倾覆力矩与抗倾覆力矩的计算
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4.O 米高重力式挡墙验算(土压力计算方式:静止)重力式挡墙验算计算项目:重力式挡墙1计算时间:2023-03-0714:32:04星期二 执行规范:《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002),本文简称《边坡规范》 《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001),本文简称《荷载规范》 《建筑抗震设计规范》(GB500U-2010),本文简称《抗震规范》《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010),本文简称《混凝土规范》《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002),本文简称《基础规范》《砌体结构设计规范》(GB50003-2001),本文简称《砌体规范》[已知条件] 1.基本信息边坡类型 土质边坡 边坡等级 二级墙身高(m) 4.000 采用扩展墙趾台阶 √ 墙顶宽(m)1.200卜台阶尺寸bl(m)0.600]TJ TJ TJ TJ TJ 1 2 3 4 5 6 ΓL ΓL ΓL ΓL ΓL ΓL3.荷载信息场地环境一般地区土压力计算方法静止[计算内容](1)墙身力系计算(2)滑动稳定性验算(3)倾覆稳定性验算(4)地基承载力及偏心距验算(5)基础强度验算(6)墙底截面强度验算(7)台顶截面强度验算[计算结果]一、【组合1】(一)作用在挡土墙上的力系计算1岩土压力计算(1)合力按假想墙背计算静止土压力:Ea=153.131(kN)Ex=153.131(kN)Ey=O.000(kN)作用点高度Zy=I.671(m)(2)分布岩土压力分布见左侧结果图。
2墙身重力计算墙身截面积=11.085(m2)重量=277.133(kN)重心至墙趾的水平距离=2.213(m)3墙背与假想墙背之间土楔重(包括超载)=62.834(kN)重心坐标⑵036,T.671)(相对于墙面坡上角点)(二)滑动稳定性验算基底摩擦系数=0.200因墙下基础为钢筋混凝土底板,所以需要验算基础底面的滑移稳定性基础截面积=2.947(m2)基础重量Wj=73.671(kN)采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下:基底倾斜角度=14.036(度)总竖向力=413.638(kN),在基底面的法向分量=401.288(kN),切向分量=100.322(kN)总水平力二153.131(kN),在基底面的法向分量二37.140(kN),切向分量二148.559(kN)滑移力=48.237(kN)抗滑力=87.686(kN)滑移验算满足:KC=1.818>1,300地基土摩擦系数=0.500地基±±楔重=58.600(kN)地基土层水平向:滑移力=153.131(kN)抗滑力=236.119(kN)地基土层水平向:滑移验算满足:K c2=1.542>1,300(三)倾覆稳定性验算相对于墙趾点:墙身重力的力臂=2.213(m)Ey的力臂=4.053(m)EX的力臂=0.658(m)墙背与第二破裂面(或假想墙背)之间土重的力臂=3.636(m)基础为钢筋混凝土底板,验算挡土墙绕基础趾点倾覆稳定性基础截面积=2.947(m2)基础重量Wj=73.671kN基础重心距离基础趾点的水平距离=2.516(m)倾覆力矩=160.150(kN-m)抗倾覆力矩=1340.486(kN-m)倾覆验算满足:Ko=8.370>1.600(四)地基承载力及偏心距验算基础类型为钢筋碎底板,验算底板下偏心距及压应力基础截面积=2.947(m2)基础重量Wj=73.671(kN)取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距相对于墙趾点:总竖向力(标准值)=438.428(kN)总弯矩(标准值)=1180.336(kN-m)力臂Zn=2.692(m) 基础底面宽度B=4.97基In)偏心距e=-0.203(m)(右偏)作用于基底的合力偏心距验算满足:e=0.203≤0.250X4.978=l.245(m)基底压力(标准值):墙趾=66.506(kPa)墙踵=109.638(kPa)地基平均承载力验算满足:Pk=88.072≤f