理正挡土墙设计软件应用实例(11月)教学内容.doc

理正挡土墙设计软件应用实例(11月)精品资料理正软件在挡土墙设计中的应用【摘 要】：本文以四川省旺苍县防洪堤项目为例，主要介绍理正软件在计算挡土墙土压力、验算稳定性等过程中的应用。【关键词】：理正软件；挡土墙计算。1、 确定挡土墙型式为衡重式挡土墙。2、 挡土墙尺寸拟定：首先根据河流的设计洪水位线和相关的水文资料，确定防洪堤堤顶高程；然后依据计算的冲刷深度确定挡土墙底部从地面以下的最小埋深；根据堤顶高程（挡土墙顶高）和最小埋深初步拟定挡土墙高度H。查挡土墙设计实用手册可知，挡土墙上墙高一般取0.450.55H，台宽一般取0.250.3H，上墙背坡斜率坡度一般取1：0.251：0.3，下墙背坡斜率坡度一般取-1：0.2-1：0.4，墙底倾角一般取510，即坡率为1：51：20，挡墙面坡坡度根据功能使用要求，一般取0（直立）或为较大坡度。本项目以10m高挡土墙为例，具体尺寸选取如下：3、 参数选取：（1） 安全系数：安全系数的选取如下，其中基底偏心距容许值为：1/6B=1.13，截面偏心距容许值与抗震截面偏心距容许值均为：1/4B=1.69（其中B表示墙底宽度）。其他安全系数的选取均于挡土墙设计实用手册查取：（2） 计算参数选取：其中墙后填土为碎石渣，内摩擦角为40，粘聚力为0kPa，容重为19KN/m，墙背与墙后填土摩擦角一般取墙后填土内摩擦角的1/2；地基土为卵石土，容重为1819KN/m，内摩擦角为35，摩擦系数为0.4；地基承载力按工程设计标准取值，本项目取500 kPa，墙底为碎石垫层，摩擦系数取0.5。墙身采用C20块石混凝土，容重为23KN/m，容许压应力、容许剪应力和容许拉应力查混凝土结构设计规范（GB 50010_2002）可知：4、 附加外力与坡线土柱：（1） 确定坡面段数，即挡土墙后方结构设计线以及形成构造物后的地面线形成的坡线；（2） 车辆荷载换算土柱：计算路基宽度内可并排车的列数，本项目路基面总宽3.5m，根据公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2004）中车辆布置尺寸，轮距为1.8m，车宽2.5m，路面上仅可通行1列此种车辆；计算每个车轮的位置：土楔体的宽度为3m，布置宽度范围内的车轮及轮重表：轮号 路边距离（m） 轮宽（m） 轮压（kN） 上轮压（kN）01 0.5 0.3 15 1502 2.3 0.3 15 1503 0.5 0.6 60 6004 2.3 0.6 60 6005 0.5 0.6 60 6006 2.3 0.6 60 6007 0.5 0.6 70 7008 2.3 0.6 70 7009 0.5 0.6 70 7010 2.3 0.6 70 70计算作用在路基上的车体的总重力：荷载值SG=825kN计算布置长度： B=13+H*tan30=18.77（m）(H为挡墙高度)计算换算土柱的高度：h=825（318.7718）=0.814（m）5、 挡土墙计算:对挡土墙进行各组合最不利结果的验算：(一) 滑移验算 安全系数最不利为：组合1(一般情况) 抗滑力 = 697.250(kN),滑移力 = 212.246(kN)。 滑移验算满足: Kc = 3.285 1.300 安全系数最不利为：组合1(一般情况) 抗滑力 = 697.250(kN),滑移力 = 212.246(kN)。 地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 1.985 1.300(二) 倾覆验算 安全系数最不利为：组合1(一般情况) 抗倾覆力矩 = 5899.602(kN-M),倾覆力矩 = 989.461(kN-m)。 倾覆验算满足: K0 = 5.962 1.500(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(一般情况) 作用于基底的合力偏心距验算满足: e=-0.602 = 1.130*5.901 = 6.668(m) 墙趾处地基承载力验算最不利为：组合1(一般情况) 墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=90.884 = 600.000(kPa) 墙踵处地基承载力验算最不利为：组合1(一般情况) 墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=377.547 = 650.000(kPa)地基平均承载力验算最不利为：组合1(一般情况) 地基平均承载力验算满足: 压应力=234.216 = 500.000(kPa)(四) 基础验算不做强度计算。(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(一般情况) 截面上偏心距验算满足: e1= 0.662 = 1.690*2.800 = 4.732(m) 压应力验算最不利为：组合1(一般情况) 压应力验算满足: 计算值= 191.728 = 2100.000(kPa) 拉应力验算最不利为：组合1(一般情况) 拉应力验算满足: 计算值= 33.177 = 150.000(kPa) 剪应力验算最不利为: 组合1(一般情况) 剪应力验算满足: 计算值= -21.384 = 110.000(kPa) 斜截面剪应力检算最不利为: 组合1(一般情况) 斜剪应力验算满足: 计算值= 25.146 = 110.000(kPa)(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(一般情况) 截面上偏心距验算满足: e1= -0.576 = 1.690*5.975 = 10.098(m) 压应力验算最不利为：组合1(一般情况) 压应力验算满足: 计算值= 359.798 = 2100.000(kPa) 拉应力验算最不利为：组合1(一般情况) 拉应力验算满足: 计算值= 0.000 = 150.000(kPa) 剪应力验算最不利为: 组合1(一般情况) 剪应力验算满足: 计算值= -101.022 = 110.000(kPa)(七) 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(一般情况) 截面上偏心距验算满足: e1= -0.146 = 1.690*5.200 = 8.788(m) 压应力验算最不利为：组合1(一般情况) 压应力验算满足: 计算值= 257.067 = 2100.000(kPa) 拉应力验算最不利为：组合1(一般情况) 拉应力验算满足: 计算值= 0.000 = 150.000(kPa) 剪应力验算最不利为: 组合1(一般情况) 剪应力验算满足: 计算值= -103.109 = 110.000(kPa)验算结果为安全。6、 若所选尺寸不满足要求，则重新选择挡土墙尺寸或修改挡土墙背坡坡度或相关参数（如背墙斜率坡度、台宽等），重复计算，直至挡土墙验算满足为止。参考文献：1、理正软件教程；2、挡土墙设计实用手册（中国建筑工业出版社）；3、水工挡土墙设计规范（SL379-2007）；4、混凝土结构设计规范（GB 50010_2002）。仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢6