衡重式擋土墻算例下載

1、本算例來自于:書 名 特種結(jié)構(gòu)作 者 黃太華 袁健 成潔筠 出 版 社 中國電力出版社 書 號 5083-8990-5叢 書 普通高等教育“十一五”規(guī)劃教材衡重式擋土墻算例某衡重式擋土墻,截面尺寸如圖2.1所示。墻后填土水平即0b =o ,填土面均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值210/k q kN m =,填土內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值30k j =o ,墻后填土及基底土重度均為318/kN m g =,無地下水,墻背很粗糙,排水良好?；啄Σ料禂?shù)0.30m =,地基承載力特征值180ak f kPa =,地基承載力寬度修正系數(shù)為0.3b h =,深度修正系數(shù)為1.6d h =。該擋土墻處于非抗震區(qū),采用M7.5水泥砂漿、

2、MU30毛石砌筑,墻身容重322/s kN m g =,擋土墻安全等級為二級。驗(yàn)算該擋土墻的穩(wěn)定性、地基承載力及墻身承載力是否滿足規(guī)范要求。i414133221121006000240036009009009003009001800300600300圖2.1 衡重式擋土墻示意解:取每延米長度擋土墻作為研究對象。 1擋土墻自重及土壓力計算0.9 1.8 1.8 2.7122(0.30.9 2.4 3.60.3 2.1248.5222s G V kN g +=´´+´+´-´´=; 重力G 作用線到墻趾的距離為m x 959.030.11

3、221.0888.3888.362.162.1041.01.23.0216.327.28.14.228.19.09.03.0/(31.21.23.02139.08.13.0(6.39.02128.13.0(6.38.12139.09.03.0(4.29.02129.03.0(4.29.023.09.03.00=-+=´´-´+´+´´´´-+´´´+´´´+´´´+´´+´´= 下墻按延

4、長墻背法的仰斜式擋土墻計算主動土壓力。墻背很粗糙,排水良好,取2203k d j =o ,°-=-=04.146.39.0arctan a 。上述a 為墻背與豎直線的夾角,僅用于主動土壓力系數(shù)的計算。當(dāng)a 角用作其它用途時,取墻背與水平線的夾角,此時,9014.04104.04a =+=o o o 。作用于墻背的主動土壓力系數(shù)為:22 2222cos (cos cos(1cos (3014.04 cos (14.04cos(14.042010.5170.2082.487a k j a a a d -=é+êë+=é-+êê&

5、#235;=o o o o o上墻假想墻背的傾角為:1 1.8arctan 36.872.4a =o ,若出現(xiàn)第二破裂面,第二破裂面與豎直線的夾角為45302ki j a =-=o o 。由于1i a a <,故上墻將出現(xiàn)第二破裂面,按第二破裂面理論計算土壓力。第二破裂面與地面交點(diǎn)離墻頂?shù)木嚯x為:1.82.4tan 1.8 2.4tan 300.414i m a -=-=o 。第二破裂面與墻背間土體的重量為:0.4140.918 2.428.42s G kN +=´´=;該重力作用線到墻趾的水平距離為:mx s 05.2577.1324.0457.1206.02.14

6、.29.0414.0(2139.04.29.0213414.08.1414.0(4.2414.08.1(212414.04.2414.09.03.00=-+=´+´´´´-+´´-´+´´+= 上墻的主動土壓力系數(shù)為: 2230tan (45tan (45220.66730cos(45cos(4522a k j j -=+o ooo o o; 上墻的土壓力合力為: 2211( 1.1(18 2.410 2.40.66755.6222ak c a E h qh k kN y g =+=´

7、´´+´´=;上墻土壓力合力作用點(diǎn)到墻踵的豎向距離為:221 2.4 2.418 2.410 2.42323.6 3.60.927 4.527118 2.410 2.42z m ´´´+´´=+=+=´´+´ 上墻土壓力合力作用線與水平線的夾角為:303060i a j +=+=o o o 。 下墻土壓力合力為:2211( 1.118 3.6(18 2.410 3.60.20870.5122ak c a E h qh k kN y g =+=´´´