a=150.000(kPa)基础边缘地基承载力验算满足:Pi=IO9.638W1.2f∙=l.2X150.000=180.000(kPa)(五)基础强度验算基础为钢筋混凝土底板,需要作强度验算基础截面积=2.947(m2)基础重量Wj=73.671(kN)取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距基础底面宽度B=4.97基In)偏心距e=-0.203(m)(右偏)基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=2.692(m)基础底压力(设计值):趾部=66.506(kPa)踵部=109.638(kPa)悬臂根部=73.437(kPa) 重要性系数Yo=1.000混凝土底板基础悬臂端部强度验算:截面高度:H'=0.600(m)截面弯矩:M=10.337(kN-m)截面剪力:Q=27.342(kN)纵向受拉钢筋:AS=&aιfebho∕f y=52mm2P=0.01%<P Mln=0.20%按构造配筋As=1200mm2抗剪截面验算:V=27.34kN<0.250BCfCbhO=I636.25kN截面满足抗剪承载力验算:27.34(kN)≤0.7βh ftbho=488.95(kN)满足(六)墙底截面强度验算1岩土压力不重新计算2墙身重力计算墙身截面积=9.160(m2)重量=229.000(kN)重心至墙趾的水平距离=2.128(m)3墙背与假想墙背之间土楔重(包括超载)=40.000(kN)重心坐标(1.867,T.333)(相对于墙面坡上角点)4截面验算相对于验算截面外边缘:墙身重力的力臂=2.128(m)Ey的力臂=3.636(m)EX的力臂=0.658(m)相对于截面趾点:总竖向力(设计值)=267.283(kN)总弯矩(设计值)=525.827(kN-m)力臂Zn=1.967(m)截面宽度B=3.800(m)偏心距e=-0.067面)(右偏)截面上偏心距验算满足:e=0.067≤0.225X3.800=0.855(m)重要性系数YO=1.000验算截面上的轴向压力设计值N=267.283(kN)素混凝土构件的稳定系数6=1.000每沿米混凝土受压区面积A'c=3.935(m2)素混凝土轴心抗压强度设计值=10115.0(kPa)受压承载力验算满足:YON=267.283<Φf c<A,c=39798.645(kN)重要性系数Yo=1.000验算截面上的剪力设计值V=38.283(kN)轴向压力设计值N=267.283(kN)挡墙构件的计算截面每沿米面积A=3.800(m2)素混凝土轴心抗拉强度设计值L=698.500(kPa)计算截面的剪跨比入=1.5受剪承载力验算满足:YoV=38.283<1.75ftbh√(λ+l)=1858.010(kPa)(七)台顶截面强度验算1岩土压力计算按假想墙背计算静止土压力:Ea=70.431(kN)Ex=7O.431(kN)Ey=O.000(kN)作用点高度Zy=L133(m)2墙身重力计算墙身截面积=6.970(m2)重量=174.250(kN)重心至墙趾的水平距离;1.450(m)3墙背与假想墙背之间土楔重(包括超载)=28.900(kN)重心坐标(1.767,T.133)(相对于墙面坡上角点)4截面验算相对于验算截面外边缘:墙身重力的力臂=1.450(m)Ey的力臂=2.617(m)EX的力臂=1.133(m)相对于截面趾点:总竖向力(设计值)=191.858(kN)总弯矩(设计值)=218.914(kN-m)力臂Zn=1.141(m)截面宽度B=2.900(m)偏心距e=0.309(m)(左偏)截面上偏心距验算满足:e=0.309≤0.225X2.900=0.653(m)重要性系数YO=1.000验算截面上的轴向压力设计值N=191.858(kN)素混凝土构件的稳定系数4>=1.000每沿米混凝土受压区面积A'c=2.282(m2)素混凝土轴心抗压强度设计值fe=10115.0(kPa)受压承载力验算满足:YON=191.858<Φfc<Λ,c=23082.844(kN)重要性系数YO=1.000验算截面上的剪力设计值V=17.608(kN)轴向压力设计值N=191.858(kN)挡墙构件的计算截面每沿米面积A=2.900(m2)素混凝土轴心抗拉强度设计值*=698.500(kPa)计算截面的剪跨比人=1.5受剪承载力验算满足:YoV=17.608<1.75f l bho∕(λ+l)=1417.955(kPa)二、【组合2】(一)作用在挡土墙上的力系计算1岩土压力计算(1)合力按假想墙背计算静止土压力:Ea=153.131(kN)Ex=153.131(kN)Ey=O.000(kN)作用点高度Zy=I.671(m)(2)分布岩土压力分布见左侧结果图。
高层建筑整体抗倾覆的验算在当今城市的天际线中,高层建筑如雨后春笋般拔地而起。
然而,这些高耸入云的建筑在面临各种自然和人为因素的影响时,其稳定性和安全性至关重要。
其中,高层建筑整体抗倾覆的验算就是确保其结构安全的关键环节之一。
