好一点小编带来了重力式挡土墙抗滑移稳定性验算及抗倾覆稳定性验算,希望能对大家有所帮助,一起来看看吧!
抗倾覆验算是承载能力极限状态计算的内容(稳定性验算)之一种。凡是悬臂式的构件或结构整体,都可能因荷载作用使构件(或结构)产生绕某支点转动至倾倒的危险。
地基基础稳定性验算应符合下列规定:
1、所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定。
2、设计等级为甲级、乙级的建筑物,均应按地基变形设计。
3、对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙等,以及建造在斜坡上或边坡附近的建(构)筑物,尚应验算其稳定性。
稳定系数法
这是以往我国沿用前苏联的一种方法,独联体国家仍然在使用。稳定系数定义为起重机所受的各种外力对倾覆边产生的稳定力矩与倾覆力矩的比值,稳定系数作为起重机抗倾覆能力的判据,不能小于规定值。稳定系数有三种规定值:工作状态考虑附加载荷的载重稳定系数为1.15;工作状态不考虑附加的载重稳定系数为1.4;自重稳定系数为1.15。
1.作用在挡土墙的力系
作用在挡土墙的力系,按其作用性质分为永久作用(主要力系)、可变作用(附加力系)和偶然作用(特殊力)。
永久作用(主要力系)是指经常作用在挡土墙的各种力,如图2-13所示,包括:
1)挡土墙自重力(G)及位于墙上的恒载;
2)作用于墙上的主动土压力(Ea)(包括作用在墙后填料破裂体上的荷载,简称超载);
3)基底的法向反力(N)及摩擦力(T);
4)墙前土体的被动土压力(Ep);
5)浸水挡土墙常水位时的静水压力及浮力。
可变作用(附加力系)是季节性作用于挡土墙上的各种力,包括季节性洪水时的静水压力及浮力、动水压力、波浪冲击力、冻胀压力、冰压力等。
图2-13 作用在挡土墙的主要力系
偶然作用(特殊力)是偶然出现的力,如地震力、施工荷载及水流漂浮物的撞击力等。
在一般地区,挡土墙设计仅考虑主要力系的前4项,在浸水地区还应考虑附加力,而在地震地区还应考虑地震力对挡土墙的影响。各种力的取舍,应根据挡土墙所处的具体工作条件,按可能的最不利组合为设计依据。具体如下:
组合Ⅰ: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Ⅱ:组合Ⅰ与基本可变荷载(人群和车辆荷载等)相组合;
组合Ⅲ:组合Ⅱ与其他可变荷载、偶然荷载相组合。
2.挡土墙的稳定性验算
(1)抗滑稳定性验算
《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330—2002)规定重力式挡土墙的抗滑稳定性验算式为
地质灾害防治技术
式(2-9)~式(2-13)中:Kc为抗滑稳定性系数;G为挡土墙每延米自重(kN/m);Ea为挡土墙墙背每延米主动岩土压力合力(kN/m);a为挡土墙墙背倾角(°);a0为基底倾斜角(°);μ为挡土墙基底与地基岩土间的摩擦系数,由试验确定,也可参照表2-9选用;δ为岩土对挡土墙墙背摩擦角(°),如图2-13所示,可参照表2-10选用。
(2)抗倾覆稳定性验算
《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330—2002)规定重力式挡土墙的抗倾覆稳定性验算式为
地质灾害防治技术
表2-9 挡墙基底与地基岩土间的摩擦系数(μ)
表2-10 岩土对挡墙墙背摩擦角(δ)
注:为墙背后岩土的内摩擦角(°)。
地质灾害防治技术
式(2-14)~式(2-18)中:K0为抗倾覆稳定性系数;z为岩土压力作用点至墙踵的高度(m);x0为挡土墙重心至墙趾的水平距离(m);b为挡土墙基底的水平投影宽度(m);其他符号意义同前。
3.基底应力及合力偏心距验算
基底合力的偏心距可按下式计算
地质灾害防治技术
式中:e为基底合力偏心距;Nd为作用于挡土墙基底上的垂直力组合设计值;Md为作用于挡土墙基底形心的弯矩组合设计值。
基底压应力(σ)按下列公式计算:
地质灾害防治技术
位于岩石地基上的挡土墙,
地质灾害防治技术
式(2-20)~式(2-22)中:σ1为挡土墙墙趾的压应力(kPa);σ2为挡土墙墙踵的压应力(kPa);B为挡土墙基底宽度(m),倾斜基底为其斜宽;A为挡土墙基底每延米的面积(m2),矩形基础为基础宽度×1m;其他符号意义同前。
合力偏心距直接影响到基底应力大小和性质(拉或压)。一般来说,在挡土墙设计时应控制偏心距,并符合规范要求。如偏心距过大,即使基底应力小于地基容许承载力,但因基底应力分布的显著差异,也可能引起基础不均匀沉降,从而导致墙身倾斜。
4.偏心荷载作用的承载力验算
1)挡土墙偏心压缩承载力可按下式计算:
地质灾害防治技术
式中:N为荷载设计值产生的轴向力(kN);A为截面积(m2);f为砌体抗压强度设计值(kPa);φ为高厚比和轴向力的偏心距对受压构件承载力的影响系数。
当0.7y<e<0.95y时,除按上式进行验算外,并按下式进行正常使用极限状态验算:
地质灾害防治技术
式中:Nk为轴向力标准值(kN);fm,k为砌体弯曲抗拉强度标准值,取fm,k=1.5ft,m,ft,m表示砌体抗弯曲抗拉强度设计值(kPa);w为截面抵抗矩(kN·m);e为按荷载标准值计算的偏心距;其他符号意义同前。
当e>0.95y时,按下式进行计算:
地质灾害防治技术
式中符号意义同前。
2)受剪构件的承载力按下式计算:
地质灾害防治技术
式中:V为剪力设计值(kN);fv为砌体抗剪强度设计值(kPa);σk为荷载标准值产生的平均压力(kPa),但仰斜式挡土墙不考虑其影响;其他符号意义同前。
以上就是好一点整理的重力式挡土墙抗滑移稳定性验算及抗倾覆稳定性验算相关内容,想要了解更多信息,敬请查阅好一点。
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