文档介绍:4. 3. 1适用条件及设计原则
为防止土体坍滑,路线沿线应设置挡土墙,本例形式为重力式仰斜路肩墙, 具体尺寸如下:
拟米用浆砌片石重力式路肩墙,如上图所小,墙iWj H=6m(未计倾斜基底)。
墙后填土容重为y=19KNM ,,墙踵板宽度Bi=lm。
4. 4. 3计算及步骤
4. 4. 3. 1 土压力计算
(其中3 = 23。,仞= 45。,电=(p+8)
,扶壁式挡土墙墙背垂直,BC为开挖后的土坡坡面,作为第 一破裂面,BC与垂直方向的夹角为25度,ADBC即为破裂棱体。这个棱体作 用着三个力,即破裂棱体的自重W,主动土压力的反力Ea,破裂面的反力R。
其中Ea的方向与墙背成$角,由工程地质条件所给得3 = 23。,且偏于阻止棱体 下滑的方向。R的方向与破裂面法线成9角,同样偏于阻止棱体下滑的方向。由 于棱体处于平衡状态,因此力的三角形闭合。从力的三角形中可得:
式中 EQ"**。)
sin(。+ yf)
”=仞+\ = 45。+ 23。= 68。
根据前面计算得的稳定坡角,此处的挡墙后填土坡度拟定为25度,填土的 重度为19印/机3,则:
。 (a+b)xh AE+AC
Sadbc = 2 *—2—c°s25°
其中 a = 3m,b = 3 + ° = ,7z = o
AE = b, AC =
所以,算得 4. 3. 2墙面板设计计算
1)计算模型与计算荷载
墙面板计算通常取扶肋中到扶肋中或跨中到跨中的一段为计算单元(如图 ),视为固支于扶肋及墙踵板上的三向固支板,属于超静定结构,一般作 简化近似计算。计算时,将其沿墙高或墙长划分为若干单位宽度的水平板条与竖 向板条,假设每一个单位条上作用均布荷载,其大小为该条单位位置处的平均值, 近似按支承于扶肋的连续板来计算水平板条的弯矩和剪力,按固支于墙底板上的 刚架梁来计算竖向板条的弯矩。
墙面板的荷载仅考虑墙后主动土压力的水平分力,而墙自重、土压力竖向分 力及被动土压力等均不考虑。
其中土压应力为:
ehk=Ea/Hl = =
ADBC =
主动土压力:
: o
„ T” cos(25° + 45°) . , A.
E =W =
“ sin(25° + 68°)
e b k
ehk
cr . = % x4A. /H. = ,. — —(0 <A. <H/4)
api = = — —(H/4< A,. <3H/4)
(ypi = % x 4( =(-/?,.)——(3Ht/4<h,<H1)
水平内力
根据墙面板计算模型,。
各内力分别为:
支点负弯矩:Mt = -1/12弓尸=—1/12 x x = -
支点剪力:Q = b*/2 = (RN
跨中正弯矩:M2 =1/20%/ = 1/ =
边跨自由端弯矩:= OkNm
其中,/为扶肋间净距。
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c)
a)计算模型;b)荷载的作用图;c)设计弯矩图
墙面板承受的最大水平正弯矩及最大水平负弯矩在竖直方向上分别发生在 扶肋跨中的1/2瓦处和扶肋固支处的第三个Hi/4处,。
设计采用的弯矩值和实际弯矩值相比是安全的,-c)所示。例如,对 于固端梁而言,当它承受均布荷载时,其跨中弯矩应为b温2/24,但是,考虑到 墙面板虽然按连续梁计算,然而它们的固支程度并不充分,为安全起见,故设计 值按式确定。
3)竖直弯矩
墙面板在土压力的作用下,除了上述的水平弯矩外,将同时产生沿墙高方向 的竖直弯矩。。负弯矩出现在 墙杯一侧底部H1/4范围内,正弯矩出现在墙面一侧,最大值在第三个Hi/4段内, 其最大值可近似按下列公式计算:
竖直负弯矩:
M D = -
=- = -
e
a)跨中弯矩 b)扶肋处弯矩
竖直正弯矩: -}l/4
' = =
沿墙长方向(纵向