四縱線北延伸段道路工程設(shè)計(jì)(K3+200~K3+620)計(jì)算書(shū)_第1頁(yè)
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目錄1、工程概況 22、設(shè)計(jì)依據(jù) 23、構(gòu)造型式及尺寸 24、箱梁總體計(jì)算 35、橫梁計(jì)算 86、橋墩鋼筋計(jì)算 157、橋墩基礎(chǔ)承載力計(jì)算 188.箱梁翼緣計(jì)算 189.臺(tái)后擋墻計(jì)算 2010.結(jié)果 31四縱線北延伸段道路工程設(shè)計(jì)(K3+200~K3+620)1、工程概況起終點(diǎn)樁號(hào):K3+422.052~K3+572.052,橋跨布置形式為:(4x35)m單聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁。2、設(shè)計(jì)依據(jù)1、《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60-2015)2、《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG3362-2018)3、《城市橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(GJ11-2011)4、《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》(JTG/TB02-01-2008)3、構(gòu)造型式及尺寸橋梁上部結(jié)構(gòu)采用斜腹板現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁,單箱三室斷面,單幅橋梁寬度15.4~18.2m,箱梁寬度15.4~18.2m;箱梁梁高1.8m,翼緣懸挑長(zhǎng)度為2.5m,翼緣端部厚0.2m,根部厚0.50m;箱梁頂板厚0.25m、底板厚0.25m,腹板跨中厚0.5m,為增強(qiáng)支點(diǎn)處箱梁的抗剪能力,支點(diǎn)附近腹板寬度漸變?yōu)?.9m。。箱梁標(biāo)準(zhǔn)橫斷面4、箱梁總體計(jì)算1橋梁分類重要大橋2設(shè)計(jì)荷載汽車荷載:城-A級(jí)(考慮到重型車輛行駛頻繁)3橋梁凈高≥5.0m4橋梁縱坡≤3.0%5標(biāo)準(zhǔn)路幅41.0m=4.0m人行道+15m車行道+3.0m中分帶+15m車行道+4.0m人行道6溫度荷載箱梁體系溫度升溫取30°,降溫取20°,箱梁混凝土澆筑、伸縮縫安裝等施工溫度取20°,日照溫差按JTG3362-2015規(guī)定的溫度場(chǎng)計(jì)算7風(fēng)荷載重慶地區(qū)100年一遇的基本風(fēng)壓為ω0=0.45kN/m28地震設(shè)防類別場(chǎng)地地震基本烈度為6°,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.05g,按7°構(gòu)造設(shè)防。9設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期100年10設(shè)計(jì)使用年限100年11設(shè)計(jì)安全等級(jí)一級(jí)12環(huán)境類別Ⅰ類13最大裂縫寬度Wmax=0.2mm4.1城-A級(jí)活載系數(shù)的計(jì)算依據(jù)“《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》”(JTGD60-2015)4.3汽車荷載沖擊系數(shù)按下列公式進(jìn)行計(jì)算: 當(dāng)f<1.5Hz時(shí), μ=0.05當(dāng)1.5Hz≤f≤14Hz時(shí), μ=0.1767lnf-0.0157當(dāng)f>14Hz時(shí), μ=0.45其中f為結(jié)構(gòu)基頻(Hz),可按下列公式進(jìn)行計(jì)算:當(dāng)結(jié)構(gòu)為簡(jiǎn)支梁橋時(shí): 當(dāng)結(jié)構(gòu)為連續(xù)梁橋時(shí):計(jì)算連續(xù)梁的沖擊力引起的正彎矩效應(yīng)和剪力效應(yīng)時(shí),采用f1;計(jì)算連續(xù)梁的沖擊力引起的負(fù)彎矩效應(yīng)時(shí),采用f2。4.2溫度作用橋梁結(jié)構(gòu)因溫度作用引起的效應(yīng)共分為兩個(gè)部分:a)均勻溫度作用均勻溫度作用按結(jié)構(gòu)整體升溫30度及結(jié)構(gòu)整體降溫20度來(lái)考慮。b)梯度溫度作用依據(jù)“《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》”(JTGD60-2015)4.3.12.3條:計(jì)算橋梁結(jié)構(gòu)由于梯度溫度引起的效應(yīng)時(shí),可采用如下圖所示意的豎向溫度梯度曲線,其橋面板表面的最高溫度T1的規(guī)定見(jiàn)下表。對(duì)混凝土結(jié)構(gòu),當(dāng)梁高H<400mm時(shí),A=H-100(mm);當(dāng)梁高H≥400mm時(shí),A=300mm。混凝土上部結(jié)構(gòu)的豎向日照反溫差為正溫差乘以-0.5。對(duì)于本結(jié)構(gòu)(按100mm瀝青混凝土鋪裝層考慮)日照正溫差:H=1500mmA=300mmT1=14T2=5.5日照反溫差:H=1500mmA=300mmT1=-7.0T2=-2.754.3混凝土收縮徐變混凝土的收縮應(yīng)變和徐變系數(shù)按《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62)的規(guī)定計(jì)算。4.4一號(hào)橋(30+32+30)m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁計(jì)算4.4.1主橋計(jì)算模型計(jì)算分析模型采用同濟(jì)大學(xué)橋梁工程系編寫(xiě)的《橋梁博士》完成。計(jì)算模型4.4.2整體計(jì)算1).正常使用極限狀態(tài)應(yīng)力驗(yàn)算 新《公橋規(guī)》第7.1.5條規(guī)范:使用階段預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件正截面混凝土的壓應(yīng)力,應(yīng)符合下列規(guī)定: 受壓區(qū)混凝土的最大壓應(yīng)力 未開(kāi)裂構(gòu)件σkc+σpt≤0.5fck 允許開(kāi)裂構(gòu)件σcc≤0.5fck 新《公橋規(guī)》第6.3條規(guī)范:正截面抗裂應(yīng)對(duì)構(gòu)件正截面混凝土的拉應(yīng)力進(jìn)行驗(yàn)算,并應(yīng)符合下列規(guī)定: 1全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,在作用(或荷載)短期效應(yīng)組合下 預(yù)制構(gòu)件σst-0.85σpc≤0 分段澆筑或砂漿接縫的縱向分塊構(gòu)件σst-0.80σpc≤0 2A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,在作用(或荷載)短期效應(yīng)組合下σst-σpc≤0.7fck;但在荷載長(zhǎng)期效應(yīng)組合下σlt-σpc≤0 新《公橋規(guī)》第7.1.6條規(guī)范:使用階段預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件正截面混凝土的主壓應(yīng)力,應(yīng)符合下列規(guī)定: σcp≤0.6fck 新《公橋規(guī)》第6.3條規(guī)范:斜截面抗裂應(yīng)對(duì)構(gòu)件斜截面混凝土的主拉應(yīng)力進(jìn)行驗(yàn)算,并應(yīng)符合下列規(guī)定: 