743 <= 120.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= 3.805 <= 120.000(kPa) [极限状态法]: 重要性系数 0 = 1.000 验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 2168.592(kN) 轴心力偏心影响系数醟 = 0.736 挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 8.205(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鉬 = 2.310 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮 = 1.000 计算强度时: 强度验算满足: 计算值= 2168.592 <= 4179.955(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足: 计算值= 2168.592 <= 4179.955(kN) ================================================================ ===== 第 4 种情况: 组合4 ============================================= 组合系数: 1.800 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 ? 5. 地震作用力 分项系数 = 1.000 ? 6. 附加力 分项系数 = 1.000 ? 7. 附加力 分项系数 = 1.000 ? ============================================= [土压力计算] 计算高度为 12.000(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 = 36.780(度) 按假想墙背计算得到: 第1破裂角: 38.490(度) Ea=91.019 Ex=39.420 Ey=82.040(kN) 作用点高度 Zy=0.934(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=14.756(度) 第1破裂角=36.780(度) Ea=64.994 Ex=41.989 Ey=49.610(kN) 作用点高度 Zy=1.076(m) 计算下墙土压力 无荷载时的破裂角 = 44.676(度) 按公路路基手册中等效超载法计算得到: 破裂角: 41.629(度) Ea=415.708 Ex=406.939 Ey=84.935(kN) 作用点高度 Zy=3.952(m) 墙身截面积 = 63.929(m2) 重量 = 1278.575 kN 衡重台上填料重 = 32.607(kN) 重心坐标(3.213,-1.047)(相对于墙面坡上角点) 全墙(包括基础)地震力=212.177(kN) 作用点距墙顶高度=5.669(m) (一) 滑动稳定性验算 基底摩擦系数 = 0.500 因墙下基础为钢筋混凝土底板，所以需要验算基础底面的滑移稳定性 基础截面积 = 11.885(m2) 基础重量 Wj= 273.355 kN 滑移力= 661.105(kN) 抗滑力= 859.541(kN) 滑移验算满足: Kc = 1.300 > 1.300 滑动稳定方程验算: 滑动稳定方程满足: 方程值 = 277.664(kN) > 0.0 (二) 倾覆稳定性验算 相对于墙趾,墙身重力的力臂 Zw = 4.387 (m) 相对于墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 7.222 (m) 相对于墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 10.576 (m) 相对于墙趾,下墙Ey的力臂 Zx3 = 6.950 (m) 相对于墙趾,下墙Ex的力臂 Zy3 = 3.952 (m) 基础为钢筋混凝土底板，验算挡土墙绕基础趾点倾覆稳定性 基础截面积 = 11.885(m2) 基础重量 Wj= 273.355 kN 基础重心距离基础趾点的水平距离 = 4.413(m) 倾覆力矩= 4287.890(kN-m) 抗倾覆力矩= 8868.178(kN-m) 倾覆验算满足: K0 = 2.068 > 1.300 倾覆稳定方程验算: 倾覆稳定方程满足: 方程值 = 3012.784(kN-m) > 0.0 (三) 地基应力及偏心距验算 基础为钢筋混凝土底板，验算底板下的偏心距及基底压应力 基础截面积 = 11.885(m2) 基础重量 Wj= 273.355 kN 作用于基础底的总竖向力 = 1719.083(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩 =4580.288(kN-m) 基础底面宽度 B = 8.815 (m) 偏心距 e = 1.743(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 2.664(m) 基底压应力: 趾部=430.140 踵部=0.000(kPa) 作用于基底的合力偏心距验算满足: e=1.743 <= 0.200*8.815 = 1.763(m) 墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=430.140 <= 750.000(kPa) 墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=0.000 <= 812.500(kPa) 地基 平均承载力验算满足: 压应力=195.018 <= 625.000(kPa) (四) 基础强度验算 基础为钢筋混凝土底板，需要作强度验算 基础截面积 = 11.885(m2) 基础重量 Wj= 273.355 kN 基础底面宽度 B = 8.815 (m) 偏心距 e = 1.743(m) 基础底面合力作用点距离趾点的距离 Zn = 2.664(m) 基础底压应力: 趾部=430.140 踵部=0.000(kPa) 剪应力验算满足: Q = 252.373(kN) <= h*[t] = 