8、;+´+´´=;下墻土壓力合力作用點(diǎn)到墻踵的豎向距離為:221 3.6 3.618 3.6(18 2.410 3.6232 1.57118 3.6(18 2.410 3.62z m ´´´+´+´´=´´+´+´ 下墻土壓力合力作用線與水平線的夾角為:14.0420 5.96a d +=-+=o o o 。 2抗傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算 上墻:sin(55.62sin 6048.17az a i E E kN a j =+=o ; cos(55.62cos6027.81ax a

9、 i E E kN a j =+=o ;3.00.927tan 30 2.465f x m =-=o ;4.5270.3 4.227f z m =-=;下墻:sin(70.51sin(104.042070.13ax a E E kN a d =-=-=o o ;cos(70.51cos(104.04207.32az a E E kN a d =-=-=o o ;cot 2.1 1.57cot104.04 2.493f x b z m a =-=-=o ; 0tan 1.570.3 1.27f z z b m a =-=-=;248.50.95928.4 2.0548.17 2.4657.32

10、2.493433.522.1 1.627.81 4.22770.13 1.27206.62t K ´+´+´+´=>´+´,抗傾覆穩(wěn)定滿足規(guī)范要求。 3抗滑移穩(wěn)定驗(yàn)算00.3arctan 8.132.1a =o ;上墻:0cos(9055.62cos(9030308.1351.62an a i E E kN a d a =-=-=o o o o o ;0sin(9055.62sin(9030308.1320.72at a i E E kN a d a =-=-=o o o o o 。下墻:0cos(70.51cos(104.04

11、208.1317.17an a E E kN a d a =-=-=o o o ;0sin(70.51sin(104.04208.1368.39at a E E kN a d a =-=-=o o o ; 0(cos (248.528.4cos8.13274.12n s G G G kN a =+=+=o ; 0(sin (248.528.4sin8.1339.16t s G G G kN a =+=+=o ;(51.6217.17274.120.32.06 1.320.7268.3939.16s K +´=>+-,抗滑移滿足規(guī)范要求。4地基承載力驗(yàn)算2.1433.52206.

12、62 1.050.820.232248.528.4e m -=-=-=+;0.070.35306b bm e m =<<=; ,max 6248.528.460.23(1(1218.52.1 2.1k k N e p kPa b b +´=+=´+=;( 3.0(0.51800 1.618(1.20.5200.2a ak b d f f b d kPa h g h g =+-+-=+´´-=;,max 218.5 1.2240.2k a p kPa f kPa =<=,地基承載力滿足規(guī)范要求。5墻身承載力驗(yàn)算查砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50

13、003-2001得,0.69c f MPa =,0.07t f MPa =,0.19f MPa t =,墻體內(nèi)部摩擦系數(shù)0.60f =。按規(guī)定應(yīng)對錯誤!未找到引用源。中的1-1、2-2及3-3剖面進(jìn)行墻身承載力驗(yàn)算,1-1剖面的墻身承載力驗(yàn)算方法參見例1或例2,3-3剖面的墻身承載力驗(yàn)算參考相關(guān)文獻(xiàn)。本例選擇2-2剖面進(jìn)行墻身承載力驗(yàn)算。第二破裂面上的土壓力水平分量為:1cos(55.62cos6027.81x ak i E E kN a j =+=o ;豎向分量為:kN E E i ak z 17.4860sin 62.55sin(1=°=+=j a10.927z m =;m z

14、b x f 452.14.29.0927.08.14.29.0111=´-=´-= 10.9 1.822 2.471.282G kN +=´´=; 010.910.90.9 2.40.9 2.4(0.92230.71(0.9 1.8 2.42x m ´´+´´´+=´+´ 10111111111 1.871.280.748.17 1.45227.810.9270.90.7870.1132271.2848.17z f x z G x E x E z b e mG E +-´+´-´=-=-=-=+;1110.060.30306b bm e m =<<=,說明墻背不會出現(xiàn)拉應(yīng)力。 111max 11671.2848.1760.1131.35(1 1.35(1123.30.1230.691.8 1.8z c G E e kPa M