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衡重式挡土墙计算书

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衡重式挡土墙计算书_第1页
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衡重式挡土墙计算书项目名称_____________日 期_____________设 计 者_____________校 对 者_____________一、示意图:二、基本资料: 1.依据规范及参考书目: 《水工挡土墙设计规范》(SL379-2007),以下简称《规范》 《水工建筑物荷载设计规范》(DL 5077-1997) 《水工挡土墙设计》(中国水利水电出版社) 2.断面尺寸参数: 墙顶宽度B1 = 0.50m, 前趾宽度B2 = 0.30m, 衡重台宽度B3 = 2.50m 墙身高度H = 5.00m, 上墙高度H1 = 4.00m, 墙趾高H2 = 1.00m 上墙背坡比 = 1 : 0.300,下墙背坡比 = 1 : 0.300,墙面坡比 = 1 : 0.000 挡土墙底板前趾高程 = 0.00 m,底板底部坡比 = 0.000 : 1 墙前填土顶面高程▽前地 = 0.50 m,墙前淤沙顶面高程▽沙 = 1.00 m 3.设计参数: 挡土墙的建筑物级别为4级 抗震类型:非抗震区挡土墙 水上回填土内摩擦角φ = 32.00度, 水下回填土内摩擦角φ' = 32.00度 墙背与填土摩擦角δ = 17.50度 回填土凝聚力C = 0.00kN/m2 地基土质为:松软 墙底与地基间摩擦系数f = 0.45 4.回填土坡面参数: 回填土表面折线段数为:1段 折线起点距墙顶高差 = 0.00 m 第一段折线水平夹角β1 = 15.00度,折线水平长L1 = 2.00 m 第二段折线水平夹角β2 = 20.00度 5.材料参数: 回填土湿容重γs = 18.00kN/m3,回填土浮容重γf = 10.00kN/m3 墙身材料容重γq = 24.00kN/m3 墙身材料容许压应力[Ra] = 500.00 kPa,墙身材料容许剪应力[Rj] = 110.00 kPa 墙身材料容许拉应力[Rl] = 150.00 kPa,地基允许承载力[σo] = 300.00 kPa 6.荷载计算参数: 淤沙浮容重γy = 17.00kN/m3,淤沙内摩擦角φs = 15.00 度 冰层厚度Tb = 0.40 m, 静冰压力系数 = 0.870 计算浪压力时采用的位置类型:平原滨海地区 风区长度D = 0.000 m,墙前河(库)底坡度i = 1 : 100.00 重现期为50年的年最大风速vo = 24.000 m/s 多年平均的最大风速vo' = 30.000 m/s 冻胀墙体变形系数mo = 0.700,冻胀量Δhd = 30.00 mm 地震动态分布系数为梯形分布,最大值αm = 2.00三、计算参数: 1.荷载组合:组合名称类型扬压淤沙浪压冰压冻胀地震完建情况基本√×××××正常挡水位基本√√√×××设计洪水位基本√√√×××冰冻情况基本√√×√√×施工情况特殊××××××校核洪水位特殊√√√×××地震情况特殊√√√××√ 2.荷载组合下水位及附加荷载信息:组合名称墙前水位墙后水位附加荷载附载编号墙前水深完建情况4.5001.500√4.300正常挡水位4.5001.500√4.300设计洪水位5.0002.000√4.800冰冻情况4.5001.500√4.300施工情况0.0000.000√0.000校核洪水位5.8002.400√5.600地震情况4.5001.500×-4.300 3.计算公式: 程序采用库伦主动土压力公式计算土压力,计算公式如下: E = 0.5×γ×H2×Ka Ex = E×cos(ε+δ) Ey = E×sin(ε+δ) Ka = cos2(φ-ε)/cos2ε/cos(ε+δ) /{1+[sin(φ+δ)sin(φ-β)/cos(ε+δ)/cos(ε-β)]0.5}2 (《规范》式) 式中: E为作用于墙背的主动土压力,作用点为距墙底1/3高处, 方向与水平面成(ε+δ)夹角 Ka为主动土压力系数 ε为墙背与铅直面的夹角,ε=16.70度四、第1种荷载组合:完建情况 1.总水平力、总竖向力及各力对前趾力矩计算: 程序算得上墙主动土压力系数Ka = 0.351 程序算得下墙主动土压力系数Ka = 0.228 单位:水平力、竖向力为kN;力臂为m;弯矩为kN·m。

力水平力竖向力力臂正力矩负力矩上墙水平土压力47.987.32-351.39上墙垂直土压力0.003.28墙上土重258.712.98771.79下墙水平土压力249.853.28-818.43下墙垂直土压力3.493.6812.86墙身自重588.001.771042.68墙前土压力-1.250.170.21墙后水压力11.250.50-5.63墙后水重-3.372.85-9.62墙前水压力-11.250.505.63墙前水重1.500.150.22扬压力-81.001.13-91.13∑296.58767.331833.39-1276.18 所有垂直荷载之和∑G=767.33kN 所有水平荷载之和∑H=296.58kN 所有对墙前趾的稳定力矩之和∑MV=1833.39kN·m 所有对墙前趾的倾覆力矩之和∑MH=-1276.18kN·m 所有对墙前趾的力矩之和∑M=557.20kN·m 所有对墙底板形心的力矩之和∑Mo=-478.69kN·m 2.抗滑稳定验算: 抗滑稳定安全系数计算公式为: Kc = f×∑G/∑H (规范式) 从《规范》中表查得,抗滑稳定安全系数[Kc]=1.20 Kc = 0.450×767.329/296.576 = 1.16 Kc=1.16<[Kc]=1.20,故抗滑稳定安全系数不满足要求 3.抗倾覆稳定验算: 从《规范》中表、条查得,抗倾覆稳定安全系数[Ko]=1.40 抗倾覆稳定安全系数计算公式为: Ko = ∑MV / ∑MH Ko = 1833.388 / 1276.183 = 1.44 Ko=1.44 ≥ [Ko]=1.40,故抗倾覆稳定安全系数满足要求 4.地基承载力验算: 地基承载力按《规范》中第、条进行校核。

按照规范式,基底应力计算公式为: Pmax = ∑G / A + ∑M / W Pmin = ∑G / A - ∑M / W 挡土墙底板面积A = 2.70 m2,底板截面抵抗矩W = 1.22 m3 Pmax = 767.33 / 2.70 + 478.69 / 1.22 = 678.18 kPa Pmin = 767.33 / 2.70 - 478.69 / 1.22 = -109.79 kPa Pmax = 678.18 > 1.2[σo] = 360.00 故地基承载力不满足要求! (Pmin+Pmax)/2 = 284.20 ≤ [σo] = 300.00,满足要求 5.前趾根部截面应力验算:前趾根部截面高度h = 1.00 m作用在根部截面的弯矩M = 26.75 kN·m,剪力Q = 185.62 kN截面的弯曲应力σw = M / W = 26.75 / 0.17 = 160.48 kPa截面的剪应力σj = Q / h = 185.62 / 1.00 = 185.62 kPa a、截面拉应力验算: σw = 160.48 > [σl] = 150.00 kPa。

故截面拉应力验算不满足要求! b、截面剪应力验算: σj = 185.62 > [σj] = 110.00 kPa 故截面剪应力验算不满足要求! 6.距挡土墙底部高度Hs = 1.00m水平截面应力验算: 总水平力、总竖向力及各力对截面形心的力矩计算: 单位:水平力、竖向力为kN;力臂为m;弯矩为kN·m力水平力竖向力力臂正力矩负力矩上墙水平土压力47.986.32-303.41上墙垂直土压力0.001.63墙上土重258.711.33344.92下墙水平土压力205.412.88-590.99下墙垂直土压力2.872.216.35墙身自重519.600.1787.78墙后水压力1.250.17-0.21墙后水重-0.371.40-0.52墙前水压力-1.250.170.21∑253.39780.81439.26-895.13 截面以上所有垂直荷载之和∑G=780.81kN 截面以上所有水平荷载之和∑H=253.39kN 对截面面坡侧点的力矩之和∑M=-455.87kN·m 按照规范式,截面应力计算公式为: σmax = ∑G / Ao + ∑M / W σmin = ∑G / Ao - ∑M / W 截面剪应力τ = H / Ao (规范式) 计算截面积Ao = 2.70 m2,计算截面抵抗矩W = 1.22 m3 σmax = 664.39 kPa,σmin = -86.02 kPa,σj = 93.85 kPa a、截面拉应力验算: |σmin| = 86.02 ≤ [σl] = 150.00 kPa,满足要求。

