【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及路基支护，具体涉及一种削竹式拱形挡墙的设计方法。
技术介绍
1、挡土墙是指支承路基填土或山坡土体、防止填土或土体变形失稳的构造物。在挡土墙横断面中，与被支承土体直接接触的部位称为墙背；与墙背相对的、临空的部位称为墙面；与地基直接接触的部位称为基底；与基底相对的、墙的顶面称为墙顶；基底的前端称为墙趾；基底的后端称为墙踵。目前，常用的边坡治理采用的结构均为平直型墙体。
2、但现有技术中，由于平直型墙体弯矩大、抗弯能力差的弱点，导致无法充分利用圬工材料的抗压强度，导致现有圬工挡墙高度有限，同时圬工量大。
技术实现思路
1、本专利技术为解决现有技术的不足，目的在于提供一种削竹式拱形挡墙的设计方法，采用本专利技术设计的拱形挡墙，可充分利用圬工材料的抗压强度，克服平直型墙体弯矩大、抗弯能力差的弱点，突破了现有圬工挡墙高度极限，同时降低圬工量；并适用于连拱。
2、本专利技术通过下述技术方案实现：
3、一种削竹式拱形挡墙的设计方法，包括以下步骤：
4、采用三铰拱模型，并在两端拱肩和拱脚处设置约束，以其中一端的拱肩点作为原点，建立坐标系；
5、获取拱轴线计算模型，并得到拱的矢高；
6、随后在连拱中，求得各拱梁的荷载，并基于各拱梁的荷载，对拱内力进行分析；
7、基于对应墙体高度的荷载，计算对应跨度代表点处的内力，并根据拟订的材料强度计算确定该跨度代表点的最小厚度，以此确定拱形挡墙的设计结构。
9、基于两个拱肩点坐标，获取立面的二次抛物线；
10、以二次抛物线为母线，平行于z轴旋转形成曲面，得到所述曲面与两个拱肩点以及拱顶三点所在平面相交形成的曲线；
11、基于所述曲线，在两个拱肩点以及拱顶三点所在平面建立直角坐标系，得到和水平面的夹角；
12、基于所述夹角，将所述二次抛物线计算模型换算，得到削竹式拱形挡墙的计算模型。
13、更进一步的方案，所述二次抛物线的技术模型为：
14、
15、式中：f为矢高，l为跨度，单位：m。
16、更进一步的方案，两个拱肩点以及拱顶三点的坐标分别为：拱顶cm(l/2，f，hc)和拱肩am(0，0，ha)、bm(l，0，hb)；所述曲线的计算模型为：
17、
18、令：ηhb＝hc,ha＝hb，解行列式有：z＝hb(2η-1)。
19、更进一步的方案，所述夹角α的技术模型为：
20、
21、
22、更进一步的方案，削竹式拱形挡墙的计算模型为：
23、
24、在x-ha-z平面上，y＝ztgα，有：
25、
26、更进一步的方案，拱梁荷载的计算模型为：
27、qx＝q(x,hi)。
28、更进一步的方案，对拱内力进行分析包括以下具体分析步骤：
29、计算拱的竖向支承力：a点：b点：a点为坐标系原点，b点为另一端拱肩点；式中当q为均布荷载时，
30、计算拱的水平推力：a、b两点的左右推力应平衡，即：
31、
32、随后计算挡墙矢跨比：挡墙合理的矢跨比(f/l)应当使得hax≥vay或hbx≥vby，即：
33、
34、然后再计算任一拱截面弯矩m、轴力n、剪力q。
35、更进一步的方案，所述弯矩m、轴力n、剪力q的计算模型分别为：
36、
37、
38、
39、更进一步的方案，在进行拱内力计算时，需按拱脚高与拱顶高投影比例换算作为拱应力，令：μhb＝hc；则：轴力n’＝μn，剪力q’＝μq。
40、本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
41、本专利技术提供的一种削竹式拱形挡墙的设计方法，采用本专利技术设计的拱形挡墙，可充分利用圬工材料的抗压强度，克服平直型墙体弯矩大、抗弯能力差的弱点，突破了现有圬工挡墙高度极限，同时降低圬工量；并适用于连拱。有利于大幅提高常规土木建筑材料的使用效益，且具有预制构件装配化施工的潜力，对保障施工质量、降碳都具有较大的意义。
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1.一种削竹式拱形挡墙的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种削竹式拱形挡墙的设计方法，其特征在于，在获取拱轴线计算模型时，还包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种削竹式拱形挡墙的设计方法，其特征在于，所述二次抛物线的技术模型为：
4.根据权利要求3所述的一种削竹式拱形挡墙的设计方法，其特征在于，两个拱肩点以及拱顶三点的坐标分别为：拱顶Cm(l/2，f，hc)和拱肩Am(0，0，hA)、Bm(l，0，hB)；所述曲线的计算模型为：
5.根据权利要求4所述的一种削竹式拱形挡墙的设计方法，其特征在于，所述夹角α的技术模型为：
6.根据权利要求5所述的一种削竹式拱形挡墙的设计方法，其特征在于，削竹式拱形挡墙的计算模型为：
7.根据权利要求1所述的一种削竹式拱形挡墙的设计方法，其特征在于，拱梁荷载的计算模型为：
8.根据权利要求1所述的一种削竹式拱形挡墙的设计方法，其特征在于，对拱内力进行分析包括以下具体分析步骤：
9.根据权利要求8所述的一种削竹式拱形挡墙的
10.根据权利要求8所述的一种削竹式拱形挡墙的设计方法，其特征在于，在进行拱内力计算时，需按拱脚高与拱顶高投影比例换算作为拱应力，令：μhB＝hc；则：轴力N’＝μN，剪力Q’＝μQ。
...【技术特征摘要】
1.一种削竹式拱形挡墙的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种削竹式拱形挡墙的设计方法，其特征在于，在获取拱轴线计算模型时，还包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种削竹式拱形挡墙的设计方法，其特征在于，所述二次抛物线的技术模型为：
4.根据权利要求3所述的一种削竹式拱形挡墙的设计方法，其特征在于，两个拱肩点以及拱顶三点的坐标分别为：拱顶cm(l/2，f，hc)和拱肩am(0，0，ha)、bm(l，0，hb)；所述曲线的计算模型为：
5.根据权利要求4所述的一种削竹式拱形挡墙的设计方法，其特征在于，所述夹角α的技术模型为：
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈紫云，陈晗竞，王屹，彭友松，凌昊，李小丽，吴兆敬，夏磊，牟际宏，
申请(专利权)人：四川省交通勘察设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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