1全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,在作用(或荷載)短期效應(yīng)組合下 預(yù)制構(gòu)件σtp≤0.6fck 分段澆筑或砂漿接縫的縱向分塊構(gòu)件σtp≤0.4fck 2A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,在作用(或荷載)短期效應(yīng)組合下 預(yù)制構(gòu)件σtp≤0.7fck 分段澆筑或砂漿接縫的縱向分塊構(gòu)件σtp≤0.5fck 下圖圖中紅、藍(lán)、橙、黑分別代表上緣最大、最小應(yīng)力及下緣最大、最小主截面正應(yīng)力圖下圖圖中紅、藍(lán)分別代表最大主壓及最大主拉應(yīng)力。主截面主應(yīng)力圖(2)長(zhǎng)期效應(yīng)組合 下圖圖中紅、藍(lán)、橙、黑分別代表上緣最大、最小應(yīng)力及下緣最大、最小。主截面正應(yīng)力圖下圖圖中紅、藍(lán)分別代表最大主壓及最大主拉應(yīng)力主截面主應(yīng)力圖(3)基本組合下圖圖中紅、藍(lán)、橙、黑分別代表上緣最大、最小應(yīng)力及下緣最大、最小。主截面正應(yīng)力圖下圖圖中紅、藍(lán)分別代表最大主壓及最大主拉應(yīng)力。主截面主應(yīng)力圖2)承載能力極限狀態(tài)正截面強(qiáng)度驗(yàn)算 基本組合 下圖圖中紅、黑分別代表最大彎矩對(duì)應(yīng)抗力及最大彎矩。最大抗力及抗力對(duì)應(yīng)內(nèi)力圖下圖圖中紅、黑分別代表最小彎矩對(duì)應(yīng)抗力及最小彎矩。最小抗力及抗力對(duì)應(yīng)內(nèi)力圖3)支座反力匯總 鋼束最大拉應(yīng)力驗(yàn)算鋼束號(hào)最大應(yīng)力(Mpa)容許最大應(yīng)力(Mpa)是否滿足1-1.13E+03-1.21E+03是2-1.14E+03-1.21E+03是3-1.15E+03-1.21E+03是5、橫梁計(jì)算5.1端橫梁計(jì)算左幅橋0號(hào)軸橫梁長(zhǎng)度10.2m,4號(hào)軸橫梁長(zhǎng)度13.8m,右幅橋0號(hào)軸橫梁長(zhǎng)度10.4m,4號(hào)軸橫梁長(zhǎng)度13.4m,左幅4號(hào)軸橫梁受力最為不利,以該處橫梁為進(jìn)行計(jì)算控制。計(jì)算模型橫梁上下緣均設(shè)置2排φ25鋼筋,各共計(jì)40根。(1)承載力極限驗(yàn)算任務(wù)類型:截面驗(yàn)算截面高度:1.8m荷載信息:荷載類型:軸力(KN)剪力(KN)彎矩(KN-m)結(jié)構(gòu)重力0.00.03.25e+03汽車沖擊系數(shù):0.0計(jì)算信息:鋼筋混凝土截面承載能力極限狀態(tài)荷載組合I計(jì)算結(jié)果:荷載組合結(jié)果:內(nèi)力最大軸力最小軸力最大剪力最小剪力最大彎矩最小彎矩軸力0.00.00.00.00.00.0剪力0.00.00.00.00.00.0彎矩3.25e+033.25e+033.25e+033.25e+033.9e+033.25e+03承載能力極限狀態(tài)荷載組合I強(qiáng)度驗(yàn)算結(jié)果:最大軸力強(qiáng)度驗(yàn)算截面受力性質(zhì):下拉受彎內(nèi)力描述:Nj=0.0KN,Qj=0.0KN,Mj=3.25e+03KN-m截面抗力:MR=1.33e+04KN-m>=Mj=3.25e+03KN-m(滿足)最小配筋面積Agmin=8.09e-03m**2<實(shí)際配筋面積Ag=2.46e-02m**2(滿足)最小軸力強(qiáng)度驗(yàn)算截面受力性質(zhì):下拉受彎內(nèi)力描述:Nj=0.0KN,Qj=0.0KN,Mj=3.25e+03KN-m截面抗力:MR=1.33e+04KN-m>=Mj=3.25