本科某二级公路毕业设计论文 - 图文(13)

(0.9G??Q1Ey)??0.9Gtan?0≥?Q1Ex （4.2）

式中?Q1为主动土压力分项系数，当组合为?、?时，?Q1?1.4；当组合为Ⅲ时，?Q1?1.3，常用荷载组合见下表：

表4.3 常用作用（含荷载）组合

组合 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 作用（或荷载）名称 挡土墙结构重力、墙顶上的有效永久荷载、填土重力、填土侧压力及其他永久荷载组合 组合Ⅰ与基本可变荷载相结合 组合Ⅱ与其他可变荷载、偶然荷载相结合 则有：

1 G??A?24?[?(1.5?4.19)?7]?477.72

2(0.9G??Q1Ey)??0.9Gtan?0?(0.9?477.72?1.4?154.278)?0.4?258.375kN/m??Q1Ex?1.4?190.517?266.724kN/m

由上式可知挡土墙不满足抗滑稳定性要求，为增加挡土墙的抗滑稳定性，设置倾斜基底，且设a0?100。

11 G??A?24?[?(1.5?4.19)?7??0.74?4.19]?440.753

22 (0.9G??Q1Ey)??0.9Gtan?0

?(0.9?440.753?1.4?154.278)?0.4?0.9?440.753?tan10? ?312.520kN/m??Q1Ex?1.4?190.517?266.724kN/m 由上式可知挡土墙满足抗滑稳定性要求。 4.5.6.2 抗倾覆稳定性验算

为保证挡土墙抗倾覆稳定性，须验算它抵抗墙身绕墙脚趾向外转动倾覆的能力，在一般的情况下，应满足下式：

0.9GZG??Q1(EyZx?ExZy)?0 （4.3）

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1.500.800.8021°6.26EyGEaExθ10°0.741.502.694.19 图4.10挡土墙自重及形心计算图示（单位：m）

（1）挡土墙的截面形心：

X?1.538m

Y?3.176m

（2）主动土压力作用点：

Zy?11H?0.74??7?0.74?1.59m 331?.59?t?an20

??4.?19 Zx?B?Zytan截面形心位置：ZG?X?1.538，Zx?3.61，Zy?1.59。 则：0.9GZG??Q1(EyZx?ExZy)

?0.9?440.753?1.538?1.4??154.278?3.62?190.517?1.59??967.88kN/m?0 由上可知挡土墙满足抗倾覆稳定性要求。

4.5.7 基底应力计算

每延米挡土墙的基底平均压应力为：

N1?(G?G??Q1Ey)cos?0??Q1Exsin?0 （4.4）

?31?.2?1.41s10 ??440.75?54.27?8?co?1.?4179?70?9.5.8197N2 ksin10 p?

N1?fak?fk??1?1(b?3)??2?2(h?0.5) （4.5） A32

p?N1779.892fak?fk??1?1(b?3)??2?2(h?0.5 ) ??186.13kP2a?A4.1?91.04.1?3?9?4?.?4?20?0.5?1??1?8? ?400?3 508.26kpa4.5.8 基底合力偏心距

作用于基底的合力偏心距为：

M1.4ME?1.2MG1.4?EyZx?ExZy??1.2G?B/2?ZG??? e? （4.6）

N1N1N1 ?1.4?154.278?3.62?190.578?1.59??1.2???440.753??4.19/2?1.538???779.892

?0.836因填土为砂类土，其地基的合力偏心距应满足e0?B/4?4.19/4?1.047，所以满足要求。

4.5.9 地基承载力抗力值

基应力的设计值应满足地基承载力的抗力值要求，即满足pmax?1.2fak，又e?B/6时不考虑地基拉应力，而压应力重新分布如下：

pmax?2N12?779.892??412.969kPa? 1.2fak?609.912kpa 3C3??4.19/2?0.836? pmin?0 式中：C?B?e2B??e???

2??综上所述，挡土墙满足地基承载力要求。

4.5.10 截面应力验算

为保证墙身具有足够的强度，选取变截面处作控制截面进行验算。现选取变截面以上部分为隔离体，其计算图示如下：

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图4.11 挡土墙1/2截面处计算图示

根据《公路圬工桥涵设计规范》（JTG D61—2005）的规定，当构件采用分项安全系数的极限状态设计时，荷载效应不利组合的设计值，应小于或等于结构抗力效应的设计值。

1/2墙高以上部分所分担的土压力为：Ea?80.15kpa 水平和垂直分力为：Ex?62.29kpa Ey?50.44kpa 则：ZG?1.121，Zx?2.42，Zy?1.167。 （1） 强度计算 根据下式：

Nj??kARk/?k （4.7）

可知设计轴向力（按每延米墙长计算）：

Nj??0(?GNG??Q1NQ1???Qi?CiNQi)

据题意可知挡土墙无静水压力、动水压力、地震力等引起的轴向力，由可图示计算： A1?0.5?(1.5?2.845)?3.5?7.69m2 G1?7.69?24?184.56kN/m N1?(G?G??Q1Ey)cos?0??Q1Exsin?0

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??184.56?1.2?1.4?50.44?cos10??1.4?62.29?sin10? ?302.79kN

M?1.2MG?1.4ME?1.4?EyZx?ExZy??1.2G?B/2?ZG?

?1.4??50.44?2.42?62.29?1.167??1.2?184.56??2.845/2?1.121?

?135.89kN/m

由图示计算可知偏心距e0?系数为：

M135.89则轴向力偏心影响??0.448?0.25B?0.71m，

N1302.790.4488e)1?256(0)81?256(2.845?0.771 （4.9） B??k?e0.44821?12()1?12(0)22.845B

按每延米墙长计算：

Nj??0(?GNG??Q1NQ1???Qi?CiNQi) （4.10）

?1.0?(1.2?7.69?24?1.4?50.44)?292.088kN

则有?kARk/?k?0.771?7.69?700/1.92?2161.61kN?Nj，因此挡土墙的1/2截面处的强度满足要求。

（2） 稳定计算

墙身截面强度应满足：Nj??k?kARk/?k，

因为 ?s?2H/B?2?7/4.19?3.34,且查表有?s?0.002； 弯曲平面内的纵向翘曲系数为:

因为H/B?7/4.19?1.671?10为矮墙，对于矮墙可取?k?1，不考虑纵向稳定， 则?k?kARk/?k?1?0.771?7.69?700/1.92?2161.61kN?Nj （满足要求）。 （3） 正截面直接受剪时验算

Qj≤AjRj/?k?fmN1 （4.11） 正截面剪力：Qj?Ex?1?56.986kN 受剪截面面积：Aj?2.845?1?2.845m2

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