加筋土挡墙设计方案.doc

加筋土挡墙设计方案报告 学校：青岛理工大学学院：土木工程学院参赛队伍名称：CGH组长：韩晨伟组员：陈晓刚 甘立雪组长联系方式:组长邮箱:一、模型说明及要求加筋土挡墙设计，其具体做法为：用沙箱尺寸为75cm×50cm×50cm，填料为标准沙，加筋的筋带为牛皮纸，挡土墙的面板为标准等级纸，构筑一段加筋土挡墙。根据题目要求，这里直接将加筋挡土墙看做长为50 cm，高为50cm的单边墙，以此为设计中考虑的模型。在设计中取安全系数为1.5。二 、材料参数的取值 1、填土（标准砂）的物理力学参数 根据相关试验资料可知：砂土重度=17KN/m3 ，内摩擦角=35°，黏聚力c=0。 2、筋带的抗拉参数 （1）筋带每单位宽度的抗拉强度:f拉=3.5N/mm (2）筋带（牛皮纸带）与土体（标准砂）的摩擦系数:=0.47说明：所有的材料参数是根据实验数据资料和相关文献所取的平均值。三 、挡土墙土压力计算 库伦土压力计算模型如下所示上述受力分析可得：则最大反力即为主动土压力值: 由于比赛时采用牛皮纸作为挡墙和筋条，故可以将库伦土压力模型进行简化。图中，墙背面直立，光滑，填土面水平，即上式中这样，土压力计算便可以简化为郎肯土压力模型。这里，我们就采用郎肯土压力模型进行挡土墙土压力计算。（1） 不考虑外加荷载情况下土压力的计算首先，由于比赛中挡墙纸面板采用100g /m的牛皮纸，假设挡墙墙背光滑；若不考虑挡墙变形情况，挡墙墙背竖直；同时假设填土水平并无限延伸，则：郎肯主动土压力系数：挡板底部郎肯土压力最大，P1=750mm500mm 2.304Kpa 图一（2）增加荷载后的土压力计算加载竖向荷载：木桶直径 d=10cm，木桶和砂总重量为：M=250N，则砂上表面受圆形均布荷载竖向超载竖向超载产生的主动土压力强度：P1=P0*Ka=31.85*0.271=8.63kpa由郎肯土压力理论可知竖向载荷对挡土墙影响深度起点点为:影响终点为：； 所以整体土压力模型如右图所示：Aa=2.304kpa ae=8.63kpa P0ka 图二 四 加筋条设计 图三 加筋条设计图 图四 破裂面模型 1 拉筋拉力计算， 假设每条拉筋所承受的拉力为拉筋所在矩形区受到的总土压力，则计算如下Zi<38.42时拉力计算：Ti=ZiS矩形KaZi>38.42时拉力计算：Ti=(P0+Zi)S矩形Ka 式中 Ti单条拉筋拉力；P0超载产生的压力；砂土的重度；Zi每层拉筋布置的深度；S矩形拉筋所在矩形区的面积；Ka朗肯主动土压力系数，Ka=tan2(45o-/2)。 计算结果如下表1所示。 2 拉筋有效长度计算 Le= Ti*SF 2(*Zi)*b*将数据带入。得到结果如下表1 所示。 3 由图四和数学计算可得滑动区拉筋长度为： 当Zi24时，LR=144mm 当Zi24时，LR=(H-Zi)tg 将数据带入公式所得结果如下表1所示。4 拉筋总长度 L=LR+Le,最终计算结果如下表1所示。5 每层拉筋总拉力 Ti=n*Ti,计算结果如下表1所示。筋条NO.每层条数nZi(mm)每条拉筋拉力Ti(N)筋条有效长度Le(mm)滑动区拉筋长LR(mm)拉筋总长L（mm）每层拉筋拉力n*Ti(N)15300.83 173.13144318 4.15 24903.1157.66 144202 12.44 331506.91 48.05 144193 20.73 442055,90 57.66 144202 23.6 532559.81 48.05 135184 29.43 643058.78 48.05 105154 45.12 753558.18 40.04 75 116 40.98640522.17 48.05 4594 133.02 9545527.73 40.04 15 56 138.65 表 1 筋条抗拉强度验算：去筋条宽度为15mm 筋条所承受最大拉力为27.73N 。 K=f*b/ti=15*3.5/27.73=1.89.>1.5 符合要求筋条抗拉拔能力验算