毕业设计—加筋土挡土墙设计 - 图文

Ti2?viaf拉筋有效长度 Lbi? (3-13)

拉筋总长度 Li?Lai?Lbi (3-14)

3.2.7 拉筋抗拔稳定检算

对于路肩墙,计算拉筋的抗拔稳定性时,拉筋锚固区和非锚固区的分界采用0.3H分界线,如图2-8所示。拉筋的抗拔稳定性包括全墙和单板的抗拔稳定性。墙顶的荷载在一定填土深度处,既有水平作用力,也有竖向作用力,两者对拉筋的抗拔稳定性效果正好相反。因此,计算拉筋抗拔稳定性时应包括有荷载和无荷载两种情况。单板抗拔稳定系数不应小于2.0,困难时可适当减小,但不得小于1.5。

拉筋抗拔稳定性由拉筋抗拔稳定系数Ks来评价,其值计算式如下: 全墙抗拔稳定系数 Ks??Sfi?ExiSfiExi ?2.0 (3-15)

单板抗拔稳定系数 Ksi? ?2.0 (3-16)

3.2.8 拉筋抗拉强度检算

拉筋容许抗拉强度Ta根据式(3-8)计算,拉筋容许拉应力根据式(3-9)计算。在拉筋抗拉强度检算时,应满足拉筋最大拉力Timax不大于拉筋抗拉强度,拉筋拉应力不大于拉筋容许拉应力。

拉筋容许抗拉强度 Ta?T?Timax (3-17) Fi 拉筋拉应力 ??Timax?K[?] (3-18) Ai? 式中 T—拉筋极限抗拉强度(KN);

Fi—拉筋考虑铺设时机械损伤、材料蠕变、化学及生物破坏等因素时的 影响系数;此处可取最大值5.0; Timax—各分墙段拉筋层的最大拉力(KN); ?—拉筋拉应力(KPa);

Ai?—扣除预留锈蚀量后的各分墙段拉筋截面面积(m2); K—拉筋容许应力提高系数; [?]—拉筋容许拉应力(KPa)。

3.2.9 墙面板内力检算

在墙面板内力检算时,视板内侧土压力强度为均布荷载qi,墙面板为简支梁或悬臂梁,进行竖向轴心受压、横向和竖向截面弯矩和剪力检算,然后根据求解的内力情况进行配筋计算。 3.2.9.1 换算均布荷载

根据《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》(TB10002.3-2005)

[27]

,当墙面板的长边与短边之比大于或等于2时,按短边为跨度计算板的内力,否则

应按双向板计算。

按下式将面板内侧土压力换算成均布荷载: qi?0.75Ti (3-19) SxSy式中 Ti—面板内侧土压力(KN); Sx—拉筋水平方向间距(m); Sy—拉筋竖直方向间距(m)。 3.2.9.2 轴心受压

一般地,如果挡土墙不是太高,墙面板采用合适等级的混凝土预制时,面板不会发生轴心受压破坏。在必要的检算时,只可检算最底层面板的截面压应力,确保其不超过面板轴心抗压强度[?c]。 3.2.9.3 弯矩和剪力

假设面板在中心位置连接一根拉筋,板的跨度为l,把面板视为拉筋连接处固定的悬臂梁,计算截面弯矩和剪力。弯矩和剪力的最大值均发生面板中间截面,分别为

ql2ql 和,如图3-4所示。如果一个面板连接多根拉筋,则依实际情况计算面板内42力。

a)均布荷载

b)弯矩图

c)剪力图 图3-4 面板受力图

面板计算截面弯拉应力?bl和剪应力?应分别满足式(3-20)、(3-21)的条件。

M?K[?bl] (3-20) A?Q ???K[?] (3-21)

A? ?bl? 式中 M—计算截面处的弯矩(KN?m); Q—计算截面处的剪力(KN); A?—计算截面净面积(m2); K—材料容许应力提高系数; [?bl]—混凝土容许弯拉应力(MPa); [?]—混凝土容许剪应力(MPa)。

3.2.10 连接件内力检算

在加筋土挡墙内部稳定性满足的情况下,必要时需检算连接件的内力强度,保证其在拉筋拉力作用下不被拉坏或从墙面板中拉出。

3.3 外部稳定性分析计算

在加筋土挡墙的外部稳定性设计计算时,将加筋体看做一个实体墙。外部稳定性包括地基应力、基底滑移和倾覆等。根据现行《铁路路基支挡结构设计规范》(TB 10125-2006)第8.2.8条:加筋土挡墙的外部稳定性计算方法与重力式挡土墙相同。

3.3.1 基底抗滑稳定性计算

加筋土挡墙抗滑稳定性计算的原理是,验证基底抗滑力是否大于作用在挡土墙上的总水平力。若基底抗滑力大于总水平力,则挡土墙不会发生基底滑动破坏。对于加筋土挡墙,在计算基底抗滑稳定性时,同样将加筋体视为实体墙。对非浸水条件:

Kc?f?[?N?(?Ex?Ex?)?tanα0]?Ex??E??N?tan?x ?[Kc] (3-22)

0 式中 Kc—抗滑稳定系数;铁路规范规定不应小于1.3;

; ?N—作用在基地上的竖向力总和(KN)

?Ex—墙后主动土压力的水平力总和(KN);

Ex?—墙前土压力的水平分力(KN); ?0—基底倾斜角(°);

f—基底与地层间的摩擦系数;铁路规范规定取值在0.3~0.4之间。 地震力作用下,挡土墙的受力如图3-5所示,此时挡土墙的抗滑稳定系数为:

Kc? 式中

[?N?(?Ex??Fih)n0]?fEta?n0?Ex??FihE??N?ta? (3-23)

?E?Ex—地震主动土压力的总水平分力(KN); —地震主动土压力的总竖向分力(KN); —挡土墙墙身的总水平地震力(KN);

y?FihE

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