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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γ=17KN/m3 ，内摩擦角φ=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:μ=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 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。 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= 750mm 500mm 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 Zi38.42时拉力计算：Ti=γZiS矩形Ka Zi38.42时拉力计算：Ti=(P0+γZi)S矩形Ka 式中 Ti——单条拉筋拉力；P0——超载产生的压力；γ——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-φ/2)。 计算结果如下表1所示。 2 拉筋有效长度计算 Le= Ti*SF 2(γ*Zi)*b*μ 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Zi≤24时，LR=144mm 当Zi≥24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n Zi(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) 1 5 30 0.83 173.13 144 318 4.15 2 4 90 3.11 57.66 144 202 12.44 3 3 150 6.91 48.05 144 193 20.73 4 4 205 5,90 57.66 144 202 23.6 5 3 255 9.81 48.05 135 184 29.43 6 4 305 8.78 48.05 105 154 45.12 7 5 355 8.18 40.04 75 116 40.9 8 6 405 22.17 48.05 45 94 133.02