e+03KN-m(滿足)最小配筋面積Agmin=8.09e-03m**2<實(shí)際配筋面積Ag=2.46e-02m**2(滿足)最大彎矩強(qiáng)度驗(yàn)算截面受力性質(zhì):下拉受彎內(nèi)力描述:Nj=0.0KN,Qj=0.0KN,Mj=3.9e+03KN-m截面抗力:MR=1.33e+04KN-m>=Mj=3.9e+03KN-m(滿足)最小配筋面積Agmin=8.09e-03m**2<實(shí)際配筋面積Ag=2.46e-02m**2(滿足)最小彎矩強(qiáng)度驗(yàn)算截面受力性質(zhì):下拉受彎內(nèi)力描述:Nj=0.0KN,Qj=0.0KN,Mj=3.25e+03KN-m截面抗力:MR=1.33e+04KN-m>=Mj=3.25e+03KN-m(滿足)最小配筋面積Agmin=8.09e-03m**2<實(shí)際配筋面積Ag=2.46e-02m**2(滿足)計(jì)算成功完成(2)正常使用裂縫驗(yàn)算任務(wù)類型:截面驗(yàn)算截面高度:1.8m荷載信息:荷載類型:軸力(KN)剪力(KN)彎矩(KN-m)結(jié)構(gòu)重力0.00.03.25e+03汽車沖擊系數(shù):0.0計(jì)算信息:鋼筋混凝土截面正常使用極限狀態(tài)荷載組合II長(zhǎng)期荷載彎矩:M=3.25e+03KN-m全部使用荷載彎矩:Mo=3.25e+03KN-m長(zhǎng)期荷載裂縫寬度:d_f=0.125mm容許裂縫寬度:d_fo=0.2mm抗裂性驗(yàn)算滿足計(jì)算成功完成由以上計(jì)算結(jié)果可見(jiàn),橫梁承載能力及正常使用長(zhǎng)久性均滿足要求。 5.2墩頂橫梁計(jì)算左幅橋1號(hào)軸橫梁長(zhǎng)度11.23m,2號(hào)軸橫梁長(zhǎng)度12.8m,3號(hào)軸橫梁長(zhǎng)度13.44m,右幅橋1號(hào)軸橫梁長(zhǎng)度10.33m,2號(hào)軸橫梁長(zhǎng)度11.24m,3號(hào)軸橫梁長(zhǎng)度12.3m,左幅3號(hào)軸橫梁受力最為不利,以該處橫梁為進(jìn)行計(jì)算控制。計(jì)算模型橫梁上下緣均設(shè)置2排φ32鋼筋,各共計(jì)60根。(1)承載力極限驗(yàn)算任務(wù)類型:截面驗(yàn)算截面高度:1.8m荷載信息:荷載類型:軸力(KN)剪力(KN)彎矩(KN-m)結(jié)構(gòu)重力0.00.03.25e+03汽車沖擊系數(shù):0.0計(jì)算信息:鋼筋混凝土截面承載能力極限狀態(tài)荷載組合I計(jì)算結(jié)果:荷載組合結(jié)果:內(nèi)力最大軸力最小軸力最大剪力最小剪力最大彎矩最小彎矩軸力0.00.00.00.00.00.0剪力0.00.00.00.00.00.0彎矩8.61e+038.61e+038.61e+038.61e+031.03e+048.61e+03承載能力極限狀態(tài)荷載組合I強(qiáng)度驗(yàn)算結(jié)果:最大軸力強(qiáng)度驗(yàn)算截面受力性質(zhì):下拉受彎內(nèi)力描述:Nj=0.0KN,Qj=0.0KN,Mj=8.61e+03KN-m截面抗力:MR=2.81e+04KN-m>=Mj=8.61e+03KN-m(滿足)最小配筋面積Agmin=1.21e-02m**2<實(shí)際配筋面積Ag=5.31e-02m**2(滿足)最小軸力強(qiáng)度驗(yàn)算截面受力性質(zhì):下拉受彎內(nèi)力描述:Nj=0.0KN,Qj=0.0KN,Mj=8.61e+03KN-m截面抗力:MR=2.81e+04KN-m>=Mj=8.61e+03KN-m(滿足)最小配筋面積Agmin=1.21e-02m**2<實(shí)際配筋面積Ag=5.31e-02m**2(滿足)最大彎矩強(qiáng)度驗(yàn)算截面受力性質(zhì):下拉受彎內(nèi)力描述:Nj=0.0KN,Qj=0.0KN,Mj=1.03e+04KN-m截面抗力:MR=2.81e+04KN-m>=Mj=1.03e+04KN-m(滿足)最小配筋面積Agmin=1.21e-02m**2<實(shí)際配筋面積Ag=5.31e-02m**2(滿足)最小彎矩強(qiáng)度驗(yàn)算截面受力性質(zhì):下拉受彎內(nèi)力描述:Nj=0.0KN,Qj=0.0KN,Mj=8.61e+03KN-m截面抗力:MR=2.81e+04KN-m>=Mj=8.61e+03KN-m(滿足)最小配筋面積Agmin=1.21e-02m**2<實(shí)際配筋面積Ag=5.31e-02m**2(滿足)計(jì)算成功完成(2)正常使用裂縫驗(yàn)算任務(wù)類型:截面驗(yàn)算截面高度:1.8m荷載信息:荷載類型:軸力(KN)剪力(KN)彎矩(KN-m)結(jié)構(gòu)重力0.00.08.61e+03汽車沖擊系數(shù):0.0計(jì)算信息:鋼筋混凝土截面正常使用極限狀態(tài)荷載組合II計(jì)算結(jié)果:長(zhǎng)期荷載彎矩:M=8.61e+03KN-m全部使用荷載彎矩:Mo=8.61e+03KN-m長(zhǎng)期荷載裂縫寬度:d_f=0.151mm容許裂縫寬度:d_fo=0.2mm裂性驗(yàn)算滿足計(jì)算成功完成由以上計(jì)算結(jié)果可見(jiàn),橫梁承載能力及正常使用長(zhǎng)久性均滿足要求。 6、橋墩鋼筋計(jì)算6.11號(hào)橋橋墩計(jì)算按照最不利極限狀態(tài),全橋水平推力由1號(hào)軸橋墩承擔(dān)考慮。水平推力:(10.5*140+360)*3=5490kN,水平推力為0.1*5490=550kN。計(jì)算橋墩根部彎矩為550/2*8.5m=2337.5kN?m。(1)已知條件:矩形柱(1)已知條件:圓形柱D=1500mm計(jì)算長(zhǎng)度L=8.50m砼強(qiáng)度等級(jí)C40,fc=19.10N/mm2ft=1.71N/mm2縱筋級(jí)別HRB400,fy=360N/mm2,fy'=360N/mm2箍筋級(jí)別HRBF335,fy=300N/mm2軸力設(shè)計(jì)值N=8000.00kN彎矩設(shè)計(jì)值Mx=2338.00kN.m,My=0.00kN.m剪力設(shè)計(jì)值Vy=50.00kN,Vx=0.00kN(2)計(jì)算要求:1.正截面受壓承載力計(jì)算2.斜截面承載力計(jì)算2受壓計(jì)算2.1軸壓比2.2偏壓計(jì)算(1)計(jì)算相對(duì)界限受壓區(qū)高度ξb,根據(jù)《混凝土規(guī)范》式6.2.7-1:(2)計(jì)算軸向壓力作用點(diǎn)至鋼筋合力點(diǎn)距離e:(3)計(jì)算配筋由混凝土規(guī)范6.2.6α1=1.00由混凝土規(guī)范E.0.4-1,E.0.4-2,E.0.4-3并取等號(hào):上述三式迭代求解可得:α=0.3687,αt=0.5125,As=9719mm2As=9719mm2≤ρmin×A=0.0055×1767146=9719mm2,取As=9719mm23受剪計(jì)算根據(jù)《混凝土規(guī)范》6.3.15條,圓形截面按照等效慣性矩方柱計(jì)算:b=1.76×r=1.76×750=1320mm,h0=1.6×r=1.60×750=1200mmλ=39.0>3.0,取λ=3.0(1)截面驗(yàn)算,根據(jù)《混凝土規(guī)范》式6.3.1:hw/b=0.9≤4,受剪截面系數(shù)取0.25截面尺寸滿足要求。(2)配筋計(jì)算根據(jù)《混凝土規(guī)范》式6.3.12:計(jì)算箍筋構(gòu)造配筋A(yù)svmin/s:故箍筋配筋量:Asv/s=1.607mm2/mm4配置鋼筋(1)縱筋:43E28(26479.4mm2)>As=9719mm2,配筋滿足。