水廠擋土墻計(jì)算書

重力式擋土墻驗(yàn)算[執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：公路]計(jì)算項(xiàng)目：重力式擋土墻1計(jì)算時(shí)間：2022-08-0713:48:50星期日------------------------------------------------------------------------原始條件:墻身尺寸:墻身高:10.000(m)墻頂寬:2.340(m)面坡傾斜坡度:1:0.250背坡傾斜坡度:1:0.000采用1個(gè)擴(kuò)展墻址臺階:墻趾臺階b1:0.250(m)墻趾臺階h1:0.650(m)墻趾臺階與墻面坡坡度相同墻底傾斜坡率:0.200:1物理參數(shù):圬工砌體容重:25.000(kN/m3)圬工之間摩擦系數(shù):0.400地基土摩擦系數(shù):0.300墻身砌體容許壓應(yīng)力:6800.000(kPa)墻身砌體容許彎曲拉應(yīng)力:330.000(kPa)墻身砌體容許剪應(yīng)力:1100.000(kPa)材料抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值:9.780(MPa)系數(shù)αs:0.0020場地環(huán)境:一般地區(qū)墻后填土內(nèi)摩擦角:35.000(度)墻后填土粘聚力:17.500(kPa)墻后填土容重:18.000(kN/m3)墻背與墻后填土摩擦角:35.000(度)地基土容重:22.000(kN/m3)地基土浮容重:10.000(kN/m3)修正后地基承載力特征值:1500.000(kPa)地基承載力特征值提高系數(shù):墻趾值提高系數(shù):1.200墻踵值提高系數(shù):1.300平均值提高系數(shù):1.000墻底摩擦系數(shù):0.400地基土類型:土質(zhì)地基地基土內(nèi)摩擦角:45.000(度)地基土粘聚力:40.000(kPa)土壓力計(jì)算方法:庫侖坡線土柱:坡面線段數(shù):2折線序號水平投影長(m)豎向投影長(m)換算土柱數(shù)16.0006.000025.0000.0000坡面起始距離:0.000(m)地面橫坡角度:20.000(度)填土對橫坡面的摩擦角:35.000(度)墻頂標(biāo)高:0.000(m)擋墻分段長度:10.000(m)荷載組合信息:結(jié)構(gòu)重要性系數(shù):1.000荷載組合數(shù):1計(jì)算參數(shù):穩(wěn)定計(jì)算目標(biāo):自動搜索最危險(xiǎn)滑裂面搜索時(shí)的圓心步長:1.000(m)搜索時(shí)的半徑步長:1.000(m)筋帶對穩(wěn)定的作用:筋帶力沿圓弧切線=====================================================================第1種情況:無荷載的情況=============================================組合系數(shù):1.0001.擋土墻結(jié)構(gòu)重力分項(xiàng)系數(shù)=1.000√2.墻頂上的有效永久荷載分項(xiàng)系數(shù)=1.000√3.墻頂與第二破裂面間有效荷載分項(xiàng)系數(shù)=1.000√4.填土側(cè)壓力分項(xiàng)系數(shù)=1.000√5.車輛荷載引起的土側(cè)壓力分項(xiàng)系數(shù)=1.000√=============================================[土壓力計(jì)算]計(jì)算高度為11.018(m)處的庫侖主動土壓力無荷載時(shí)的破裂角=33.404(度)按實(shí)際墻背計(jì)算得到:第1破裂角：33.404(度)Ea=261.990(kN)Ex=214.609(kN)Ey=150.271(kN)作用點(diǎn)高度Zy=2.715(m)墻身截面積=38.653(m2)重量=966.333(kN)(一)滑動穩(wěn)定性驗(yàn)算基底摩擦系數(shù)=0.400采用傾斜基底增強(qiáng)抗滑動穩(wěn)定性,計(jì)算過程如下:基底傾斜角度=11.310(度)Wn=947.567(kN)En=189.441(kN)Wt=189.513(kN)Et=180.971(kN)滑移力=-8.542(kN)抗滑力=454.803(kN)滑移力為負(fù)值，不計(jì)算抗滑移穩(wěn)定安全系數(shù)！