某计算工程实例

计算工程实例一挡土墙验算1被动土压力计算例一：箱涵后背墙检算已知箱涵自重210t，摩擦系数取1.4，拟后背墙采用钢筋混凝土材料：尺寸为宽4m，高2.4米（其中埋入土体1.3m），厚0.8m，如图1所示。土的参数：内摩擦角＝20°，粘聚力c＝20kpa，基底摩擦系数＝0.35，密度＝2×103kg/m3图1后背墙示意图1.1后背墙顶力计算最大顶力Fmax＝＝1.4×210＝294t，取300t。即最大需要300t的推力，设置两个油顶，每个油顶最大推力为150t，作用点距工作底板为L＝0.2m，则产生的倾覆弯矩M（倾）＝Fmax×L＝300×10×0.2＝600KN·m1.2土压力计算（采用朗肯土压力理论）图2后背墙受力分析图被动土压力系数：土压力应力公式：ho－墙后有超载q作用时的等效高度：ho＝q/－在顶层和底层土的高度－土的容重，＝g＝2×103×10＝20KN/m3后背墙上部被动土压力计算把后背墙后面高于挡墙的土及砂袋等效为均布荷载：埋q=鼻h肯＝续20×李3软＝聪60kp察a膛＝瞎20薪×掘（鹅0荷＋漫3欠）宾×2.0轮4旬＋取2×20防×1.4鞠3涂＝简179.某6kpa仅＝剥20丽×稳（熔1.和1阁＋茎3资）突×2.0附4络＋进2×20础×1.4荷3绒＝丝224.零48kp臭a输被动土压塔力为裹：觉基浸堵久偶婚＝产0.5莫×厘（俘179.默6窗＋新224.凝4久8孟）夕×1.1串×4羞划厕么奶宏＝猴889K慨N隔对叨O到点取矩：浇置昼镇偏策＝得470.态84KN微·m掩后背墙下持部被动土宾压力计算肆＝粱20×0挂×2.0鹊4滩＋闷2×20拜×1.4涨3厘＝玻57.1京3kpa造＝朴20×1谜.3×2扁.0茅4龄＋叮2×20霸×1.4灰3耻＝察110.他7kpa手被动土压知力为蒜：母霞泡芬挤咏烛＝控0.5既×通（塑57.1当3育＋太110.扩7蜓）树×1.1婶×4宴景陡禽尖睬＝胸369.种23KN稳对痰O坡点取矩：脊净劣围执跑＝奋312.馋62KN役·m遇1.3萄鲁后背墙自葡重融后背墙自坑重：享＝革25×0咸.8×2域.4×4静熄意科芬徒徐偶＝首192K冬N陆后背墙自孕重迷对催O纤点取矩：缓＝脑192×扮0.逃4袭＝厘76.8土KN·m冤1.4形搜后背墙基羡底摩擦力神基底摩擦净力最：旺垮＝炊0.35市×19岩2威＝轧67.2漆KN恭汗对扫O责点取矩：桨＝卸67.2寿×1.叔3翁＝捎87.3停6KN·戏m梦1.5食围验算后背敌墙的稳定风性喷抗倾覆稳勤定性验算驼由公式视=11.快1暴＞定1.5撤副（满足）惧波便惨语触＝达（卧76.句8替＋满470.表8哈4兼＋叼312.奥6崭2欧＋元87.3眠6锋）哲/600榜违序搭棚紧＝盛1.5霸8便＞渔1.5煎摇（满足）冒故后背墙董稳定性可究以满足要冈求，后背域墙配筋计狼算略。维2德艘主动土压婶力计算爽例二：汽斥车吊平台喷挡土墙检讲算旅已知汽车蜘吊唱重副70杨t旷，配让重乔30父t闪，虹长唐1维6貌米，之宽英2.够5锈米。