加筋土擋墻設(shè)計(jì)方案

1、加筋土擋墻設(shè)計(jì)方案報(bào)告 學(xué)校：青島理工大學(xué)學(xué)院：土木工程學(xué)院參賽隊(duì)伍名稱：cgh組長(zhǎng)：韓晨偉組員：陳曉剛 甘立雪組長(zhǎng)聯(lián)系方式:組長(zhǎng)郵箱:一、模型說(shuō)明及要求加筋土擋墻設(shè)計(jì)，其具體做法為：用沙箱尺寸為75cm×50cm×50cm，填料為標(biāo)準(zhǔn)沙，加筋的筋帶為牛皮紙，擋土墻的面板為標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)紙，構(gòu)筑一段加筋土擋墻。根據(jù)題目要求，這里直接將加筋擋土墻看做長(zhǎng)為50 cm，高為50cm的單邊墻，以此為設(shè)計(jì)中考慮的模型。在設(shè)計(jì)中取安全系數(shù)為1.5。二 、材料參數(shù)的取值 1、填土（標(biāo)準(zhǔn)砂）的物理力學(xué)參數(shù) 根據(jù)相關(guān)試驗(yàn)資料可知：砂土重度=17kn/m3 ，內(nèi)摩擦角=35°，黏聚力c=0

2、。 2、筋帶的抗拉參數(shù) （1）筋帶每單位寬度的抗拉強(qiáng)度:f拉=3.5n/mm (2）筋帶（牛皮紙帶）與土體（標(biāo)準(zhǔn)砂）的摩擦系數(shù):=0.47說(shuō)明：所有的材料參數(shù)是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)資料和相關(guān)文獻(xiàn)所取的平均值。三 、擋土墻土壓力計(jì)算 庫(kù)倫土壓力計(jì)算模型如下所示上述受力分析可得：則最大反力即為主動(dòng)土壓力值: 由于比賽時(shí)采用牛皮紙作為擋墻和筋條，故可以將庫(kù)倫土壓力模型進(jìn)行簡(jiǎn)化。圖中，墻背面直立，光滑，填土面水平，即上式中這樣，土壓力計(jì)算便可以簡(jiǎn)化為郎肯土壓力模型。這里，我們就采用郎肯土壓力模型進(jìn)行擋土墻土壓力計(jì)算。（1） 不考慮外加荷載情況下土壓力的計(jì)算首先，由于比賽中擋墻紙面板采用100g /m的牛皮紙，

3、假設(shè)擋墻墻背光滑；若不考慮擋墻變形情況，擋墻墻背豎直；同時(shí)假設(shè)填土水平并無(wú)限延伸，則：郎肯主動(dòng)土壓力系數(shù)：擋板底部郎肯土壓力最大，p1=750mm500mm 2.304kpa 圖一（2）增加荷載后的土壓力計(jì)算加載豎向荷載：木桶直徑 d=10cm，木桶和砂總重量為：m=250n，則砂上表面受圓形均布荷載豎向超載豎向超載產(chǎn)生的主動(dòng)土壓力強(qiáng)度：p1=p0*ka=31.85*0.271=8.63kpa由郎肯土壓力理論可知豎向載荷對(duì)擋土墻影響深度起點(diǎn)點(diǎn)為:影響終點(diǎn)為：； 所以整體土壓力模型如右圖所示：aa=2.304kpa ae=8.63kpa p0ka 圖二 四 加筋條設(shè)計(jì) 圖三 加筋條設(shè)計(jì)圖 圖四

4、破裂面模型 1 拉筋拉力計(jì)算， 假設(shè)每條拉筋所承受的拉力為拉筋所在矩形區(qū)受到的總土壓力，則計(jì)算如下zi<38.42時(shí)拉力計(jì)算：ti=zis矩形kazi>38.42時(shí)拉力計(jì)算：ti=(p0+zi)s矩形ka 式中 ti單條拉筋拉力；p0超載產(chǎn)生的壓力；砂土的重度；zi每層拉筋布置的深度；s矩形拉筋所在矩形區(qū)的面積；ka朗肯主動(dòng)土壓力系數(shù)，ka=tan2(45o-/2)。 計(jì)算結(jié)果如下表1所示。 2 拉筋有效長(zhǎng)度計(jì)算 le= ti*sf 2(*zi)*b*將數(shù)據(jù)帶入。得到結(jié)果如下表1 所示。 3 由圖四和數(shù)學(xué)計(jì)算可得滑動(dòng)區(qū)拉筋長(zhǎng)度為： 當(dāng)zi24時(shí)，lr=144mm 當(dāng)zi24時(shí)，lr

5、=(h-zi)tg 將數(shù)據(jù)帶入公式所得結(jié)果如下表1所示。4 拉筋總長(zhǎng)度 l=lr+le,最終計(jì)算結(jié)果如下表1所示。5 每層拉筋總拉力 ti=n*ti,計(jì)算結(jié)果如下表1所示。筋條no.每層條數(shù)nzi(mm)每條拉筋拉力ti(n)筋條有效長(zhǎng)度le(mm)滑動(dòng)區(qū)拉筋長(zhǎng)lr(mm)拉筋總長(zhǎng)l（mm）每層拉筋拉力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 筋條