滑動穩(wěn)定方程驗(yàn)算：滑動穩(wěn)定方程滿足:方程值=530.502(kN)>0.0地基土層水平向:滑移力=214.609(kN)抗滑力=352.080(kN)地基土層水平向:滑移驗(yàn)算滿足:Kc2=1.641>1.300(二)傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算相對于墻趾點(diǎn)，墻身重力的力臂Zw=3.221(m)相對于墻趾點(diǎn)，Ey的力臂Zx=5.090(m)相對于墻趾點(diǎn)，Ex的力臂Zy=1.697(m)驗(yàn)算擋土墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定性傾覆力矩=364.198(kN-m)抗傾覆力矩=3877.663(kN-m)傾覆驗(yàn)算滿足:K0=10.647>1.500傾覆穩(wěn)定方程驗(yàn)算：傾覆穩(wěn)定方程滿足:方程值=2890.908(kN-m)>0.0(三)地基應(yīng)力及偏心距驗(yàn)算基礎(chǔ)類型為天然地基，驗(yàn)算墻底偏心距及壓應(yīng)力取傾斜基底的傾斜寬度驗(yàn)算地基承載力和偏心距作用于基礎(chǔ)底的總豎向力=1137.008(kN)作用于墻趾下點(diǎn)的總彎矩=3513.465(kN-m)基礎(chǔ)底面寬度B=5.191(m)偏心距e=|-0.495|(m)=0.495(m)基礎(chǔ)底面合力作用點(diǎn)距離基礎(chǔ)趾點(diǎn)的距離Zn=3.090(m)基底壓應(yīng)力:趾部=93.791踵部=344.295(kPa)最大應(yīng)力與最小應(yīng)力之比=344.295/93.791=3.671作用于基底的合力偏心距驗(yàn)算滿足:e=-0.495<=0.167*5.191=0.865(m)墻趾處地基承載力驗(yàn)算滿足:壓應(yīng)力=93.791<=1800.000(kPa)墻踵處地基承載力驗(yàn)算滿足:壓應(yīng)力=344.295<=1950.000(kPa)地基平均承載力驗(yàn)算滿足:壓應(yīng)力=219.043<=1500.000(kPa)(四)基礎(chǔ)強(qiáng)度驗(yàn)算基礎(chǔ)為天然地基，不作強(qiáng)度驗(yàn)算(五)墻底截面強(qiáng)度驗(yàn)算驗(yàn)算截面以上，墻身截面積=36.062(m2)重量=901.562(kN)相對于驗(yàn)算截面外邊緣，墻身重力的力臂Zw=3.209(m)相對于驗(yàn)算截面外邊緣，Ey的力臂Zx=5.090(m)相對于驗(yàn)算截面外邊緣，Ex的力臂Zy=1.697(m)[容許應(yīng)力法]:法向應(yīng)力檢算:作用于驗(yàn)算截面的總豎向力=1051.833(kN)作用于墻趾下點(diǎn)的總彎矩=3293.677(kN-m)相對于驗(yàn)算截面外邊緣，合力作用力臂Zn=3.131(m)截面寬度B=5.090(m)偏心距e1=|-0.586|(m)=0.586(m)截面上偏心距驗(yàn)算滿足:e1=-0.586<=0.250*5.090=1.273(m)截面上壓應(yīng)力:面坡=63.813背坡=349.481(kPa)壓應(yīng)力驗(yàn)算滿足:計(jì)算值=349.481<=6800.000(kPa)切向應(yīng)力檢算:剪應(yīng)力驗(yàn)算滿足:計(jì)算值=-40.496<=1100.000(kPa)[極限狀態(tài)法]: 重要性系數(shù)γ0=1.000 驗(yàn)算截面上的軸向力組合設(shè)計(jì)值Nd=1051.833(kN) 軸心力偏心影響系數(shù)αk=0.863 擋墻構(gòu)件的計(jì)算截面每沿米面積A=5.090(m2) 材料抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fcd=9780.000(kPa) 偏心受壓構(gòu)件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)Ψk=0.991 計(jì)算強(qiáng)度時(shí): 強(qiáng)度驗(yàn)算滿足:計(jì)算值=1051.833<=42941.309(kN) 計(jì)算穩(wěn)定時(shí): 穩(wěn)定驗(yàn)算滿足:計(jì)算值=1051.833<=42564.469(kN)(六)臺頂截面強(qiáng)度驗(yàn)算[土壓力計(jì)算]計(jì)算高度為9.350(m)處的庫侖主動土壓力無荷載時(shí)的破裂角=33.908(度)按實(shí)際墻背計(jì)算得到:第1破裂角：33.908(度)Ea=170.366(kN)Ex=139.555(kN)Ey=97.718(kN)作用點(diǎn)高度Zy=2.049(m)[強(qiáng)度驗(yàn)算]驗(yàn)算截面以上，墻身截面積=32.807(m2)重量=820.170(kN)相對于驗(yàn)算截面外邊緣，墻身重力的力臂Zw=2.858(m)相對于驗(yàn)算截面外邊緣，Ey的力臂Zx=4.677(m)相對于驗(yàn)算截面外邊緣，Ex的力臂Zy=2.049(m)[容許應(yīng)力法]:法向應(yīng)力檢算:作用于驗(yàn)算截面的總豎向力=917.888(kN)作用于墻趾下點(diǎn)的總彎矩=2515.327(kN-m)相對于驗(yàn)算截面外邊緣，合力作用力臂Zn=2.740(m)截面寬度B=4.677(m)偏心距e1=|-0.402|(m)=0.402(m)截面上偏心距驗(yàn)算滿足:e1=-0.402<=0.250*4.677=1.169(m)截面上壓應(yīng)力:面坡=95.147背坡=297.323(kPa)壓應(yīng)力驗(yàn)算滿足:計(jì)算值=297.323<=6800.000(kPa)切向應(yīng)力檢算:剪應(yīng)力驗(yàn)算滿足:計(jì)算值=-48.658<=1100.000(kPa)[極限狀態(tài)法]: 