(九)挡土墙身正截面强度和稳定验算取基顶截面为验算截面: (1)基顶截面压力计算(图7) 由
墙
踵
点
土
压
力
的
计
算
结
果
:
K??0.16,h0?0.86(m); 基顶截面宽度:Bs?B2?1.20(m); 基顶截面处的计算墙高为:H?5.0(m)。 按:Kh01?1?2H?1?2?0.865?1.34; 基顶处的土压力为:E?12?K1aK1H2?2?19?0.16?1.34?52?50.92(kN/m)
单位墙长(1m)上土压力的水平分量:
Ex?E?cos(???)?50.92?cos(?14.04??17.5?)?50.83(kN) 单位墙长(1m)上土压力的竖直分量:
Ey?sin(???)?50.92?sin(?14.04??17.5?)?3.07(kN) 土压力水平分量的作用点至基顶截面前缘的力臂长度: ZHh5.000.86x?3?03K???1.88(m) 133?1.34土压力竖直分量的作用点至基顶截面前缘的力臂长度: Zx?BS?H1tan??1.20?1.88?tan(?14.04?)?1.67(m) (2)基顶截面偏心距验算: 截面宽度:Bs?B2?1.20(m)
取单位墙长(1m),基顶截面以上墙身自重:Ns?G1?138.00(kN) 墙身重心至验算截面前缘力臂长度:
Zy?(BsH1tan?)/2??1.2?5?tan(?14.04?)?/2?1.23(m) 墙顶防撞护栏重量换算集中力:NL?qL?0.5?7?0.5?3.50(kN)
护栏换算集中力至验算截面前缘的力臂长度:ZL?0.25?H1tan??1.50(m) NG?NS?NL?138?3.5?141.50(kN),NQ1?Ey?3.07(kN)
按本细则公式(6.3.5)计算,查表6.3.5-1取综合数应组合系数?ZC?1.0,
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并按表4.1.7的规定,取荷载分项系数?G?1.2,?Q1?1.4,截面形心上的竖向力组合设计值为:
Nd??ZC(?GNG??Q1NQ1)?1.0?(1.2?141.5?1.4?3.07)?174.10(kN) 基底截面形心处,墙身自重及护栏重量作用的力矩: MG?NBss(Zs?2)?N?BsL(ZL2) ?138?(1.23?0.6)?3.5?(1.5?0.6)?90.09(kN?m) 基底截面形心处,墙身自重及护栏重量作用的力矩:
M?B?E?Ey??Zx?s2???ExZy?3.07?(1.67?0.6)?50.83?1.88??92.28(kN?m)
按本细则表4.1.7的规定,分别取作用分项系数:?G?0.9,?Q1?1.4 根据本细则表6.3.5-1的规定,取综合效应组合系数?ZC?1.0截面形心上的总力矩组合设计值:
Md??ZC(?GMG??Q1ME)?0.9?90.09?1.4?(?92.28)??48.11(kN?m) 查本细则表6.3.6得合力偏心距容许限值为:
?e0??0.25Bs?0.25?1.2?0.3(m) 截面上的轴向力合力偏心距:e0?MdN??48.11?0.28(m)?0.3(m) d174.10符合偏心距验算要求,应按本细则公式(6.3.8-1)验算受压构件墙身承载力。 (3) 截面承载力验算:
由前计算结果知,作用于截面形心上的竖向力组合设计值为: Nd?174.10(kN)
按本细则表3.1.5的规定,本挡土墙之结构重要性系数为:?0?1.0 查本细则表6.3.8得长细比修正系数:???1.3 由本细则公式(6.3.8-3)计算构件的长细比:
?s?2??H/Bs?2?1.3?5.0/1.2?10.83 按本细则6.3.8条规定:?e0s?0.002,B?0.28?0.23 s1.2
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由公式(6.3.8-1)得构件轴向力的偏心距e0和长细比?s对受压构件承载力的影响系数:
81?256??e?0???B?s??11?256?0.238k? 1?12????e2?0???e220??1?12?0.23 ?B??1??s?s(?s?3)?1?16?s?????B?s??????11?0.002?10.83?(10.83?3)??1?16?0.232??0.47A?1.0?Bs?1.2(m2),由基本资料知:fed0.71(Mpa)?710(kN/m2) 墙身受压构件抗力效应设计值:?kAfed?0.47?1.2?710?400.44(kN) 因为?0Nd?1.0?174.10?174.10(kN)?400.44(kN),符合本细则公式(6.3.8-1)的规定,所以截面尺寸满足承载力验算要求。 (4) 正截面直接受剪验算: 按本细则6.3.12条规定,要求:
?0Vd?Afvd???NGd 计算截面上的剪力组合设计值:
Vd??Q1Ex?1.4?50.83?71.16(kN)
NGd??zc(?GNG??Q1NQ1)?1.0?(0.9?141.5?1.0?3.07)?130.42(kN) 由基础资料得:
fvd?0.120(Mpa)?120(kN/m2),fcd?0.71(Mpa)?71(0kN/m2) 又:A?1.0?B2s?1.2(m)
可计算得到轴压比为:NGd/fcdA?130.42/(710?1.2)?0.15 查本细则表6.3.12得: ???0.16
Afvd???NGd?1.2?120?0.16?130.42?164.87(kN)?71.16(kN) 符合正截面直接受剪验算要求。
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参考文献:
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2. 何昌荣.陈群.富海鹰 两种支挡结构的实测和计算土压力 [期刊论文] - 湖北工业大学学报 2000
3. 陈仲颐.周景星.王洪瑾 土力学 1992 4. 顾慰慈.挡土墙土压力计算 2000
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