设计资料:
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物理力学指标: 滑体:γ1=19 kN/m,φ1=40°,C1=0 kPa
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滑床:γ2=20.6 kN/m,φ2=42.3°,C2=0 kPa
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根据岩性及地层情况,滑面处的地基系数采用A=300000 kN/m,滑床土的地基系数随深
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度变化的比例系数采用m=80000 kN/m,桩附近的滑体厚度为6m,该处的滑坡推力E=410.00835 kN/m,桩前剩余抗滑力E'=0 kN/m。
抗滑桩采用C20钢筋混凝土,其弹性模量Eh=28e6 kPa,桩断面为b×a=1m×1.5m的矩形,截面S=1.5m,截面模量W2
12ba.375m3,截面对桩中心惯性矩6I13I=6693750m2,桩的中心距l=5m,桩的ba.28125m4,相对刚度系数EI=0.85Eh·
12计算宽度Bp=b+1=2m,桩的埋深h=4m。 一、采用m法计算桩身的内力 (1)计算桩的刚度 桩的变形系数5mBpEI0.473903699380272m-1
桩的换算深度α·h=1.89561479752109<2.5,故按刚性桩计算。 (2)计算外力
每根桩承受的水平推力T=410.00835×5=2050.04175kN 每根桩前的剩余抗滑力P=0×5=0kN 桩前被动土压力Ep11h12tan451733.421329758784kN/m 22 桩前被动土压力大于桩前剩余抗滑力,故桩前抗力按剩余抗滑力控制。
滑坡推力按三角形分布;桩前抗力按三角形分布,如图1。
滑面处的剪力Q0=2050.04175-0=2050.04175 kN,滑面处弯矩M0=2050.04175×2-0×2=4100.0835 kN·m。
(3)计算转动中心的深度及转角 转动中心的深度:y0h2A3M02Q0hmh4M03Q0h23A2M0Q0hmh3M02Q0h
=2.53424657534247 m 转角:123A2M0Q0hmh3M02Q0hBph6AAmhmh322
=1.84241276776921E-03 rad
(4)求桩身内力及侧向应力 侧向应力:
yy0yAmy
滑动面以下深度y处桩截面的弯矩和剪力,取y处上部为分离体,由∑M=0及∑X=0求得:
11ABpy2y0yBpmy23y02y 26112 MyM0Q0yBpAy3y0yBpmy32y0y
612111222 当y≥y0时:QyQ0Bpmy3y02yBpAy0BpAyy0
622 当y 侧应力为0的一点即为剪力最大点,求得当埋深:y=2.53424692153931m时σy=0,所以: Qmax=-2299.42922139748 kN 剪力为0的一点即为弯矩最大点,求得当埋深:y=.788782596588135m时Qy=0,所以: Mmax=4884.43542198842 kN 二、抗滑桩桩侧地基应力验算 地基y点得横向容许承载力应满足: maxKHR (2-1) KH——在水平方向的换算系数,根据岩层构造取0.5; η——折减系数,根据岩石的裂隙、风华及软化程度,取0.3; R——岩石单轴抗压极限强度,R=20000kPa。 依次计算出桩侧各点的容许应力值,如表2: 表 2 桩埋深(m) 0 .4 .8 1.2 1.6 2 2.4 2.8 3.2 3.6 4 侧应力σ(kPa) 1400.7384741259 1305.47816247292 1163.05208396504 973.460238602265 736.702626384603 452.779247312048 121.690101384603 -256.564811397735 -681.985491034964 -1154.57193752708 -1674.3241508741 允许侧应力[σ](kPa) 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 三、抗滑桩结构设计 纵向钢筋设计 抗滑桩结构设计按极限应力状态法,截面强度根据《混凝土结构设计规范》GBJ10-89进行计算。 桩截面受压区高度:x222fcmbh0fcmbh02fcmbKMfcmb 式中:fcm——混凝土弯曲抗压设计强度; h0——有效高度,h0=1.5-0.08=1.42m; K——安全系数,取1。 代入解得:x1=2.35119336186379 m(舍去), x2=.488806638136205 m 纵向受力钢筋所需面积:AsKMxfyh02 式中:fy——钢筋抗拉设计强度,选用Ⅱ级钢,fy=310 MPa。 得:As=125.488092920432 cm2。 选用1240@200,2排布置。 实际钢筋面积As=150.7964448 cm2 2.箍筋设计 KQmax=2299.42922139748 0.07fcbh0=1182.86 所以,需要配抗剪箍筋。 由公式Qhn0.07fcbh0knfyAkh0 S 式中S为箍筋间距,取40厘米;fy为箍筋的抗拉设计强度;fc为混凝土轴心抗压设 计强度;kn为抗剪强度影响系数,中间值时,用内插法取值。 因为 KQKQKQ0.2fc时,取2;0.3fc时,取1.5;为bh0bh0bh0KQ=.136077004461918,所以kn=2 bh0fc 求得同一截面上各肢箍筋截面积之和: AkQmax0.07fcbh0S=507.30087296569 mm2 knfyh0 取双肢14,实际面积为:615.7521496>Ak 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容