根据廉汽车车轮沃的分布，兽前部分轮昆作用的荷佣载比较小逼，后部分矿车轮作用尿的要大，炊大致分为鞋：后部分悬为瓜90惠t挤，作用范竟围冻：塔10×1晓.8立m害；前部分面为絮10基t冈，作用范第围禁：钞6×1.刑8圈m编。由于前亩部分车轮常距离挡土飘墙较远，腔对挡土墙天的影响很蜻小，可以恰只考虑后泳部分车轮差荷载对挡程土墙的作明用。蓝对后部分毛车轮荷载挽看作均布州荷载，大低小为：晃q=9袭00/欺(泽1.8拼×10)择=50k嚼pa券等效为当穷量土重高咏度为：慌h校0博=50/疑=50/烫17=2霉.94m林拟定挡土输墙如堤图拔3立所示。墙虽背填料容圈重构=17k占N/瓶m打，伍=35裕，屋，基底摩仓擦系掀数遵f=0.句4饺。浆砌片石钢筋混凝土回填土浆砌片石钢筋混凝土回填土眼图想3授挡墙横截泉面图（单董位概：叔c咱m培）付图婆4销挡墙平面杰图（单位慢：越c恐m宋）射图再5垄挡墙纵断没面图（单贱位挖：稍c具m铁）经2.1允傻当汽车吊席未吊梁时尿（仅自重筐作用下）烧挡墙的土位压力字2.1.杜1伪、计算上昆挡墙土压源力碎2.1.列2探、计算下帜挡墙土压闭力列稳定土体蛾对土锲支钩撑力：怪唱图么6毫殿土压力示露意图访2.1.妇3催、验算挡孔墙稳定性冈（还1迁）、抗滑痕稳定性验大算封由公式须=3.啦1基＞流1.3沫风（满足）显=[0.算5沟*目（添3+位4贱）岗*2+0蒜.5肃*轮（颈5.5+挖4杂）衫*4]*蒜22=5档39KN荐/m延（华2聋）、抗倾误覆稳定性亏验算技由公式减=11.座1择＞凳1.5中修（满足）枯（给3狸）、合力朵偏心矩验蛙算时宋竹合力作用屿点：哗团援魂亚=2秤.71m劈偏心矩：究＞赠B/6=谅0.67率说明挡墙蝴底发生应眼力重分布抄，最大墙猜底应力为纠：杠=2*7浆07.9有8鲜/沃（虚3*2.鼓7甲1引）运=174笋.16k执p式a苍＜乳=145咐0kpa刷泛（满足）鱼（嫂4诞）、基底周应力验算桃由于底板响为笔宽袍6内米的钢筋潜混凝土，贩底板基底已的应力为门：闹=707丘.98/骆6=11更8kp丈a香＜义=200嫁kpa最彩（满足合）番陵殃丛2.缴2仁、当汽车与吊吊梁时删挡墙稳定答性验算泥汽车吊谋重微G茧汽责=100肠0K馒N页，一片空岂心板梁晌重服G脑梁途=350牙K梅N屋，当汽车透吊吊梁过锹程中，荷童载由四个积牛腿支撑学，前排两数个牛腿作折用在挡墙脖上面，对构挡墙不产级生侧压力式，只需验罪算挡墙的决抗压强度秩及基底应哄力；后排脖两个牛腿干离挡墙柄有田9伸米，对挡刃墙影响很码小，故可泳以忽略。慈所以只需腥验算前排恢两个牛腿责对挡墙的避承载力。笑前排两个湾牛腿的最李大荷载为说：粉F=(1湾000+毁350)饱/2=6恋75K厨N圾2.2.诞1塔检算挡墙制承载力厘惰简在牛腿荷躲载作用下絮，根据荷增载大致凶按砖45睡°述向下扩散和，则作用普在牛腿下凤的挡墙应艳力作用范背围为象：罚A=2*世3m况2翻=25*往0.5*碎3*2=贱75KN浩=(67及5+75馆)/(2渴*3)=开125k擦p辈a吐＜张=2.2模Mpa痛纱（满足）详2.2.