重力式挡土墙验算(验算不满足)

计算时间：2013-04-25 09:40:36 星期四

------------------------------------------------------------------------ 原始条件:

墙身尺寸:

墙身高: 4.000(m) 墙顶宽: 0.890(m)

面坡倾斜坡度: 1:0.050 背坡倾斜坡度: 1:0.140 采用1个扩展墙址台阶: 墙趾台阶b1: 0.310(m) 墙趾台阶h1: 0.500(m)

墙趾台阶与墙面坡坡度相同 墙底倾斜坡率: 0.200:1

物理参数:

圬工砌体容重: 23.000(kN/m3) 圬工之间摩擦系数: 0.400 地基土摩擦系数: 0.400

墙身砌体容许压应力: 800.000(kPa)

墙身砌体容许弯曲拉应力: 110.000(kPa) 墙身砌体容许剪应力: 80.000(kPa) 材料抗压极限强度: 2.500(MPa) 材料抗力分项系数: 2.310 系数醩: 0.0020

挡土墙类型: 一般挡土墙

墙后填土内摩擦角: 30.000(度) 墙后填土粘聚力: 0.000(kPa) 墙后填土容重: 19.800(kN/m3)

墙背与墙后填土摩擦角: 15.000(度) 地基土容重: 19.800(kN/m3)

修正后地基承载力特征值: 500.000(kPa) 地基承载力特征值提高系数: 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

墙底摩擦系数: 0.300 地基土类型: 土质地基

地基土内摩擦角: 19.800(度) 土压力计算方法: 库仑

坡线土柱:

坡面线段数: 2

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 6.000 0.000 0

作用于墙上的附加集中荷载数: 1 (作用点坐标相对于墙左上角点) 荷载号 X Y P 作用角 是否为被动土压力 (m) (m) (kN/m) (度)

1 -0.510 -4.000 0.000 0.000 √

坡面起始距离: 0.000(m) 地面横坡角度: 20.000(度)

填土对横坡面的摩擦角: 30.000(度) 墙顶标高: 0.000(m)

挡墙分段长度: 10.000(m)

===================================================================== 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. 墙顶上的有效永久荷载 分项系数 = 1.000 √

3. 墙顶与第二破裂面间有效荷载 分项系数 = 1.000 √ 4. 填土侧压力 分项系数 = 1.000 √

5. 车辆荷载引起的土侧压力 分项系数 = 1.000 √ 6. 附加集中力 分项系数 = 1.000 √

=============================================

[土压力计算] 计算高度为 4.403(m)处的库仑主动土压力 无荷载时的破裂角 = 35.098(度) 按实际墙背计算得到:

第1破裂角： 35.098(度)

Ea=116.765(kN) Ex=107.507(kN) Ey=45.567(kN) 作用点高度 Zy=1.594(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不存在 墙身截面积 = 5.630(m2) 重量 = 129.495 (kN) (一) 滑动稳定性验算

基底摩擦系数 = 0.300

采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下: 基底倾斜角度 = 11.310 (度)

Wn = 126.980(kN) En = 65.766(kN) Wt = 25.396(kN) Et = 96.483(kN) 滑移力= 71.087(kN) 抗滑力= 57.824(kN) 滑移验算不满足: Kc = 0.813 <= 1.300

滑动稳定方程验算：

滑动稳定方程不满足: 方程值 = -7.051(kN) <= 0.0

地基土层水平向: 滑移力= 107.507(kN) 抗滑力= 73.245(kN)

地基土层水平向: 滑移验算不满足: Kc2 = 0.681 <= 1.300

(二) 倾覆稳定性验算

相对于墙趾点，墙身重力的力臂 Zw = 1.049 (m) 相对于墙趾点，Ey的力臂 Zx = 1.793 (m) 相对于墙趾点，Ex的力臂 Zy = 1.191 (m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性

倾覆力矩= 128.046(kN-m) 抗倾覆力矩= 217.506(kN-m) 倾覆验算满足: K0 = 1.699 > 1.500

倾覆稳定方程验算：

倾覆稳定方程满足: 方程值 = 62.301(kN-m) > 0.0

(三) 地基应力及偏心距验算

基础类型为天然地基，验算墙底偏心距及压应力 取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距

作用于基础底的总竖向力 = 192.746(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=89.460(kN-m) 基础底面宽度 B = 2.056 (m) 偏心距 e = 0.564(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 0.464(m) 基底压应力: 趾部=276.856 踵部=0.000(kPa)

作用于基底的合力偏心距验算不满足: e=0.564 > 0.167*2.056 = 0.343(m)

墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=276.856 <= 600.000(kPa)

墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=0.000 <= 650.000(kPa)

地基平均承载力验算满足: 压应力=93.730 <= 500.000(kPa)