1620.000(kN) 主 拉应力验算满足: Q = 252.373(kN) <= 899.145(kN) 钢筋面积: As = 827.50(mm2/m) 凸榫宽度满足要求: 实际宽度=1.100(m) >= 0.245(m) (五) 上墙截面强度验算 验算截面以上地震力=26.689(kN) 作用点距墙顶高度=1.354(m) 上墙重力 Ws = 166.375 (kN) 上墙墙背处的 Ex = 41.989 (kN) 上墙墙背处的 Ey = 15.200 (kN) 相对于上墙墙趾，上墙重力的力臂 Zw = 2.042 (m) 相对于上墙墙趾，上墙Ex的力臂 Zy = 1.076 (m) 相对于上墙墙趾，上墙Ey的力臂 Zx = 3.766 (m) [容许应力法]: 法向应力检算: 相对于上墙墙趾，合力作用力臂 Zn = 1.769(m) 截面宽度 B = 4.155 (m) 偏心距 e1 = 0.308(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.308 <= 0.300*4.155 = 1.246(m) 截面上压应力: 面坡=63.166 背坡=24.234(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 63.166 <= 1050.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= -0.951 <= 120.000(kPa) 斜截面剪应力检算 斜剪应力验算满足: 计算值= 14.670 <= 120.000(kPa) [极限状态法]: 重要性系数 0 = 1.000 验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 181.575(kN) 轴心力偏心影响系数醟 = 0.938 挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 4.155(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鉬 = 2.310 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮 = 1.000 计算强度时: 强度验算满足: 计算值= 181.575 <= 2699.386(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足: 计算值= 181.575 <= 2699.386(kN) (六) 墙底截面强度验算 验算截面以上，墙身截面积 = 63.929(m2) 重量 = 1278.575 kN 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 4.387 (m) 验算截面以上地震力=160.581(kN) 作用点距墙顶高度=6.710(m) [容许应力法]: 法向应力检算: 作用于截面总竖向力 = 1445.728(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩 =3878.412(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 2.683(m) 截面宽度 B = 8.205 (m) 偏心距 e1 = 1.420(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 1.420 <= 0.300*8.205 = 2.462(m) 截面上压应力: 面坡=359.144 背坡=-6.743(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 359.144 <= 1050.000(kPa) 拉应力验算满足: 计算值= 6.743 <= 120.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= 3.805 <= 120.000(kPa) [极限状态法]: 重要性系数 0 = 1.000 验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 2602.310(kN) 轴心力偏心影响系数醟 = 0.736 挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 8.205(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鉬 = 2.310 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮 = 1.000 计算强度时: 强度验算满足: 计算值= 2602.310 <= 4179.955(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足: 计算值= 2602.310 <= 4179.955(kN) ================================================================ ===== 第 5 种情况: 组合5 ============================================= 组合系数: 2.000 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 ? 5. 地震作用力 分项系数 = 1.000 ? 6. 附加力 分项系数 = 1.000 ? 7. 