盘2粪检算基底戏承载力规贫气根据荷载障大致住按孩45滔°壮向下扩散卡，底板的漠混凝土抗秀压强度是腐显然可以陆满足，现炼验算基底颈承载力，趣在上部局毛部荷载作挑用下，扩索散到基底抱的作用范淹围便：楼A=6*袋6m固2字。俩=(67饼5+53吗9*3)芒/(6*删6)=6房3.7k仿p巴a粉＜初=200贝kpa馅牛（满足）蒜2.择3盾、计算底珠板钢筋景把底板看洪作悬臂梁香，均布荷把载属=63.讨7kpa茶端部最大僚弯矩为零：释涂场密谋车出桌催备M吗max孩=1/2逐L野2次=8(K蚁N·m/球m)蜓L浅—扭—底悬臂长度造，莲为乳500m礼m锄；腊需要钢筋件的总截面寻积：诵—画—沫内力矩力疤臂系数，室取序0.遮8剑；略H散—墙—墓底板高度规，水为临500m娱m欧；神—和—益钢筋混凝臂土保护层皇厚度，命取爱35m踪m梨；龟—害—妇钢筋抗拉昌强度，这拣里取一级罚钢筋涝，帝210M羞p陕a仍。梯=17.拼58*1骨0惨6住/顷（症0.8*厌210*掀46统5私）哈=102睛mm钻2吹选用悦10@2靠0做0戴（实元配脾393滩mm蔽2岸＞嘴102肌mm恋2嫩），分布与筋政10@2浊0丽0叨。亿铺设范蓝围牌3*3傍m委，设映置裕7主根通长钢叙筋。阴图漏7宋间底板配筋天图棕二串泰便梁支点猴力计算柏例三魔：眯以器D1本6萌便梁为例吗，已舰知史D1兴6躬便梁份长绳16里m毙，察高豆0.9他m忌，胳宽海0.48议2蓄m宽，自雨重吉24.1煤t帮，全座长敏16.4迅m慕。尚如缩图诸8雷所示。求洞便梁在自砍重和外荷父载作用下敲的支点力鹿。昆图惧8D踏1伍6区便梁架空徒恒载：便骨梁自拍重芦G私为匙241K防N糕，其支点备力为：丹＝弄1/2×泛24丸1恋＝口120.宏5KN耐活载：按百中－荷载泊计算即，裹右根据影响堂线的分布颂，考虑在每最不利的副情况下的歌支反力（递如献图瞎2垂所示）龟鉴唱图敢9D邻1茄6杠便梁荷载列＝堤1101挥.5KN迫故总的支搞点力为：漠＝查＋窑＝驱1222串KN帅若每条线夫路译有关2于片便梁，起均匀承担船荷载，故梦每个支点型的最大支务反力为用：欢1/2宵＝际611K族N装三、桁架矩计算例题例四：齐顺洁图添10迟斯桁架昏首先确调定急“斥零胆杆句”箩在堡2伞#发、削6身#肚节点没有迟竖向荷载霜作用，双则道2-极3达、你6-眨7宁杆不受力络，姥为攻“赔零伞杆盾”监求支座反排力效核：耗图扩1连1粥桁架轴力召图堤四、一次核超静定连工续梁的内梢力计算热例五埋：如保图净1健2里连续然梁蛾,狱A战处为固定摧铰链支扒座疾,B,艳C女二处为辊融轴支要座淹.糊梁作用有阵均布荷载闸，求连续投梁的内力阻。糕者图距12半驰一次超静钢定连续梁顽列静力平缝衡方程社····布····滥····搭····弹·双（益1而）质····戏····洁····斤····岩··遗·阳（浴2脖）呀由变形协象调方程凑····肠···忙·所（草3旋）该由待（嚼1记）覆（轨2内）赖（臂3誓）式可得部：迟取淹A新C撞段受力分寇析，衡求渔C崭截面的弯缓矩逐苦溪图娘13拴走连续梁弯裁矩图爷五、焊缝庸计算辈1柿、对接直密焊缝的计对算将对接直焊萝缝承受轴组心拉力或田压力（设穗计值）时执，按下式木计算：墨式中：额－焊缝计拴算长度，贱取等于钢俊板宽霜度谷b懒，但未用袖引弧板施虏焊时司取恨b-10败m黄m纪；锣t演私－祖野在对接接僻头中为被责连接两钢背板的较小姐厚度；糠－射培对接焊缝丑的抗拉、黎抗压强度悼设计值。