重要性系數(shù)γ0=1.000 驗(yàn)算截面上的軸向力組合設(shè)計(jì)值Nd=917.888(kN) 軸心力偏心影響系數(shù)αk=0.919 擋墻構(gòu)件的計(jì)算截面每沿米面積A=4.677(m2) 材料抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fcd=9780.000(kPa) 偏心受壓構(gòu)件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)Ψk=0.991 計(jì)算強(qiáng)度時(shí): 強(qiáng)度驗(yàn)算滿足:計(jì)算值=917.888<=42028.277(kN) 計(jì)算穩(wěn)定時(shí): 穩(wěn)定驗(yàn)算滿足:計(jì)算值=917.888<=41656.715(kN)(七)整體穩(wěn)定驗(yàn)算最不利滑動面:圓心:(-3.25300,3.00000)半徑=15.10127(m)安全系數(shù)=2.145總的下滑力 =1493.552(kN)總的抗滑力 =3204.084(kN)土體部分下滑力 =1493.552(kN)土體部分抗滑力 =3204.084(kN)筋帶的抗滑力 =0.000(kN)整體穩(wěn)定驗(yàn)算滿足:最小安全系數(shù)=2.145>=1.250=================================================各組合最不利結(jié)果=================================================(一)滑移驗(yàn)算安全系數(shù)最不利為：組合1(無荷載的情況)抗滑力=454.803(kN),滑移力=-8.542(kN)?；屏樨?fù)值，不計(jì)算抗滑移穩(wěn)定安全系數(shù)！滑動穩(wěn)定方程驗(yàn)算最不利為：組合1(無荷載的情況)滑動穩(wěn)定方程滿足:方程值=530.502(kN)>0.0安全系數(shù)最不利為：組合1(無荷載的情況)抗滑力=352.080(kN),滑移力=214.609(kN)。地基土層水平向:滑移驗(yàn)算滿足:Kc2=1.641>1.300(二)傾覆驗(yàn)算安全系數(shù)最不利為：組合1(無荷載的情況)抗傾覆力矩=3877.663(kN-M),傾覆力矩=364.198(kN-m)。傾覆驗(yàn)算滿足:K0=10.647>1.500傾覆穩(wěn)定方程驗(yàn)算最不利為：組合1(無荷載的情況)傾覆穩(wěn)定方程滿足:方程值=2890.908(kN-m)>0.0(三)地基驗(yàn)算作用于基底的合力偏心距驗(yàn)算最不利為：組合1(無荷載的情況)作用于基底的合力偏心距驗(yàn)算滿足:e=0.495<=0.167*5.191=0.865(m)墻趾處地基承載力驗(yàn)算最不利為：組合1(無荷載的情況)墻趾處地基承載力驗(yàn)算滿足:壓應(yīng)力=93.791<=1800.000(kPa)墻踵處地基承載力驗(yàn)算最不利為：組合1(無荷載的情況)墻踵處地基承載力驗(yàn)算滿足:壓應(yīng)力=344.295<=1950.000(kPa) 地基平均承載力驗(yàn)算最不利為：組合1(無荷載的情況)地基平均承載力驗(yàn)算滿足:壓應(yīng)力=219.043<=1500.000(kPa)(四)基礎(chǔ)驗(yàn)算不做強(qiáng)度計(jì)算。(五)墻底截面強(qiáng)度驗(yàn)算[容許應(yīng)力法]:截面上偏心距驗(yàn)算最不利為：組合1(無荷載的情況)截面上偏心距驗(yàn)算滿足:e1=-0.586<=0.250*5.090=1.273(m)壓應(yīng)力驗(yàn)算最不利為：組合1(無荷載的情況)壓應(yīng)力驗(yàn)算滿足:計(jì)算值=349.481<=6800.000(kPa)拉應(yīng)力驗(yàn)算最不利為：組合1(無荷載的情況)拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足:計(jì)算值=0.000<=330.000(kPa)剪應(yīng)力驗(yàn)算最不利為：組合1(無荷載的情況)剪應(yīng)力驗(yàn)算滿足:計(jì)算值=-40.496<=1100.000(kPa)[極限狀態(tài)法]:強(qiáng)度驗(yàn)算最不利為：組合1(無荷載的情況)強(qiáng)度驗(yàn)算滿足:計(jì)算值=105