b、截面压应力验算: σmax = 664.39 > [σy] = 500.00 kPa 故截面压应力验算不满足要求! c、截面剪应力验算: σj = 93.85 ≤ [σj] = 110.00 kPa,满足要求 7.距挡土墙底部高度Hs = 6.00m水平截面应力验算:力水平力竖向力力臂正力矩负力矩上墙水平土压力47.981.32-63.51上墙垂直土压力14.390.456.52墙上土重46.670.4521.00墙身自重105.60-0.25-25.92∑47.98166.6727.52-89.43 截面以上所有垂直荷载之和∑G=166.67kN 截面以上所有水平荷载之和∑H=47.98kN 对截面面坡侧点的力矩之和∑M=-61.91kN·m 按照规范式,截面应力计算公式为: σmax = ∑G / Ao + ∑M / W σmin = ∑G / Ao - ∑M / W 截面剪应力τ = H / Ao (规范式) 计算截面积Ao = 1.70 m2,计算截面抵抗矩W = 0.48 m3 σmax = 226.57 kPa,σmin = -30.49 kPa,σj = 28.22 kPa a、截面拉应力验算: |σmin| = 30.49 ≤ [σl] = 150.00 kPa,满足要求。

b、截面压应力验算: σmax = 226.57 ≤ [σy] = 500.00 kPa,满足要求 c、截面剪应力验算: σj = 28.22 ≤ [σj] = 110.00 kPa,满足要求五、第2种荷载组合:正常挡水位 1.总水平力、总竖向力及各力对前趾力矩计算: 程序算得上墙主动土压力系数Ka = 0.351 程序算得下墙主动土压力系数Ka = 0.228 单位:水平力、竖向力为kN;力臂为m;弯矩为kN·m力水平力竖向力力臂正力矩负力矩上墙水平土压力47.987.32-351.39上墙垂直土压力0.003.28墙上土重258.712.98771.79下墙水平土压力249.853.28-818.43下墙垂直土压力3.493.6812.86墙身自重588.001.771042.68墙前土压力-1.250.170.21墙后水压力11.250.50-5.63墙后水重-3.372.85-9.62墙前水压力-11.250.505.63墙前水重1.500.150.22扬压力-81.001.13-91.13淤沙压力-3.610.672.41∑292.97767.331835.79-1276.18 所有垂直荷载之和∑G=767.33kN 所有水平荷载之和∑H=292.97kN 所有对墙前趾的稳定力矩之和∑MV=1835.79kN·m 所有对墙前趾的倾覆力矩之和∑MH=-1276.18kN·m 所有对墙前趾的力矩之和∑M=559.61kN·m 所有对墙底板形心的力矩之和∑Mo=-476.28kN·m 2.抗滑稳定验算: 抗滑稳定安全系数计算公式为: Kc = f×∑G/∑H (规范式) 从《规范》中表查得,抗滑稳定安全系数[Kc]=1.20 Kc = 0.450×767.329/292.967 = 1.18 Kc=1.18<[Kc]=1.20,故抗滑稳定安全系数不满足要求 3.抗倾覆稳定验算: 从《规范》中表、条查得,抗倾覆稳定安全系数[Ko]=1.40 抗倾覆稳定安全系数计算公式为: Ko = ∑MV / ∑MH Ko = 1835.794 / 1276.183 = 1.44 Ko=1.44 ≥ [Ko]=1.40,故抗倾覆稳定安全系数满足要求 4.地基承载力验算: 地基承载力按《规范》中第、条进行校核。

按照规范式,基底应力计算公式为: Pmax = ∑G / A + ∑M / W Pmin = ∑G / A - ∑M / W 挡土墙底板面积A = 2.70 m2,底板截面抵抗矩W = 1.22 m3 Pmax = 767.33 / 2.70 + 476.28 / 1.22 = 676.20 kPa Pmin = 767.33 / 2.70 - 476.28 / 1.22 = -107.81 kPa Pmax = 676.20 > 1.2[σo] = 360.00 故地基承载力不满足要求! (Pmin+Pmax)/2 = 284.20 ≤ [σo] = 300.00,满足要求 5.前趾根部截面应力验算:前趾根部截面高度h = 1.00 m作用在根部截面的弯矩M = 26.66 kN·m,剪力Q = 185.09 kN截面的弯曲应力σw = M / W = 26.66 / 0.17 = 159.99 kPa截面的剪应力σj = Q / h = 185.09 / 1.00 = 185.09 kPa a、截面拉应力验算: σw = 159.99 > [σl] = 150.00 kPa。