附加力 分项系数 = 1.000 ? ============================================= [土压力计算] 计算高度为 12.000(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 = 36.780(度) 按假想墙背计算得到: 第1破裂角: 38.490(度) Ea=91.019 Ex=39.420 Ey=82.040(kN) 作用点高度 Zy=0.934(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=14.756(度) 第1破裂角=36.780(度) Ea=64.994 Ex=41.989 Ey=49.610(kN) 作用点高度 Zy=1.076(m) 计算下墙土压力 无荷载时的破裂角 = 44.676(度) 按公路路基手册中等效超载法计算得到: 破裂角: 41.629(度) Ea=415.708 Ex=406.939 Ey=84.935(kN) 作用点高度 Zy=3.952(m) 墙身截面积 = 63.929(m2) 重量 = 1278.575 kN 衡重台上填料重 = 32.607(kN) 重心坐标(3.213,-1.047)(相对于墙面坡上角点) 全墙(包括基础)地震力=212.177(kN) 作用点距墙顶高度=5.669(m) (一) 滑动稳定性验算 基底摩擦系数 = 0.500 因墙下基础为钢筋混凝土底板，所以需要验算基础底面的滑移稳定性 基础截面积 = 11.885(m2) 基础重量 Wj= 273.355 kN 滑移力= 661.105(kN) 抗滑力= 859.541(kN) 滑移验算满足: Kc = 1.300 > 1.300 滑动稳定方程验算: 滑动稳定方程满足: 方程值 = 277.664(kN) > 0.0 (二) 倾覆稳定性验算 相对于墙趾,墙身重力的力臂 Zw = 4.387 (m) 相对于墙趾,上墙Ey的力臂 Zx = 7.222 (m) 相对于墙趾,上墙Ex的力臂 Zy = 10.576 (m) 相对于墙趾,下墙Ey的力臂 Zx3 = 6.950 (m) 相对于墙趾,下墙Ex的力臂 Zy3 = 3.952 (m) 基础为钢筋混凝土底板，验算挡土墙绕基础趾点倾覆稳定性 基础截面积 = 11.885(m2) 基础重量 Wj= 273.355 kN 基础重心距离基础趾点的水平距离 = 4.413(m) 倾覆力矩= 4287.890(kN-m) 抗倾覆力矩= 8868.178(kN-m) 倾覆验算满足: K0 = 2.068 > 1.300 倾覆稳定方程验算: 倾覆稳定方程满足: 方程值 = 3012.784(kN-m) > 0.0 (三) 地基应力及偏心距验算 基础为钢筋混凝土底板，验算底板下的偏心距及基底压应力 基础截面积 = 11.885(m2) 基础重量 Wj= 273.355 kN 作用于基础底的总竖向力 = 1719.083(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩 =4580.288(kN-m) 基础底面宽度 B = 8.815 (m) 偏心距 e = 1.743(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 2.664(m) 基底压应力: 趾部=430.140 踵部=0.000(kPa) 作用于基底的合力偏心距验算满足: e=1.743 <= 0.200*8.815 = 1.763(m) 墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=430.140 <= 750.000(kPa) 墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=0.000 <= 812.500(kPa) 地基平均承载力验算满足: 压应力=195.018 <= 625.000(kPa) (四) 基础强度验算 基础为钢筋混凝土底板，需要作强度验算 基础截面积 = 11.885(m2) 基础重量 Wj= 273.355 kN 基础底面宽度 B = 8.815 (m) 偏心距 e = 1.743(m) 基础底面合力作用点距离趾点的距离 Zn = 2.664(m) 基础底压应力: 趾部=430.140 踵部=0.000(kPa) 剪应力验算满足: Q = 252.373(kN) <= h*[t] = 1620.000(kN) 主拉应力验算满足: Q = 252.373(kN) <= 899.145(kN) 钢筋面积: As = 919.44(mm2/m) 凸榫宽度满足要求: 实际宽度=1.100(m) >= 0.245(m) (五) 上墙截面强度验算 验算截面以上地震力=26.689(kN) 作用点距墙顶高度=1.354(m) 上墙重力 Ws = 166.375 (kN) 上墙墙背处的 Ex = 41.989 (kN) 上墙墙背处的 Ey = 15.200 (kN) 相对于上墙墙趾，上墙重力的力臂 Zw = 2.042 (m) 相对于上墙墙趾，上墙Ex的力臂 Zy = 1.076 (m) 相对于上墙墙趾，上墙Ey的力臂 Zx = 3.766 (m) [容许应力法]: 法向应力检算: 相对于上墙墙趾，合力作用力臂 Zn = 1.769(m) 截面宽度 B = 4.155 (m) 偏心距 e1 = 0.308(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.308 <= 0.300*4.155 = 1.246(m) 截面上压应力: 面坡=63.166 背坡=24.234(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 63.166 <= 1050.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= -0.951 <= 120.000(kPa) 斜截面剪应力检算 斜剪应力验算满足: 计算值= 14.670 <= 120.000(kPa) [极限状态法]: 重要性系数 0 = 1.000 验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 181.575(kN) 轴心力偏心影响系数醟 = 0.938 挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 4.155(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鉬 = 2.310 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮 = 1.000 计算强度时: 强度验算满足: 计算值= 181.575 <= 2699.386(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足: 计算值= 181.575 <= 