恒智天成安全计算软件悬臂式板桩和板桩稳定性计算2

    恒智天成安全计算软件悬臂式板桩和板桩稳定性计算书的编制参照《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99），《土力学与地基基础》（清华大学出版社出版）等编制。

一、参数信息

1.基本信息

1. 主动土压力计算

1). 主动土压力系数

Ka1=Tan2(45°-φ1/2)=Tan2(45-15.000/2)=0.5 

Ka2=Tan2(45°-φ2/2)=Tan2(45-15.000/2)=0.5 

2). 土压力、地下水以及地面附加荷载产生的水平面荷载

第1层土：0.000 -- 1.000 米 

e1上 = [q0+q1b0/(b0+2b1)]Ka1-2c1(Ka1)0.5 

     = 0.000×0.5-2×8.000×(0.5)0.5 

     = -12.277 kN/m2 

e1下 = [γm1h1+q0+q1b0/(b0+2b1)]Ka1-2c1(Ka1)0.5 

     = (17.000+0.000)×0.5-2×8.000×(0.5)0.5 

     = -2.268 kN/m2 

第2层土：1.000 -- 5.500 米 

e2上 = [γm1h1+q0+q1b0/(b0+2b1)]Ka2-2c2(Ka2)0.5 

     = (17.000+7.143)×0.5-2×8.000×(0.5)0.5 

     = 1.938 kN/m2 

e2下 = [γm1h1+γm2h2+q0+q1b0/(b0+2b1)]Ka2-2c2(Ka2)0.5 

     = (93.500+7.143)×0.5-2×8.000×(0.5)0.5 

     = 46.980 kN/m2 

3). 土压力、地下水以及地面附加荷载产生的水平线荷载

第1层土：0.000 -- 1.000 米 

Ea1 = 0 

作用位置：h = 0 p第2层土：1.000 -- 5.500 米 

Ea2 = 0.5×(e2上+e2下)×(h2-h1) = 0.5 ×(1.938+46.980)×4.500 = 110.066kN/m 

作用位置：hp2 = h2(2e2上+e2下)/(3e2上+3e2下)+∑h2 

              = 4.500×(2×1.938+46.980)/(3×1.938+3×46.980)+0.000 = 1.559m 

土压力合力：Ea = ΣEai = 0.000+110.066 = 110.066kN/m

合力作用点：ha = ΣhiEai/Ea = (0.000×0.000+1.559×110.066)/110.066 = 1.559m

2. 水平抗力计算

1). 被动土压力系数

Ka1 = tan2(45°+ φ1/2)= tan2(45+15.000/2)=1.698 

2). 土压力、地下水以及地面附加荷载产生的水平面荷载

第1层土：2.500 -- 5.500 米 

e1上 = 2c1(Kp1)0.5 

     = 2×8.000(1.698)0.5 

     = 20.852kN/m2 

e1下 = γm1h1Ka1+2c1(Kp1)0.5 

     = 51.000×1.698+2×8.000(1.698)0.5 

     = 107.470kN/m2 

3). 土压力、地下水以及地面附加荷载产生的水平线荷载

第1层土：2.500 -- 5.500 米 

Ep1 = 0.5×(e1上+e1下)×h1 = 0.5×(20.852+107.470)×3.000 = 192.482kN/m 

作用位置：hp1 = h1(2e1上+e1下)/(3e1上+3e1下)+∑h1 

              = 3.000×(2×20.852+107.470)/(3×20.852+3×107.470)+0.000 = 1.162m 

水平抗力合力：Ep = ΣEpi = 192.482 = 192.482kN/m

合力作用点：hp = ΣhiEpi/Ep = (1.162×192.482)/192.482 = 1.162m

三、验算嵌固深度是否满足要求

根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120-99)的要求，验证所假设的hd是否满足公式： hp∑Epj - 1.2γ0ha∑Eai ≥ 0

1.162×192.482-1.2×1.0×1.559×110.066=17.792≥0 满足公式要求！

四、抗渗稳定性验算

根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120-99)要求，此时可不进行抗渗稳定性验算！

五、结构计算

1、结构弯矩计算

         主动土弯矩图(kN·m)                 被动土弯矩图(kN·m)

          主动土变形图(mm)                    被动土变形图(mm)

  悬臂式支护结构弯矩：Mc=8.45kN·m

  最大挠度为：14.09mm

2、截面弯矩设计值确定：

  M = 1.25γ0Mc = 1.25 × 1.0 × 8.45 = 10.56kN·m

3、材料的强度计算：

  σmax=M/(γxWx)

  γx--塑性发展系数，对于承受静力荷载和间接承受动力荷载的构件，偏于安全考虑，可取为1.0;

  Wx--材料的截面抵抗矩: 108.30cm3；

  σmax = M/(γx × Wx) = 10.56 / (1.0 × 108.30 × 10-3) = 97.53kPa<[f] = 205kPa经比较知，材料强度满足要求。