故截面拉应力验算不满足要求! b、截面剪应力验算: σj = 185.09 > [σj] = 110.00 kPa 故截面剪应力验算不满足要求! 6.距挡土墙底部高度Hs = 1.00m水平截面应力验算: 总水平力、总竖向力及各力对截面形心的力矩计算: 单位:水平力、竖向力为kN;力臂为m;弯矩为kN·m力水平力竖向力力臂正力矩负力矩上墙水平土压力47.986.32-303.41上墙垂直土压力0.001.63墙上土重258.711.33344.92下墙水平土压力205.412.88-590.99下墙垂直土压力2.872.216.35墙身自重519.600.1787.78墙后水压力1.250.17-0.21墙后水重-0.371.40-0.52墙前水压力-1.250.170.21∑253.39780.81439.26-895.13 截面以上所有垂直荷载之和∑G=780.81kN 截面以上所有水平荷载之和∑H=253.39kN 对截面面坡侧点的力矩之和∑M=-455.87kN·m 按照规范式,截面应力计算公式为: σmax = ∑G / Ao + ∑M / W σmin = ∑G / Ao - ∑M / W 截面剪应力τ = H / Ao (规范式) 计算截面积Ao = 2.70 m2,计算截面抵抗矩W = 1.22 m3 σmax = 664.39 kPa,σmin = -86.02 kPa,σj = 93.85 kPa a、截面拉应力验算: |σmin| = 86.02 ≤ [σl] = 150.00 kPa,满足要求。

b、截面压应力验算: σmax = 664.39 > [σy] = 500.00 kPa 故截面压应力验算不满足要求! c、截面剪应力验算: σj = 93.85 ≤ [σj] = 110.00 kPa,满足要求 7.距挡土墙底部高度Hs = 6.00m水平截面应力验算:力水平力竖向力力臂正力矩负力矩上墙水平土压力47.981.32-63.51上墙垂直土压力14.390.456.52墙上土重46.670.4521.00墙身自重105.60-0.25-25.92∑47.98166.6727.52-89.43 截面以上所有垂直荷载之和∑G=166.67kN 截面以上所有水平荷载之和∑H=47.98kN 对截面面坡侧点的力矩之和∑M=-61.91kN·m 按照规范式,截面应力计算公式为: σmax = ∑G / Ao + ∑M / W σmin = ∑G / Ao - ∑M / W 截面剪应力τ = H / Ao (规范式) 计算截面积Ao = 1.70 m2,计算截面抵抗矩W = 0.48 m3 σmax = 226.57 kPa,σmin = -30.49 kPa,σj = 28.22 kPa a、截面拉应力验算: |σmin| = 30.49 ≤ [σl] = 150.00 kPa,满足要求。

b、截面压应力验算: σmax = 226.57 ≤ [σy] = 500.00 kPa,满足要求 c、截面剪应力验算: σj = 28.22 ≤ [σj] = 110.00 kPa,满足要求六、第3种荷载组合:设计洪水位 1.总水平力、总竖向力及各力对前趾力矩计算: 程序算得上墙主动土压力系数Ka = 0.351 程序算得下墙主动土压力系数Ka = 0.228 单位:水平力、竖向力为kN;力臂为m;弯矩为kN·m力水平力竖向力力臂正力矩负力矩上墙水平土压力47.987.32-351.39上墙垂直土压力0.003.28墙上土重258.712.98771.79下墙水平土压力248.253.29-817.02下墙垂直土压力3.473.6912.79墙身自重588.001.771042.68墙前土压力-1.250.170.21墙后水压力20.000.67-13.33墙后水重-6.002.90-17.40墙前水压力-20.000.6713.33墙前水重3.000.150.45扬压力-94.501.16-109.35淤沙压力-3.610.672.41∑291.37752.681843.66-1308.49 所有垂直荷载之和∑G=752.68kN 所有水平荷载之和∑H=291.37kN 所有对墙前趾的稳定力矩之和∑MV=1843.66kN·m 所有对墙前趾的倾覆力矩之和∑MH=-1308.49kN·m 所有对墙前趾的力矩之和∑M=535.17kN·m 所有对墙底板形心的力矩之和∑Mo=-480.95kN·m 2.抗滑稳定验算: 抗滑稳定安全系数计算公式为: Kc = f×∑G/∑H (规范式) 从《规范》中表查得,抗滑稳定安全系数[Kc]=1.20 Kc = 0.450×752.681/291.373 = 1.16 Kc=1.16<[Kc]=1.20,故抗滑稳定安全系数不满足要求 3.抗倾覆稳定验算: 从《规范》中表、条查得,抗倾覆稳定安全系数[Ko]=1.40 抗倾覆稳定安全系数计算公式为: Ko = ∑MV / ∑MH Ko = 1843.661 / 1308.494 = 1.41 Ko=1.41 ≥ [Ko]=1.40,故抗倾覆稳定安全系数满足要求 4.地基承载力验算: 地基承载力按《规范》中第、条进行校核。