首先,我们要明白什么是高层建筑的抗倾覆。
简单来说,就是防止建筑物在水平力(如风荷载、地震作用等)的作用下发生倾倒或翻转。
想象一下,一座高楼在强风或强烈地震中,如果没有足够的抗倾覆能力,就可能像一个被推倒的积木一样,造成极其严重的后果。
那么,为什么要进行高层建筑整体抗倾覆的验算呢?这是因为随着建筑高度的增加,水平荷载(如风荷载、地震作用)对结构的影响越来越大。
这些水平荷载会产生倾覆力矩,如果建筑物的抗倾覆能力不足,就可能导致结构的破坏甚至倒塌。
此外,不均匀的地基沉降、施工误差等因素也可能影响建筑物的稳定性,因此通过抗倾覆验算来提前发现并解决潜在的安全隐患是非常必要的。
接下来,让我们了解一下高层建筑整体抗倾覆验算的主要方法和步骤。
第一步,需要确定作用在建筑物上的各种水平荷载。
这包括风荷载、地震作用等。
风荷载的计算通常需要考虑建筑物的形状、高度、所处的地理位置以及周边环境等因素。
地震作用的计算则相对较为复杂,需要根据建筑物所在地区的地震设防烈度、场地类别等进行分析。
第二步,计算建筑物的抗倾覆力矩。
这通常与建筑物的自重以及基础底面以上的竖向荷载有关。
建筑物的自重越大,抗倾覆力矩也就越大。
第三步,计算倾覆力矩。
倾覆力矩是由水平荷载产生的,其大小取决于水平荷载的大小和作用点的位置。
第四步,将抗倾覆力矩与倾覆力矩进行比较。
一般来说,抗倾覆力矩应该大于倾覆力矩一定的倍数,以保证建筑物具有足够的抗倾覆能力。
这个倍数通常由相关的建筑规范和标准规定。
在进行高层建筑整体抗倾覆验算时,还需要考虑一些其他的因素。
例如,基础的形式和埋深对建筑物的抗倾覆能力有着重要的影响。
如果基础埋深较浅,建筑物的抗倾覆能力就会相对较弱;反之,如果基础埋深较深,并且基础与地基之间的连接牢固,就能够有效地提高建筑物的抗倾覆能力。
耐震强度计算
1 已知条件:
轨距 L=1465 重心高 H=1460 总重 W=61980 kg
注:国家标准GB50260-96中烈度8度的水平加速度为0.2g 。
2 强度校核:
由于变压器本体(包括附件)为刚度很好的结构,和地震发生共振的机率较小,地震反应也小;同时,震害调查表明无本体直接震坏的实例。
其震害一般是位移、倾倒引起震害。
故本体的抗震性可按静态条件考虑。
2.1 抗倾覆性能:
倾覆力矩 M=0.2x61980x1.46=18098 kgf*m
抗倾覆力矩 M '=(1-0.1)x61980x(1.465/2)=40860 kgf*m 由于M '>M ,故无倾覆可能。
2.2 垂直运动
由于垂直加速度为0.1g ,即其垂直震动力为0.1W ,远小于变压器重量W ,故无垂直运动的可能。
2.3 水平运动
钢与钢之间的干性摩擦系数为μ=0.15,则水平移动力为: F=0.2x61980-0.15x(1-0.1)x61980=4029 kgf
箱底与钢轨之间联结螺栓均为40-M24,每个M24螺栓受剪力: F1=4029/40=100.7 kgf
M24螺栓截面积:S1=x 4
1πx20.7522=338.2 2mm
剪应力τ1=438.8/338.2=1.30 kgf/2mm 许用剪应力[τ]=0.5x22=11 kgf/2mm (0.5指螺栓剪应力许用值取拉伸应力的一半)。
安全系数Kf=11/1.3=8.46
3 结论
该产品具有足够的抗震强度。
悬臂吊倾覆力矩计算公式英文回答:The formula for calculating the tipping moment of a cantilever crane is as follows:Tipping Moment = Load Weight x Load Distance.The load weight refers to the weight of the load being lifted by the crane, and the load distance refers to the horizontal distance between the load and the pivot point of the crane.For example, let's say we have a cantilever crane that is lifting a load weighing 1000 kg. The load is positioned 5 meters away from the pivot point of the crane. To calculate the tipping moment, we would use the formula:Tipping Moment = 1000 kg x 5 m = 5000 kg·m.This means that the tipping moment of the crane in this scenario is 5000 kg·m. If the tipping moment exceeds the maximum tipping moment that the crane can withstand, it may result in the crane toppling over.中文回答:悬臂吊倾覆力矩的计算公式如下:倾覆力矩 = 载荷重量 x 载荷距离。