7、橋墩基礎(chǔ)承載力計(jì)算樁端承載力驗(yàn)算(以左幅橋3#軸處進(jìn)行控制計(jì)算)[執(zhí)行規(guī)范]公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD63-2007)[計(jì)算條件]砼強(qiáng)度等級(jí):C35橋墩樁基尺寸:直徑1.8m嵌巖深度:5.4m設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)14.5m樁底荷載:1.2*17700/2+0.75*0.75*3.1415*6.5*26+3.14*0.9*0.9*14.5*26=11878kN端阻發(fā)揮系數(shù)C1:0.5側(cè)阻發(fā)揮系數(shù)C2i:0.04該處基礎(chǔ)幾乎全部位于巖體中,表層覆土較薄,不考慮土體的摩阻力,計(jì)算如下:

=0.5*(3.1415*0.9*0.9)*6500+(3.14*1.8)*0.04*5.4*6500=16205.41kN>11878kN樁頂承載力滿足要求。8.箱梁翼緣計(jì)算橋梁翼緣懸挑長(zhǎng)度2.5m,計(jì)算荷載:外側(cè)欄桿及基礎(chǔ)自重5.5KN/m,按照規(guī)范重軸200KN加載(較設(shè)人行道不利)。由以上結(jié)果可看出,翼緣根部計(jì)算彎矩為119KN?m。1)裂縫計(jì)算數(shù)據(jù):(1)截面尺寸參數(shù)截面類型矩形尺寸b1000尺寸h550計(jì)算長(zhǎng)度1裂縫限值0.20(2)材料參數(shù)混凝土等級(jí)C50縱筋等級(jí)HRB400受拉鋼筋面積(mm2)3142縱筋等效直徑deq(mm)20縱筋混凝土保護(hù)層(mm)30配筋計(jì)算as(mm)35.00配筋計(jì)算as'(mm)35.001.3荷載及其它參數(shù)準(zhǔn)永久組合彎矩(kN.m)119.00準(zhǔn)永久組合拉力(kN)0.0按水池規(guī)程計(jì)算裂縫否直接承受重復(fù)荷載否吊車荷載裂縫折減否鋼筋網(wǎng)片折減否2)計(jì)算過(guò)程及計(jì)算結(jié)果(1)截面有效高度:(2)受拉鋼筋應(yīng)力計(jì)算,根據(jù)《混凝土規(guī)范》式7.1.4-3:(3)按有效受拉混凝土截面面積計(jì)算的縱向受拉鋼筋配筋率,根據(jù)《混凝土規(guī)范》式7.1.2-4:ρte=0.0093<0.01,取ρte=0.01(4)裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù),根據(jù)《混凝土規(guī)范》式7.1.2-2:ψ=-0.5441<0.2,取ψ=0.2受拉區(qū)縱向鋼筋的等效直徑deq:根據(jù)《混凝土規(guī)范》表7.1.2-1構(gòu)件受力特征系數(shù)αcr=1.9:(5)最大裂縫寬度計(jì)算,根據(jù)《混凝土規(guī)范》式7.1.2-1:σs=σsq(6)驗(yàn)算最大裂縫寬度:0.040(mm)<[ωmax]=0.200(mm),滿足。9.臺(tái)后擋墻計(jì)算原始條件:墻身尺寸:墻身總高:17.000(m)上墻高:7.000(m)墻頂寬:1.700(m)臺(tái)寬:1.700(m)面坡傾斜坡度:1:0.100上墻背坡傾斜坡度:1:0.400下墻背坡傾斜坡度:1:-0.200采用1個(gè)擴(kuò)展墻址臺(tái)階:墻趾臺(tái)階b1:1.000(m)墻趾臺(tái)階h1:1.600(m)墻趾臺(tái)階與墻面坡坡度相同墻底傾斜坡率:0.150:1下墻土壓力計(jì)算方法:力多邊形法物理參數(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):0.400墻身砌體容許壓應(yīng)力:9500.000(kPa)墻身砌體容許彎曲拉應(yīng)力:990.000(kPa)墻身砌體容許剪應(yīng)力:500.000(kPa)材料抗壓極限強(qiáng)度:17.500(MPa)材料抗力分項(xiàng)系數(shù):1.540系數(shù)醩:0.0020場(chǎng)地環(huán)境:浸水地區(qū)墻后填土內(nèi