按照规范式,基底应力计算公式为: Pmax = ∑G / A + ∑M / W Pmin = ∑G / A - ∑M / W 挡土墙底板面积A = 2.70 m2,底板截面抵抗矩W = 1.22 m3 Pmax = 752.68 / 2.70 + 480.95 / 1.22 = 674.62 kPa Pmin = 752.68 / 2.70 - 480.95 / 1.22 = -117.07 kPa Pmax = 674.62 > 1.2[σo] = 360.00 故地基承载力不满足要求! (Pmin+Pmax)/2 = 278.77 ≤ [σo] = 300.00,满足要求 5.前趾根部截面应力验算:前趾根部截面高度h = 1.00 m作用在根部截面的弯矩M = 26.38 kN·m,剪力Q = 184.49 kN截面的弯曲应力σw = M / W = 26.38 / 0.17 = 158.27 kPa截面的剪应力σj = Q / h = 184.49 / 1.00 = 184.49 kPa a、截面拉应力验算: σw = 158.27 > [σl] = 150.00 kPa。

故截面拉应力验算不满足要求! b、截面剪应力验算: σj = 184.49 > [σj] = 110.00 kPa 故截面剪应力验算不满足要求! 6.距挡土墙底部高度Hs = 1.00m水平截面应力验算: 总水平力、总竖向力及各力对截面形心的力矩计算: 单位:水平力、竖向力为kN;力臂为m;弯矩为kN·m力水平力竖向力力臂正力矩负力矩上墙水平土压力47.986.32-303.41上墙垂直土压力0.001.63墙上土重258.711.33344.92下墙水平土压力204.732.89-590.72下墙垂直土压力2.862.226.34墙身自重519.600.1787.78墙后水压力5.000.33-1.67墙后水重-1.501.45-2.17墙前水压力-5.000.331.67∑252.71779.67440.70-897.97 截面以上所有垂直荷载之和∑G=779.67kN 截面以上所有水平荷载之和∑H=252.71kN 对截面面坡侧点的力矩之和∑M=-457.27kN·m 按照规范式,截面应力计算公式为: σmax = ∑G / Ao + ∑M / W σmin = ∑G / Ao - ∑M / W 截面剪应力τ = H / Ao (规范式) 计算截面积Ao = 2.70 m2,计算截面抵抗矩W = 1.22 m3 σmax = 665.12 kPa,σmin = -87.59 kPa,σj = 93.60 kPa a、截面拉应力验算: |σmin| = 87.59 ≤ [σl] = 150.00 kPa,满足要求。

b、截面压应力验算: σmax = 665.12 > [σy] = 500.00 kPa 故截面压应力验算不满足要求! c、截面剪应力验算: σj = 93.60 ≤ [σj] = 110.00 kPa,满足要求 7.距挡土墙底部高度Hs = 6.00m水平截面应力验算:力水平力竖向力力臂正力矩负力矩上墙水平土压力47.981.32-63.51上墙垂直土压力14.390.456.52墙上土重46.670.4521.00墙身自重105.60-0.25-25.92∑47.98166.6727.52-89.43 截面以上所有垂直荷载之和∑G=166.67kN 截面以上所有水平荷载之和∑H=47.98kN 对截面面坡侧点的力矩之和∑M=-61.91kN·m 按照规范式,截面应力计算公式为: σmax = ∑G / Ao + ∑M / W σmin = ∑G / Ao - ∑M / W 截面剪应力τ = H / Ao (规范式) 计算截面积Ao = 1.70 m2,计算截面抵抗矩W = 0.48 m3 σmax = 226.57 kPa,σmin = -30.49 kPa,σj = 28.22 kPa a、截面拉应力验算: |σmin| = 30.49 ≤ [σl] = 150.00 kPa,满足要求。