混凝土结构倾覆稳定性计算规程一、前言混凝土结构是建筑工程中常见的结构形式,其稳定性是建筑工程中必须要考虑的重要问题之一。
倾覆是混凝土结构最常见的稳定问题之一,因此,混凝土结构倾覆稳定性的计算规程对于建筑工程的设计和施工至关重要。
二、计算规程1.倾覆稳定性的概念倾覆稳定性是指混凝土结构在受到外力作用下,其底部转动或滑动,导致结构失去平衡的现象。
倾覆稳定性的计算是建筑工程中必须要考虑的重要问题之一。
2.计算方法(1)确定结构倾覆的方向和形式。
(2)计算结构受到的倾覆力矩。
(3)计算结构的倾覆抵抗力矩。
(4)比较两个力矩的大小,以确定结构是否稳定。
3.计算步骤(1)确定结构倾覆的方向和形式。
根据混凝土结构的实际情况和受力情况,确定结构倾覆的方向和形式。
例如,柱子的倾覆方向可能是垂直于地面的方向,而墙体的倾覆方向可能是垂直于墙面的方向。
(2)计算结构受到的倾覆力矩。
根据结构的受力情况,计算结构受到的倾覆力矩。
倾覆力矩的大小取决于结构的重心高度和外力作用点的位置。
倾覆力矩的计算公式为M=F×h,其中M为倾覆力矩,F为外力作用点的水平分量,h为结构重心高度。
(3)计算结构的倾覆抵抗力矩。
根据结构的几何形状和材料力学特性,计算结构的倾覆抵抗力矩。
倾覆抵抗力矩的大小取决于结构的几何形状和材料力学特性。
倾覆抵抗力矩的计算公式为MR=W×r,其中MR为倾覆抵抗力矩,W为结构质量,r为结构倾覆的半径。
(4)比较两个力矩的大小,以确定结构是否稳定。
将倾覆力矩和倾覆抵抗力矩进行比较,如果倾覆力矩大于倾覆抵抗力矩,则结构不稳定,需要采取相应的措施来提高结构的倾覆稳定性。
4.计算注意事项(1)计算时应考虑结构的实际情况和受力情况。
(2)计算中应考虑结构的材料力学特性和几何形状。
(3)计算时应注意单位的统一和精度的保证。
(4)计算结果应与实际情况进行比较,以确定计算结果的可靠性。
三、结论混凝土结构倾覆稳定性的计算规程是建筑工程中必须要考虑的重要问题之一。
护坡墙抗倾覆计算公式护坡墙是一种用于防止山体坡面坍塌、保护道路、铁路和建筑物安全的重要工程结构。
在设计护坡墙时,抗倾覆是一个重要的考虑因素。
抗倾覆是指护坡墙在受到外部力作用时不发生倾覆的能力。
为了保证护坡墙的稳定性和安全性,需要进行抗倾覆计算。
本文将介绍护坡墙抗倾覆的计算公式及相关内容。
护坡墙抗倾覆计算公式通常包括静力法和动力法两种方法。
静力法是指根据护坡墙受到的静力力学作用进行计算,而动力法则是考虑护坡墙在地震等动力荷载作用下的稳定性。
下面将分别介绍这两种方法的抗倾覆计算公式。
静力法抗倾覆计算公式:护坡墙抗倾覆的静力法计算公式通常采用平衡条件来进行计算。
假设护坡墙受到的倾覆力矩等于抵抗倾覆的力矩,即可得到抗倾覆的计算公式。
一般情况下,护坡墙抗倾覆的计算公式可以表示为:M = W H sin(α)。
其中,M为护坡墙受到的倾覆力矩,W为护坡墙受到的作用力,H为护坡墙的高度,α为倾斜角度。
根据这个公式可以计算出护坡墙的抗倾覆能力,从而确定护坡墙的稳定性。
动力法抗倾覆计算公式:护坡墙在地震等动力荷载作用下的抗倾覆计算需要考虑动力因素。
一般情况下,采用地震力矩来进行计算。
护坡墙在地震作用下的抗倾覆力矩可以表示为:M = W H a。
其中,M为护坡墙受到的地震倾覆力矩,W为护坡墙受到的地震作用力,H为护坡墙的高度,a为地震加速度。
根据这个公式可以计算出护坡墙在地震作用下的抗倾覆能力,从而确定护坡墙在地震等动力荷载下的稳定性。
除了上述的抗倾覆计算公式外,还需要考虑护坡墙的其他因素,如材料强度、结构形式、地基条件等。
这些因素也会对护坡墙的抗倾覆能力产生影响,需要进行综合考虑。
在实际工程中,护坡墙的抗倾覆计算需要根据具体情况进行综合分析,考虑各种因素的影响。
同时,还需要进行抗倾覆的安全系数分析,以确保护坡墙的稳定性和安全性。
总之,护坡墙抗倾覆计算是保证护坡墙稳定性和安全性的重要步骤。
通过合理的计算公式和综合分析,可以确定护坡墙的抗倾覆能力,从而保证工程的安全性和可靠性。
抗倾覆力矩和倾覆力矩引言:在物理学中,力矩是指物体受到的力对其产生的转动效果。
而抗倾覆力矩和倾覆力矩则是在工程领域中用于描述建筑物或结构的抗倾覆能力的重要参数。
本文将对抗倾覆力矩和倾覆力矩进行详细介绍,并解释它们的作用和计算方法。