)摩擦角:30.000(度)墻后填土粘聚力:0.000(kPa)墻后填土容重:20.000(kN/m3)墻背與墻后填土摩擦角:15.000(度)地基土容重:25.000(kN/m3)修正后地基承載力特征值:2883.000(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:巖石地基地基土內(nèi)摩擦角:55.000(度)墻后填土浮容重:10.000(kN/m3)地基浮力系數(shù):0.700土壓力計(jì)算方法:庫(kù)侖坡線土柱:坡面線段數(shù):1折線序號(hào)水平投影長(zhǎng)(m)豎向投影長(zhǎng)(m)換算土柱數(shù)130.0000.0001第1個(gè):距離0.000(m),寬度30.000(m),高度0.500(m)2004路基規(guī)范擋土墻車輛荷載地面橫坡角度:0.000(度)填土對(duì)橫坡面的摩擦角:35.000(度)墻頂標(biāo)高:0.000(m)擋墻內(nèi)側(cè)常年水位標(biāo)高:-4.100(m)擋墻外側(cè)常年水位標(biāo)高:-6.100(m)擋墻分段長(zhǎng)度:12.000(m)荷載組合信息:結(jié)構(gòu)重要性系數(shù):1.100荷載組合數(shù):1=====================================================================第1種情況:組合1=============================================組合系數(shù):1.0001.擋土墻結(jié)構(gòu)重力分項(xiàng)系數(shù)=0.900√2.填土重力分項(xiàng)系數(shù)=1.000√3.填土側(cè)壓力分項(xiàng)系數(shù)=1.680√4.車輛荷載引起的土側(cè)壓力分項(xiàng)系數(shù)=1.680√5.計(jì)算水位的浮力分項(xiàng)系數(shù)=1.050√6.計(jì)算水位的靜水壓力分項(xiàng)系數(shù)=1.050√=============================================[土壓力計(jì)算]計(jì)算高度為18.005(m)處的庫(kù)侖主動(dòng)土壓力無(wú)荷載時(shí)的破裂角=30.006(度)計(jì)算上墻土壓力按假想墻背計(jì)算得到:第1破裂角:30.078(度)Ea=375.668(kN)Ex=172.095(kN)Ey=333.931(kN)作用點(diǎn)高度Zy=2.602(m)因?yàn)楦┬眽Ρ?,需判斷第二破裂面是否存在,?jì)算后發(fā)現(xiàn)第二破裂面存在:第2破裂角=29.992(度)第1破裂角=30.006(度)Ea=345.217(kN)Ex=172.650(kN)Ey=298.942(kN)作用點(diǎn)高度Zy=2.602(m)計(jì)算下墻土壓力無(wú)荷載時(shí)的破裂角=35.861(度)按力多邊形法計(jì)算得到:破裂角:36.333(度)Ea=437.481(kN)Ex=436.574(kN)Ey=28.156(kN)作用點(diǎn)高度Zy=4.929(m)墻身截面積=93.217(m2)重量=2330.419(kN)地下水作用力及合力作用點(diǎn)坐標(biāo)(相對(duì)于墻面坡上角點(diǎn))X分力(kN)Y分力(kN)Xc(m)Yc(m)墻面坡側(cè):594.05-152.41-1.87-13.37墻背坡側(cè):-966.72118.814.76-13.37墻底面:87.24581.590.78-17.52衡重臺(tái)上填料重(包括超載)=113.938(kN)重心坐標(biāo)(3.622,-3.463)(相對(duì)于墻面坡上角點(diǎn))(一)滑動(dòng)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(dòng)穩(wěn)定性,