b、截面压应力验算: σmax = 226.57 ≤ [σy] = 500.00 kPa,满足要求 c、截面剪应力验算: σj = 28.22 ≤ [σj] = 110.00 kPa,满足要求七、第4种荷载组合:冰冻情况 1.总水平力、总竖向力及各力对前趾力矩计算: 程序算得上墙主动土压力系数Ka = 0.351 程序算得下墙主动土压力系数Ka = 0.228 单位:水平力、竖向力为kN;力臂为m;弯矩为kN·m力水平力竖向力力臂正力矩负力矩上墙水平土压力47.987.32-351.39上墙垂直土压力0.003.28墙上土重258.712.98771.79下墙水平土压力249.853.28-818.43下墙垂直土压力3.493.6812.86墙身自重588.001.771042.68墙前土压力-1.250.170.21墙后水压力11.250.50-5.63墙后水重-3.372.85-9.62墙前水压力-11.250.505.63墙前水重1.500.150.22扬压力-81.001.13-91.13淤沙压力-3.610.672.41冰压力-85.004.30365.50冻胀压力84.203.34-281.37∑292.17767.332201.29-1557.55 所有垂直荷载之和∑G=767.33kN 所有水平荷载之和∑H=292.17kN 所有对墙前趾的稳定力矩之和∑MV=2201.29kN·m 所有对墙前趾的倾覆力矩之和∑MH=-1557.55kN·m 所有对墙前趾的力矩之和∑M=643.74kN·m 所有对墙底板形心的力矩之和∑Mo=-392.15kN·m 2.抗滑稳定验算: 抗滑稳定安全系数计算公式为: Kc = f×∑G/∑H (规范式) 从《规范》中表查得,抗滑稳定安全系数[Kc]=1.20 Kc = 0.450×767.329/292.166 = 1.18 Kc=1.18<[Kc]=1.20,故抗滑稳定安全系数不满足要求 3.抗倾覆稳定验算: 从《规范》中表、条查得,抗倾覆稳定安全系数[Ko]=1.40 抗倾覆稳定安全系数计算公式为: Ko = ∑MV / ∑MH Ko = 2201.294 / 1557.550 = 1.41 Ko=1.41 ≥ [Ko]=1.40,故抗倾覆稳定安全系数满足要求 4.地基承载力验算: 地基承载力按《规范》中第、条进行校核。

按照规范式,基底应力计算公式为: Pmax = ∑G / A + ∑M / W Pmin = ∑G / A - ∑M / W 挡土墙底板面积A = 2.70 m2,底板截面抵抗矩W = 1.22 m3 Pmax = 767.33 / 2.70 + 392.15 / 1.22 = 606.95 kPa Pmin = 767.33 / 2.70 - 392.15 / 1.22 = -38.56 kPa Pmax = 606.95 > 1.2[σo] = 360.00 故地基承载力不满足要求! (Pmin+Pmax)/2 = 284.20 ≤ [σo] = 300.00,满足要求 5.前趾根部截面应力验算:前趾根部截面高度h = 1.00 m作用在根部截面的弯矩M = 23.78 kN·m,剪力Q = 166.63 kN截面的弯曲应力σw = M / W = 23.78 / 0.17 = 142.68 kPa截面的剪应力σj = Q / h = 166.63 / 1.00 = 166.63 kPa a、截面拉应力验算: σw = 142.68 ≤ [σl] = 150.00 kPa,满足要求。

b、截面剪应力验算: σj = 166.63 > [σj] = 110.00 kPa 故截面剪应力验算不满足要求! 6.距挡土墙底部高度Hs = 1.00m水平截面应力验算: 总水平力、总竖向力及各力对截面形心的力矩计算: 单位:水平力、竖向力为kN;力臂为m;弯矩为kN·m力水平力竖向力力臂正力矩负力矩上墙水平土压力47.986.32-303.41上墙垂直土压力0.001.63墙上土重258.711.33344.92下墙水平土压力205.412.88-590.99下墙垂直土压力2.872.216.35墙身自重519.600.1787.78墙后水压力1.250.17-0.21墙后水重-0.371.40-0.52墙前水压力-1.250.170.21冰压力-85.003.30280.50冻胀压力84.202.34-197.17∑252.59780.81719.76-1092.30 截面以上所有垂直荷载之和∑G=780.81kN 截面以上所有水平荷载之和∑H=252.59kN 对截面面坡侧点的力矩之和∑M=-372.54kN·m 按照规范式,截面应力计算公式为: σmax = ∑G / Ao + ∑M / W σmin = ∑G / Ao - ∑M / W 截面剪应力τ = H / Ao (规范式) 计算截面积Ao = 2.70 m2,计算截面抵抗矩W = 1.22 m3 σmax = 595.80 kPa,σmin = -17.43 kPa,σj = 93.55 kPa a、截面拉应力验算: |σmin| = 17.43 ≤ [σl] = 150.00 kPa,满足要求。