一、抗倾覆力矩抗倾覆力矩是指建筑物或结构在受到外部作用力时,能够抵抗倾覆的能力。
它是建筑物稳定性的一个重要指标,通常用来评估建筑物的抗风、抗地震等能力。
抗倾覆力矩的计算方法与结构的几何形状、材料特性和受力情况有关。
一般来说,建筑物的抗倾覆力矩可以通过以下公式计算:抗倾覆力矩=底部抗倾覆力×基底长度其中,底部抗倾覆力是指建筑物底部的抗倾覆力,包括建筑物自重和地基对建筑物的反作用力。
基底长度是指建筑物底部的长度。
抗倾覆力矩越大,说明建筑物的抗倾覆能力越强。
在设计建筑物时,工程师通常会根据建筑物所处的地理位置、设计要求和安全标准等因素来确定抗倾覆力矩的要求。
二、倾覆力矩倾覆力矩是指建筑物或结构在受到外部作用力时,发生倾覆的力矩。
当倾覆力矩超过建筑物的抗倾覆力矩时,建筑物将失去稳定性,可能发生倾覆事故。
倾覆力矩的计算方法也与结构的几何形状、材料特性和受力情况相关。
一般来说,倾覆力矩可以通过以下公式计算:倾覆力矩=外部作用力×倾覆臂其中,外部作用力是指建筑物所受的外部作用力,如风力、地震力等。
倾覆臂是指作用力与建筑物底部的垂直5巨离。
倾覆力矩越小,说明建筑物的倾覆风险越低。
因此,在设计建筑物时,工程师需要根据建筑物的受力情况和安全要求来合理确定建筑物的倾覆力矩。
三、抗倾覆力矩与倾覆力矩的关系抗倾覆力矩和倾覆力矩是相互关联的。
建筑物的抗倾覆力矩与其结构形状、材料特性和底部抗倾覆力等因素密切相关,而倾覆力矩则取决于外部作用力和倾覆臂的大小。
为确保建筑物的稳定性和安全性,设计师需要在设计过程中合理考虑抗倾覆力矩和倾覆力矩之间的关系。
一般来说,抗倾覆力矩应大于倾覆力矩才能保证建筑物的稳定。
附件1 滑坡稳定性及挡土墙稳定性验算1、滑坡体工况1稳定性计算计算项目:土层滑坡稳定性计算-自重工况------------------------------------------------------------------------[计算简图][控制参数]:采用规范: 通用方法计算目标: 安全系数计算滑裂面形状: 圆弧滑动法不考虑地震[坡面信息]坡面线段数 10坡面线号水平投影(m) 竖直投影(m) 超载数2 03 04 05 06 07 08 09 010 0 [土层信息]坡面节点数 11编号 X(m) Y(m) 0-1-2-3-4-5-6-7-8-9-10附加节点数 812345678不同土性区域数 3区号重度粘结强度节点(kN/m3) (kpa) 编号1 ( 0,-1,-2,-3,-4,-5,-6,-7,-8,-9,-10,4,3,2,1,)2 ( 1,2,3,4,6,5,)3 ( 5,6,8,7,)区号粘聚力内摩擦角(kPa) (度)123不考虑水的作用[计算条件]圆弧稳定分析方法: Bishop法土条重切向分力与滑动方向反向时: 当下滑力对待稳定计算目标: 给定圆心、半径计算安全系数条分法的土条宽度: (m)圆心X坐标: (m)圆心Y坐标: (m)半径: (m)------------------------------------------------------------------------计算结果:------------------------------------------------------------------------滑动圆心 = ,(m)滑动半径 = (m)滑动安全系数 =起始x 终止x 倾角土条宽 Ci φ条实重浮力地震力渗透力附加力附加力下滑力抗滑力 m 超载竖向li X Y 地震力地震力 (m) (m) (度) (m) (kPa) (度) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN)----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------总的下滑力 = (kN)总的抗滑力 = (kN)土体部分下滑力 = (kN)土体部分抗滑力 = (kN)筋带在滑弧切向产生的抗滑力 = (kN)筋带在滑弧法向产生的抗滑力= (kN)2、滑坡体工况二稳定性计算计算项目:土层滑坡稳定性计算-自重+暴雨+地震工况[控制参数]:采用规范: 通用方法计算目标: 安全系数计算滑裂面形状: 圆弧滑动法地震烈度: 7 度水平地震系数:地震作用综合系数:地震作用重要性系数:地震力作用位置: 质心处水平加速度分布类型:矩形[坡面信息] 同1[土层信息] 同1不同土性区域数 3区号重度粘结强度节点(kN/m3) (kpa) 编号1 ( 0,-1,-2,-3,-4,-5,-6,-7,-8,-9,-10,4,3,2,1,)2 ( 1,2,3,4,6,5,)3 ( 5,6,8,7,)区号粘聚力内摩擦角(kPa) (度)123不考虑水的作用[计算条件]圆弧稳定分析方法: Bishop法土条重切向分力与滑动方向反向时: 当下滑力对待稳定计算目标: 给定圆心、半径计算安全系数条分法的土条宽度: (m)圆心X坐标: (m)圆心Y坐标: (m)半径: (m)------------------------------------------------------------------------计算结果:------------------------------------------------------------------------滑动圆心 = ,(m)滑动半径 = (m)滑动安全系数 =起始x 终止x 倾角土条宽 Ci φ条实重浮力地震力渗透力附加力附加力下滑力抗滑力 m 超载竖向li X Y 地震力地震力 (m) (m) (度) (m) (kPa) (度) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN)----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------总的下滑力 = (kN)总的抗滑力 = (kN)土体部分下滑力 = (kN)土体部分抗滑力 = (kN)3、现有重力式挡土墙稳定性验算[执行标准:公路]计算项目:现有重力式挡土墙稳定性验算------------------------------------------------------------------------原始条件:墙身尺寸:墙身高: (m)墙顶宽: (m)面坡倾斜坡度: 1:背坡倾斜坡度: 1:采用1个扩展墙址台阶:墙趾台阶b1: (m)墙趾台阶h1: (m)墙趾台阶与墙面坡坡度相同墙底倾斜坡率: :1物理参数:圬工砌体容重: (kN/m3)圬工之间摩擦系数:地基土摩擦系数:墙身砌体容许压应力: (kPa)墙身砌体容许弯曲拉应力: (kPa)墙身砌体容许剪应力: (kPa)材料抗压极限强度: (MPa)材料抗力分项系数:系数醩:挡土墙类型: 一般挡土墙墙后填土内摩擦角: (度)墙后填土粘聚力: (kPa)墙后填土容重: (kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角: (度)地基土容重: (kN/m3)地基土浮容重: (kN/m3)修正后地基承载力特征值: (kPa)地基承载力特征值提高系数:墙趾值提高系数:墙踵值提高系数:平均值提高系数:墙底摩擦系数:地基土类型: 坚硬岩石地基地基土内摩擦角: (度)地基土粘聚力: (kPa)土压力计算方法: 库仑坡线土柱:坡面线段数: 9折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数1 02 03 04 05 06 07 08 09 0坡面起始距离: (m)地面横坡角度: (度)填土对横坡面的摩擦角: (度)墙顶标高: (m)挡墙分段长度: (m)计算参数:稳定计算目标: 给定圆心,半径计算安全系数圆心X坐标: (m)圆心Y坐标: (m)半径: (m)筋带对稳定的作用: 筋带力沿圆弧切线=====================================================================第 1 种情况: 组合1=============================================组合系数:1. 挡土墙结构重力分项系数 = √2. 墙顶上的有效永久荷载分项系数 = √3. 墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数 = √4. 填土侧压力分项系数 = √5. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数 = ×=============================================[土压力计算] 计算高度为 (m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = (度)按实际墙背计算得到:第1破裂角: (度)Ea=(kN) Ex=(kN) Ey=(kN) 作用点高度 Zy=(m)因为俯斜墙背,需判断第二破裂面是否存在,计算后发现第二破裂面不存在墙身截面积 = (m2) 重量 = (kN)(一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数 =采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下:基底倾斜角度 = (度)Wn = (kN) En = (kN) Wt = (kN) Et = (kN)滑移力= (kN) 