巧钢板拼接艇对接直焊弓缝承受弯妥矩租M关,轻剪特力朗v垦和轴心拉艳力塞N编(田均设计印值苍)买时，按下哀式计算其谅强度：碗例六宇：设吩计授500×告1学4发钢板对接知焊缝拼接英。钢板承吃受轴心拉估力，其中抢恒荷载和勿活荷载标滨准值引起省的轴心拉鼻力值分别候为丽700k撒N哗和邻400k祸N雄，相应的旗荷载分项化系数宝为惕1.耗2挨和跪1.盟4坝。已知钢冶材瞧为表Q235况-B·F呼(A3辨F证)帆，采裂用哈E4惕3撤型焊条手额工电弧焊鞠，三级质轻量标准，趁施焊时未疯用引弧板梦。播解：焊缝遗承受的轴霜心拉力设般计值为：红N鸡=7批00瓣×伍1.2日+4凳00凤×子1.4暴=1台400k宅N段查表：三旅级对接焊催缝抗拉强晌度设计值掏＝明185N伤/mm柜2革，坛Q23冠5脚抗拉强度踩＝示215漆N/mm怕2锈，先考虑织用直焊缝咐验算其强尺度：垃＝阵204.坛1N/m锄m2>朱=185板N/mm赢2块（迎但嚼<f简t弯＝程215N练/mm怀2曲）羞直焊缝强抗度不够，遍故应采用颗斜焊缝，掘按照荣的要求布金置斜焊缝集如下图：描＝叙610.群3m=166.6N/mm2<=185N/mm2（满足）=166.6N/mm2<=185N/mm2（满足）训勇图轮13核腥对接焊缝税角焊缝计载算貌角焊缝受趋轴心荷载引时的计算朱例七颤：支撑拉档杆与柱的严连接如驶图暗1职4讨，拉纪力个N殿＝惠700K去N阿（设计值损），钢材瞎为驼Q23抛5碗－切A·僻F扫（竞AY3引F形），焊条商为麻E4殖3慢，试设计逆其竖向角牢焊缝倍。勤解：角焊饥缝湿＝拥160N忘/mm笨2尖，聋tan密＝励1.称5陷，枪sin咽＝娃（管＝贺56.3槐1絮°毒），角焊咬缝强度增讯大系数：在＝梁1.1稳4仗，正背面孙两条焊缝庙，始由公式：咽采用焊帐缝猪1刻0屠－懂30娇0令：京＝匠10交×烦（团30丑0斩－桃1迅0挠）形＝胜2900臣mm展2座>271洽4mm燕2烤冒,雕对中布置附如图。亦呜比图蔽14哭锅角焊缝坝螺栓连接版抗拉剪计柳算备螺栓抗拉格计算巧例八作：牛腿与膜柱恳用脾C柳级普通螺笔栓和承托富连接如靠图绝1周5鼠所示，承桥受竖向荷扮载（设计厨值刊）馒F教＝遥220K沾N骡，偏心注矩灾e福＝抵200m安m乳，试设计铺其螺栓连捎接。已知腥构件和螺须栓均刷用抚Q23砌5膛－浴A·陷F夺钢材，螺烫栓晴为边M2绑0遇，孔河径似21.5麦m毯m榜。碌图冈15糊逼螺栓连接却解：牛腿埋的剪革力权V才＝膝F掏＝如220K勿N贿由端板刨傅平顶紧于摆承托传递持，弯乒矩矿M瓦＝镜F酒e钓＝锻220×宅20猛0馒＝嫩44×1少03KN抵m嗓m梁，由螺栓碰连接传递牺，使螺栓