計(jì)算過(guò)程如下:基底傾斜角度=8.531(度)Wn=1875.379(kN)En=456.194(kN)Wt=281.307(kN)Et=836.241(kN)滑移力=554.934(kN)抗滑力=932.629(kN)滑移驗(yàn)算滿足:Kc=1.681>1.300滑動(dòng)穩(wěn)定方程驗(yàn)算:滑動(dòng)穩(wěn)定方程滿足:方程值=48.586(kN)>0.0地基土層水平向:滑移力=894.661(kN)抗滑力=909.578(kN)(二)傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算相對(duì)于墻趾,墻身重力的力臂Zw=4.498(m)相對(duì)于墻趾,上墻Ey的力臂Zx=7.398(m)相對(duì)于墻趾,上墻Ex的力臂Zy=12.602(m)相對(duì)于墻趾,下墻Ey的力臂Zx3=7.685(m)相對(duì)于墻趾,下墻Ex的力臂Zy3=3.924(m)驗(yàn)算擋土墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定性傾覆力矩=10357.052(kN-m)抗傾覆力矩=15914.115(kN-m)傾覆驗(yàn)算滿足:K0=1.537>1.600傾覆穩(wěn)定方程驗(yàn)算:傾覆穩(wěn)定方程滿足:方程值=2114.158(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=2331.573(kN)作用于墻趾下點(diǎn)的總彎矩=5557.063(kN-m)基礎(chǔ)底面寬度B=6.774(m)偏心距e=1.004(m)基礎(chǔ)底面合力作用點(diǎn)距離基礎(chǔ)趾點(diǎn)的距離Zn=2.383(m)基底壓應(yīng)力:趾部=650.159踵部=38.232(kPa)最大應(yīng)力與最小應(yīng)力之比=650.159/38.232=17.006作用于基底的合力偏心距驗(yàn)算滿足:e=1.004<=0.200*6.774=1.355(m)墻趾處地基承載力驗(yàn)算滿足:壓應(yīng)力=650.159<=3459.600(kPa)墻踵處地基承載力驗(yàn)算滿足:壓應(yīng)力=38.232<=3747.900(kPa)地基平均承載力驗(yàn)算滿足:壓應(yīng)力=344.196<=2883.000(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)上墻截面強(qiáng)度驗(yàn)算上墻重力Ws=603.750(kN)上墻墻背處的Ex=172.650(kN)上墻墻背處的Ey=69.060(kN)相對(duì)于上墻墻趾,上墻重力的力臂Zw=2.164(m)相對(duì)于上墻墻趾,上墻Ex的力臂Zy=2.602(m)相對(duì)于上墻墻趾,上墻Ey的力臂Zx=4.159(m)[容許應(yīng)力法]:法向應(yīng)力檢算:相對(duì)于上墻墻趾,合力作用力臂Zn=1.701(m)截面寬度B=5.200(m)偏心距e1=0.899(m)截面上偏心距驗(yàn)算滿足:e1=0.899<=0.250*5.200=1.300(m)截面上壓應(yīng)力:面坡=263.615背坡=-4.842(kPa)壓應(yīng)力驗(yàn)算滿足:計(jì)算值=263.615<=9500.000(kPa)拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足:計(jì)算值=4.842<=990.000(kPa)切向應(yīng)力檢算:剪應(yīng)力驗(yàn)算滿足:計(jì)算值=-18.553<=500.000(kPa)斜截面剪應(yīng)力檢算:驗(yàn)算斜截面與水平面的夾角=29.845(度)斜剪應(yīng)力驗(yàn)算滿足:計(jì)算值=49.768<=500.000(kPa)[極限狀態(tài)法]: 重要性系數(shù)