抗滑力= (kN)= >滑移验算满足: Kc滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足: 方程值 = (kN) >地基土层水平向: 滑移力= (kN) 抗滑力= (kN)= <=地基土层水平向: 滑移验算不满足: Kc2(二) 倾覆稳定性验算= (m)相对于墙趾点,墙身重力的力臂 Zw= (m)相对于墙趾点,Ey的力臂 Zx= (m)相对于墙趾点,Ex的力臂 Zy验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= (kN-m) 抗倾覆力矩= (kN-m)= <=倾覆验算不满足: K倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值 = (kN-m) >(三) 地基应力及偏心距验算基础类型为天然地基,验算墙底偏心距及压应力取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距作用于基础底的总竖向力 = (kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=(kN-m)基础底面宽度 B = (m) 偏心距 e = (m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = (m)基底压应力: 趾部= 踵部=(kPa)作用于基底的合力偏心距验算不满足: e= > * = (m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力= <= (kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力= <= (kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力= <= (kPa)(四) 基础强度验算基础为天然地基,不作强度验算(五) 墙底截面强度验算验算截面以上,墙身截面积 = (m2) 重量 = (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Z= (m)w= (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx= (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = (kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=(kN-m)相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = (m)截面宽度 B = (m) 偏心距 e1 = (m)截面上偏心距验算不满足: e1= > * = (m)截面上压应力: 面坡= 背坡=(kPa)压应力验算满足: 计算值= <= (kPa)拉应力验算满足: 计算值= <= (kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= <= (kPa)[极限状态法]:重要性系数0 =验算截面上的轴向力组合设计值Nd = (kN)轴心力偏心影响系数醟 =挡墙构件的计算截面每沿米面积A = (m2)材料抗压极限强度Ra = (kpa)圬工构件或材料的抗力分项系数鉬 =偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮 =计算强度时:强度验算满足: 计算值= <= (kN)计算稳定时:稳定验算满足: 计算值= <= (kN)(六) 台顶截面强度验算[土压力计算] 计算高度为 (m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角 = (度)按实际墙背计算得到:第1破裂角: (度)Ea=(kN) Ex=(kN) Ey=(kN) 作用点高度 Zy=(m)因为俯斜墙背,需判断第二破裂面是否存在,计算后发现第二破裂面不存在 [强度验算]验算截面以上,墙身截面积 = (m2) 重量 = (kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂 Zw = (m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂 Zx = (m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂 Zy = (m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力 = (kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=(kN-m)相对于验算截面外边缘,合力作用力臂 Zn = (m)截面宽度 B = (m) 偏心距 e1 = (m)截面上偏心距验算不满足: e1= > * = (m)截面上压应力: 面坡= 背坡=(kPa)压应力验算满足: 计算值= <= (kPa)拉应力验算不满足: 计算值= > (kPa)切向应力检算:剪应力验算满足: 计算值= <= (kPa)[极限状态法]:重要性系数0 =验算截面上的轴向力组合设计值Nd = (kN)轴心力偏心影响系数醟 =挡墙构件的计算截面每沿米面积A = (m2)材料抗压极限强度Ra = (kPa)圬工构件或材料的抗力分项系数鉬 =偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮 =不合理:轴心力偏心影响系数醟<0,所得结果将没有意义!计算强度时:强度验算不满足: 计算值= > (kN)计算稳定时:稳定验算不满足: 计算值= > (kN) (七) 整体稳定验算圆心: ,半径 = (m)安全系数 =总的下滑力 = (kN)总的抗滑力 = (kN)土体部分下滑力 = (kN)土体部分抗滑力 = (kN)筋带的抗滑力 = (kN)整体稳定验算满足: 最小安全系数= >==================================================各组合最不利结果================================================= (一) 滑移验算安全系数最不利为:组合1(组合1)抗滑力 = (kN),滑移力 = (kN)。
倾覆力矩与抗倾覆力矩的计算
一、引言
在物理学中,力矩是描述物体受力时发生旋转的物理量。
对于倾覆力矩与抗倾覆力矩的计算,我们需要了解相关概念和公式,并透彻理解其在实际问题中的应用。
本文将对倾覆力矩和抗倾覆力矩进行详细的介绍和计算方法的说明。
二、倾覆力矩的计算
倾覆力矩是指物体受到外力作用时,由于受力点与物体重心之间的距离产生的力矩。
当倾覆力矩超过物体的抗倾覆力矩时,物体将发生倾覆。
1. 定义
倾覆力矩可以通过以下公式进行计算:
倾覆力矩 = 外力F × 垂直于力的距离d
2. 计算方法
我们需要确定物体受力的位置和大小。
然后,找到物体的重心位置。
接下来,计算重心和受力点之间的距离d。
最后,将外力F与距离d相乘,即可得到倾覆力矩的大小。
举个例子来说明,假设有一个长方体,长为L,宽为W,高为H,质量为M。
该长方体受到外力F作用在长方体最上方的表面上。
我
们需要计算该长方体发生倾覆的倾覆力矩。
我们需要找到该长方体的重心位置。
对于长方体来说,重心位于长方体的中心位置,即重心距离底部的距离为H/2。
然后,我们需要计算受力点与重心之间的距离d。
由于受力作用在长方体最上方的表面上,因此受力点与重心之间的距离为H/2。
将外力F与距离d相乘,即可得到倾覆力矩的大小。
三、抗倾覆力矩的计算
抗倾覆力矩是指物体自身的重力产生的力矩,用于抵抗外力作用时的倾覆力矩。
当抗倾覆力矩大于或等于倾覆力矩时,物体将保持稳定不倾倒。
1. 定义
抗倾覆力矩可以通过以下公式进行计算:
抗倾覆力矩 = 物体自身重力矩
2. 计算方法
抗倾覆力矩的计算需要先计算物体的自身重力矩。
自身重力矩的大小等于物体的质量乘以重力加速度乘以重心距离。
举个例子来说明,假设有一个长方体,长为L,宽为W,高为H,质量为M。
我们需要计算该长方体的抗倾覆力矩。
我们需要找到该长方体的重心位置。
对于长方体来说,重心位于长方体的中心位置,即重心距离底部的距离为H/2。
然后,计算物体的自身重力矩。
自身重力矩的大小等于物体的质量M乘以重力加速度g乘以重心距离H/2。
得到抗倾覆力矩的大小。
四、倾覆力矩与抗倾覆力矩的比较
倾覆力矩和抗倾覆力矩是物体在受到外力作用时发生倾覆和保持稳定的力矩。
当倾覆力矩大于抗倾覆力矩时,物体将发生倾覆;当倾覆力矩小于或等于抗倾覆力矩时,物体将保持稳定。
通过比较倾覆力矩和抗倾覆力矩的大小,我们可以判断物体是否会倾覆。
如果倾覆力矩大于抗倾覆力矩,物体将倾倒;如果倾覆力矩小于或等于抗倾覆力矩,物体将保持平衡。
五、总结
本文详细介绍了倾覆力矩和抗倾覆力矩的计算方法和应用。
倾覆力矩是指物体受到外力作用时由于受力点与物体重心之间的距离产生的力矩,抗倾覆力矩是指物体自身重力产生的力矩。
通过比较倾覆力矩和抗倾覆力矩的大小,我们可以判断物体是否会倾覆。
在实际应用中,正确计算倾覆力矩和抗倾覆力矩对于确保物体的稳定非常重要。
了解和掌握倾覆力矩和抗倾覆力矩的计算方法,有助于我们
更好地理解力学原理,提高工程设计和安全分析的准确性。