2699.386(kN) (六) 墙底截面强度验算 验算截面以上，墙身截面积 = 63.929(m2) 重量 = 1278.575 kN 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 4.387 (m) 验算截面以上地震力=160.581(kN) 作用点距墙顶高度=6.710(m) [容许应力法]: 法向应力检算: 作用于截面总竖向力 = 1445.728(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩 =3878.412(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 2.683(m) 截面宽度 B = 8.205 (m) 偏心距 e1 = 1.420(m) 截面上偏心距验算满足: e1= 1.420 <= 0.300*8.205 = 2.462(m) 截面上压应力: 面坡=359.144 背坡=-6.743(kPa) 压应力验算满足: 计算值= 359.144 <= 1050.000(kPa) 拉应力验算满足: 计算值= 6.743 <= 120.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足: 计算值= 3.805 <= 120.000(kPa) [极限状态法]: 重要性系数 0 = 1.000 验算截面上的轴向力组合设计值Nd = 2891.455(kN) 轴心力偏心影响系数醟 = 0.736 挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 8.205(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鉬 = 2.310 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮 = 1.000 计算强度时: 强度验算满足: 计算值= 2891.455 <= 4179.955(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足: 计算值= 2891.455 <= 4179.955(kN) ================================================= 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 = 859.541(kN),滑移力 = 661.105(kN)。 滑移验算满足: Kc = 1.300 > 1.300 滑动稳定方程验算最不利为:组合1(组合1) 滑动稳定方程满足: 方程值 = 277.664(kN) > 0.0 (二) 倾覆验算 安全系数最不利为:组合1(组合1) 抗倾覆力矩 = 8868.178(kN-M),倾覆力矩 = 4287.890(kN-m)。 倾覆验算满足: K0 = 2.068 > 1.300 倾覆稳定方程验算最不利为:组合1(组合1) 倾覆稳定方程满足: 方程值 = 3012.784(kN-m) > 0.0 (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(组合1) 作用于基底的合力偏心距验算满足: e=1.743 <= 0.200*8.815 = 1.763(m) 墙趾处地基承载力验算最不利为:组合1(组合1) 墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=430.140 <= 750.000(kPa) 墙踵处地基承载力验算最不利为:组合1(组合1) 墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=0.000 <= 812.500(kPa) 地基 平均承载力验算最不利为:组合1(组合1) 地基平均承载力验算满足: 压应力=195.018 <= 625.000(kPa) (四) 基础验算 剪、拉应力验算最不利为:组合1(组合1) 剪应力验算满足: Q = 252.373(kN) <= h*[t] = 1620.000(kN) 主 拉应力验算满足: Q = 252.373(kN) <= 899.145(kN) 钢筋面积最不利为:组合5(组合5) 钢筋面积: As = 919.44(mm2/m) (五) 上墙截面强度验算 [容许应力法]: 截面上偏心距验算最不利为:组合1(组合1) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.308 <= 0.300*4.155 = 1.246(m) 压应力验算最不利为:组合5(组合5) 压应力验算满足: 计算值= 63.166 <= 1050.000(kPa) 拉应力验算最不利为:组合1(组合1) 拉应力验算满足: 计算值= 0.000 <= 120.000(kPa) 剪应力验算最不利为: 组合1(组合1) 剪应力验算满足: 计算值= -0.951 <= 120.000(kPa) 斜截面剪应力检算最不利为: 组合1(组合1) 斜剪应力验算满足: 计算值= 14.670 <= 120.000(kPa) [极限状态法]: 强度验算最不利为:组合5(组合5) 强度验算满足: 计算值= 181.575 <= 2699.386(kN) 稳定验算最不利为:组合5(组合5) 稳定验算满足: 计算值= 181.575 <= 2699.386(kN) (六) 墙底截面强度验算 [容许应力法]: 截面上偏心距验算最不利为:组合1(组合1) 截面上偏心距验算满足: e1= 1.420 <= 0.300*8.205 = 2.462(m) 压应力验算最不利为:组合1(组合1) 压应力验算满足: 计算值= 359.144 <= 1050.000(kPa) 拉应力验算最不利为:组合1(组合1) 拉应力验算满足: 计算值= 6.743 <= 120.000(kPa) 剪应力验算最不利为: 组合5(组合5) 剪应力验算满足: 计算值= 3.805 <= 120.000(kPa) [极限状态法]: 强度验算最不利为:组合5(组合5) 强度验算满足: 计算值= 2891.455 <= 4179.955(kN) 稳定验算最不利为:组合5(组合5) 稳定验算满足: 计算值= 2891.455 <= 4179.955(kN)