b、截面压应力验算: σmax = 595.80 > [σy] = 500.00 kPa 故截面压应力验算不满足要求! c、截面剪应力验算: σj = 93.55 ≤ [σj] = 110.00 kPa,满足要求 7.距挡土墙底部高度Hs = 6.00m水平截面应力验算:力水平力竖向力力臂正力矩负力矩上墙水平土压力47.981.32-63.51上墙垂直土压力14.390.456.52墙上土重46.670.4521.00墙身自重105.60-0.25-25.92冻胀压力28.63-1.3037.23∑76.61166.6764.75-89.43 截面以上所有垂直荷载之和∑G=166.67kN 截面以上所有水平荷载之和∑H=76.61kN 对截面面坡侧点的力矩之和∑M=-24.68kN·m 按照规范式,截面应力计算公式为: σmax = ∑G / Ao + ∑M / W σmin = ∑G / Ao - ∑M / W 截面剪应力τ = H / Ao (规范式) 计算截面积Ao = 1.70 m2,计算截面抵抗矩W = 0.48 m3 σmax = 149.28 kPa,σmin = 46.79 kPa,σj = 45.07 kPa a、截面拉应力验算: σmin = 46.79 > 0,没有出现拉应力,满足要求。

b、截面压应力验算: σmax = 149.28 ≤ [σy] = 500.00 kPa,满足要求 c、截面剪应力验算: σj = 45.07 ≤ [σj] = 110.00 kPa,满足要求八、第5种荷载组合:施工情况 1.总水平力、总竖向力及各力对前趾力矩计算: 程序算得上墙主动土压力系数Ka = 0.351 程序算得下墙主动土压力系数Ka = 0.228 单位:水平力、竖向力为kN;力臂为m;弯矩为kN·m力水平力竖向力力臂正力矩负力矩上墙水平土压力47.987.32-351.39上墙垂直土压力0.003.28墙上土重258.712.98771.79下墙水平土压力251.903.25-819.45下墙垂直土压力3.523.6812.94墙身自重588.001.771042.68墙前土压力-2.250.170.38∑297.62850.231827.79-1170.84 所有垂直荷载之和∑G=850.23kN 所有水平荷载之和∑H=297.62kN 所有对墙前趾的稳定力矩之和∑MV=1827.79kN·m 所有对墙前趾的倾覆力矩之和∑MH=-1170.84kN·m 所有对墙前趾的力矩之和∑M=656.95kN·m 所有对墙底板形心的力矩之和∑Mo=-490.87kN·m 2.抗滑稳定验算: 抗滑稳定安全系数计算公式为: Kc = f×∑G/∑H (规范式) 从《规范》中表查得,抗滑稳定安全系数[Kc]=1.05 Kc = 0.450×850.232/297.625 = 1.29 Kc=1.29≥[Kc]=1.05,故抗滑稳定安全系数满足要求 3.抗倾覆稳定验算: 从《规范》中表、条查得,抗倾覆稳定安全系数[Ko]=1.30 抗倾覆稳定安全系数计算公式为: Ko = ∑MV / ∑MH Ko = 1827.786 / 1170.839 = 1.56 Ko=1.56 ≥ [Ko]=1.30,故抗倾覆稳定安全系数满足要求 4.地基承载力验算: 地基承载力按《规范》中第、条进行校核。

按照规范式,基底应力计算公式为: Pmax = ∑G / A + ∑M / W Pmin = ∑G / A - ∑M / W 挡土墙底板面积A = 2.70 m2,底板截面抵抗矩W = 1.22 m3 Pmax = 850.23 / 2.70 + 490.87 / 1.22 = 718.91 kPa Pmin = 850.23 / 2.70 - 490.87 / 1.22 = -89.10 kPa Pmax = 718.91 > 1.2[σo] = 360.00 故地基承载力不满足要求! (Pmin+Pmax)/2 = 314.90 > [σo] = 300.00 故地基承载力不满足要求! 5.前趾根部截面应力验算:前趾根部截面高度h = 1.00 m作用在根部截面的弯矩M = 29.92 kN·m,剪力Q = 195.00 kN截面的弯曲应力σw = M / W = 29.92 / 0.17 = 179.54 kPa截面的剪应力σj = Q / h = 195.00 / 1.00 = 195.00 kPa a、截面拉应力验算: σw = 179.54 > [σl] = 150.00 kPa。

故截面拉应力验算不满足要求! b、截面剪应力验算: σj = 195.00 > [σj] = 110.00 kPa 故截面剪应力验算不满足要求! 6.距挡土墙底部高度Hs = 1.00m水平截面应力验算: 总水平力、总竖向力及各力对截面形心的力矩计算: 单位:水平力、竖向力为kN;力臂为m;弯矩为kN·m力水平力竖向力力臂正力矩负力矩上墙水平土压力47.986.32-303.41上墙垂直土压力0.001.63墙上土重258.711.33344.92下墙水平土压力205.642.87-591.03下墙垂直土压力2.872.216.36墙身自重519.600.1787.78∑253.62781.19439.05-894.43 截面以上所有垂直荷载之和∑G=781.19kN 截面以上所有水平荷载之和∑H=253.62kN 对截面面坡侧点的力矩之和∑M=-455.38kN·m 按照规范式,截面应力计算公式为: σmax = ∑G / Ao + ∑M / W σmin = ∑G / Ao - ∑M / W 截面剪应力τ = H / Ao (规范式) 计算截面积Ao = 2.70 m2,计算截面抵抗矩W = 1.22 m3 σmax = 664.13 kPa,σmin = -85.47 kPa,σj = 93.93 kPa a、截面拉应力验算: |σmin| = 85.47 ≤ [σl] = 150.00 kPa,满足要求。