(四) 基础强度验算

基础为天然地基，不作强度验算

(五) 墙底截面强度验算

验算截面以上，墙身截面积 = 5.235(m2) 重量 = 120.405 (kN) 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 1.028 (m) 相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 1.793 (m) 相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 1.191 (m)

[容许应力法]: 法向应力检算:

作用于验算截面的总竖向力 = 165.972(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=77.411(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 0.466(m) 截面宽度 B = 1.960 (m) 偏心距 e1 = 0.514(m)

截面上偏心距验算不满足: e1= 0.514 > 0.250*1.960 = 0.490(m)

截面上压应力: 面坡=217.814 背坡=-48.455(kPa)

压应力验算满足: 计算值= 217.814 <= 800.000(kPa)

拉应力验算满足: 计算值= 48.455 <= 110.000(kPa)

切向应力检算:

剪应力验算满足: 计算值= 20.979 <= 80.000(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 = 165.972(kN) 轴心力偏心影响系数醟 = 0.545

挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.960(m2) 材料抗压极限强度Ra = 2500.000(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 = 0.982

计算强度时:

强度验算满足: 计算值= 165.972 <= 1156.357(kN)

计算稳定时:

稳定验算满足: 计算值= 165.972 <= 1135.319(kN)

(六) 台顶截面强度验算

[土压力计算] 计算高度为 3.500(m)处的库仑主动土压力 无荷载时的破裂角 = 36.694(度) 按实际墙背计算得到:

第1破裂角： 36.694(度)

Ea=79.191(kN) Ex=72.912(kN) Ey=30.904(kN) 作用点高度 Zy=1.261(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不存在 [强度验算]

验算截面以上，墙身截面积 = 4.279(m2) 重量 = 98.411 (kN) 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 0.706 (m) 相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 1.379 (m) 相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 1.261 (m)

[容许应力法]: 法向应力检算:

作用于验算截面的总竖向力 = 129.315(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=20.149(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 0.156(m) 截面宽度 B = 1.555 (m) 偏心距 e1 = 0.622(m)

截面上偏心距验算不满足: e1= 0.622 > 0.250*1.555 = 0.389(m)

截面上压应力: 面坡=282.646 背坡=-116.324(kPa)

压应力验算满足: 计算值= 282.646 <= 800.000(kPa)

拉应力验算不满足: 计算值= 116.324 > 110.000(kPa)

切向应力检算:

剪应力验算满足: 计算值= 13.625 <= 80.000(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 = 129.315(kN) 轴心力偏心影响系数醟 = 0.285

挡墙构件的计算截面每沿米面积A = 1.555(m2) 材料抗压极限强度Ra = 2500.000(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 = 0.954

计算强度时:

强度验算满足: 计算值= 129.315 <= 480.353(kN)

计算稳定时:

稳定验算满足: 计算值= 129.315 <= 458.311(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 = 57.824(kN),滑移力 = 71.087(kN)。 滑移验算不满足: Kc = 0.813 <= 1.300

滑动稳定方程验算最不利为：组合1(组合1)

滑动稳定方程不满足: 方程值 = -7.051(kN) <= 0.0

安全系数最不利为：组合1(组合1)

抗滑力 = 73.245(kN),滑移力 = 107.507(kN)。

地基土层水平向: 滑移验算不满足: Kc2 = 0.681 <= 1.300

(二) 倾覆验算

安全系数最不利为：组合1(组合1)

抗倾覆力矩 = 217.506(kN-M),倾覆力矩 = 128.046(kN-m)。 倾覆验算满足: K0 = 1.699 > 1.500

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 = 62.301(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不满足: e=0.564 > 0.167*2.056 = 0.343(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=276.856 <= 600.000(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 <= 650.000(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=93.730 <= 500.000(kPa)

(四) 基础验算 不做强度计算。

(五) 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)

截面上偏心距验算不满足: e1= 0.514 > 0.250*1.960 = 0.490(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= 217.814 <= 800.000(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= 48.455 <= 110.000(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= 20.979 <= 80.000(kPa)

[极限状态法]:

强度验算最不利为：组合1(组合1)

强度验算满足: 计算值= 165.972 <= 1156.357(kN)

稳定验算最不利为：组合1(组合1)

稳定验算满足: 计算值= 165.972 <= 1135.319(kN)

(六) 台顶截面强度验算 [容许应力法]:

截面上偏心距验算最不利为：组合1(组合1)

截面上偏心距验算不满足: e1= 0.622 > 0.250*1.555 = 0.389(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= 282.646 <= 800.000(kPa)

拉应力验算最不利为：组合1(组合1)

拉应力验算不满足: 计算值= 116.324 > 110.000(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= 13.625 <= 80.000(kPa)

[极限状态法]:

强度验算最不利为：组合1(组合1)

强度验算满足: 计算值= 129.315 <= 480.353(kN)

稳定验算最不利为：组合1(组合1)

稳定验算满足: 计算值= 129.315 <= 458.311(kN)