b、截面压应力验算: σmax = 664.13 > [σy] = 500.00 kPa 故截面压应力验算不满足要求! c、截面剪应力验算: σj = 93.93 ≤ [σj] = 110.00 kPa,满足要求 7.距挡土墙底部高度Hs = 6.00m水平截面应力验算:力水平力竖向力力臂正力矩负力矩上墙水平土压力47.981.32-63.51上墙垂直土压力14.390.456.52墙上土重46.670.4521.00墙身自重105.60-0.25-25.92∑47.98166.6727.52-89.43 截面以上所有垂直荷载之和∑G=166.67kN 截面以上所有水平荷载之和∑H=47.98kN 对截面面坡侧点的力矩之和∑M=-61.91kN·m 按照规范式,截面应力计算公式为: σmax = ∑G / Ao + ∑M / W σmin = ∑G / Ao - ∑M / W 截面剪应力τ = H / Ao (规范式) 计算截面积Ao = 1.70 m2,计算截面抵抗矩W = 0.48 m3 σmax = 226.57 kPa,σmin = -30.49 kPa,σj = 28.22 kPa a、截面拉应力验算: |σmin| = 30.49 ≤ [σl] = 150.00 kPa,满足要求。

b、截面压应力验算: σmax = 226.57 ≤ [σy] = 500.00 kPa,满足要求 c、截面剪应力验算: σj = 28.22 ≤ [σj] = 110.00 kPa,满足要求九、第6种荷载组合:校核洪水位 1.总水平力、总竖向力及各力对前趾力矩计算: 程序算得上墙主动土压力系数Ka = 0.351 程序算得下墙主动土压力系数Ka = 0.228 单位:水平力、竖向力为kN;力臂为m;弯矩为kN·m力水平力竖向力力臂正力矩负力矩上墙水平土压力47.987.32-351.39上墙垂直土压力0.003.28墙上土重258.712.98771.79下墙水平土压力246.653.31-815.25下墙垂直土压力3.453.6912.73墙身自重588.001.771042.68墙前土压力-1.250.170.21墙后水压力28.800.80-23.04墙后水重-8.642.94-25.40墙前水压力-28.800.8023.04墙前水重4.200.150.63扬压力-110.701.16-128.79淤沙压力-3.610.672.41∑289.77735.021853.48-1343.87 所有垂直荷载之和∑G=735.02kN 所有水平荷载之和∑H=289.77kN 所有对墙前趾的稳定力矩之和∑MV=1853.48kN·m 所有对墙前趾的倾覆力矩之和∑MH=-1343.87kN·m 所有对墙前趾的力矩之和∑M=509.61kN·m 所有对墙底板形心的力矩之和∑Mo=-482.67kN·m 2.抗滑稳定验算: 抗滑稳定安全系数计算公式为: Kc = f×∑G/∑H (规范式) 从《规范》中表查得,抗滑稳定安全系数[Kc]=1.05 Kc = 0.450×735.019/289.770 = 1.14 Kc=1.14≥[Kc]=1.05,故抗滑稳定安全系数满足要求 3.抗倾覆稳定验算: 从《规范》中表、条查得,抗倾覆稳定安全系数[Ko]=1.30 抗倾覆稳定安全系数计算公式为: Ko = ∑MV / ∑MH Ko = 1853.480 / 1343.874 = 1.38 Ko=1.38 ≥ [Ko]=1.30,故抗倾覆稳定安全系数满足要求 4.地基承载力验算: 地基承载力按《规范》中第、条进行校核。

按照规范式,基底应力计算公式为: Pmax = ∑G / A + ∑M / W Pmin = ∑G / A - ∑M / W 挡土墙底板面积A = 2.70 m2,底板截面抵抗矩W = 1.22 m3 Pmax = 735.02 / 2.70 + 482.67 / 1.22 = 669.49 kPa Pmin = 735.02 / 2.70 - 482.67 / 1.22 = -125.03 kPa Pmax = 669.49 > 1.2[σo] = 360.00 故地基承载力不满足要求! (Pmin+Pmax)/。

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