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悬臂式挡土墙计算书

悬臂式挡土墙计算书项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、示意图:二、基本资料:1.依据规范及参考书目:《水工挡土墙设计规范》(SL379-2007),以下简称《规范》《水工混凝土结构设计规范》(SL 191-2008),以下简称《砼规》《水工建筑物荷载设计规范》(DL 5077-1997)《水工挡土墙设计》(中国水利水电出版社)2.断面尺寸参数:墙顶宽度B1 = 0.30m,墙面上部高度H = 7.20m前趾宽度B2 = 1.00m,后踵宽度B3 = 5.20m前趾端部高度H2 = 0.80m,前趾根部高度H4 = 0.80m后踵端部高度H1 = 0.40m,后踵根部高度H3 = 0.80m墙背坡比= 1 : 0.069,墙面坡比= 1 : 0.000挡土墙底板前趾高程=0.00 m,底板底部坡比=0.000 : 1墙前填土顶面高程▽前地=0.50 m,墙前淤沙顶面高程▽沙=1.00 m3.设计参数:挡土墙的建筑物级别为4级。

抗震类型:非抗震区挡土墙。

水上回填土内摩擦角φ=32.00度,水下回填土内摩擦角φ' =32.00度回填土凝聚力C =0.00kN/m2地基土质为:松软墙底与地基间摩擦系数f =0.454.回填土坡面参数:回填土表面折线段数为:1段折线起点距墙顶高差=0.00 m第一段折线水平夹角β1=15.00度,折线水平长L1=2.00 m第二段折线水平夹角β2=20.00度5.材料参数:回填土湿容重γs=18.00kN/m3,回填土浮容重γf=10.00kN/m3混凝土强度等级:C15钢筋强度等级:一级,保护层厚度as = 0.050 m地基允许承载力[σo] = 300.00 kPa6.荷载计算参数:淤沙浮容重γy=17.00kN/m3,淤沙内摩擦角φs =15.00 度冰层厚度T b=0.40 m,静冰压力系数=0.870计算浪压力时采用的位置类型:平原滨海地区风区长度D =0.000 m,墙前河(库)底坡度i =1 : 100.00重现期为50年的年最大风速v o=24.000 m/s多年平均的最大风速v o' =30.000 m/s冻胀墙体变形系数m o=0.700,冻胀量Δhd=30.00 mm地震动态分布系数为梯形分布,最大值αm=2.00三、计算参数:1.荷载组合:2.荷载组合下水位及附加荷载信息:3.计算公式:郎肯土压力计算公式如下:E =0.5×γ×H2×K aE x=E×cos(β)E y=E×sin(β)K a=cosβ×[cosβ-(cos2β-cos2φ)1/2]/[cosβ+(cos2β-cos2φ)1/2] (《规范》式A.0.1-3)式中:E为作用于墙背的土压力,作用点为距墙底1/3高处,方向与水平面成β夹角K a为主动土压力系数四、第1种荷载组合:完建情况1.总水平力、总竖向力及各力对前趾力矩计算:程序算得主动土压力系数K a=0.351单位:水平力、竖向力为kN;力臂为m;弯矩为kN·m。

所有垂直荷载之和∑G=834.56kN所有水平荷载之和∑H=190.22kN所有对墙前趾的稳定力矩之和∑M V=4117.70kN·m所有对墙前趾的倾覆力矩之和∑M H=-1130.43kN·m所有对墙前趾的力矩之和∑M=2987.27kN·m所有对墙底板形心的力矩之和∑Mo=66.45kN·m2.抗滑稳定验算:抗滑稳定安全系数计算公式为:Kc =f×∑G/∑H (规范式6.3.5-1)从《规范》中表3.2.7查得,抗滑稳定安全系数[Kc]=1.20Kc =0.450×834.559/190.216 =1.97Kc=1.97≥[Kc]=1.20,故抗滑稳定安全系数满足要求3.抗倾覆稳定验算:从《规范》中表3.2.12、3.2.13条查得,抗倾覆稳定安全系数[Ko]=1.40 抗倾覆稳定安全系数计算公式为:Ko =∑M V / ∑M HKo =4117.697 / 1130.429 =3.64Ko=3.64 ≥[Ko]=1.40,故抗倾覆稳定安全系数满足要求4.地基承载力验算:地基承载力按《规范》中第6.3.1、6.3.2条进行校核。

按照规范式6.3.3,基底应力计算公式为:P max=∑G / A +∑M / WP min=∑G / A -∑M / W挡土墙底板面积A =7.00 m2,底板截面抵抗矩W =8.17 m3 P max=834.56 / 7.00 +66.45 / 8.17 =127.37 kPaP min=834.56 / 7.00 -66.45 / 8.17 =111.09 kPa P max=127.37 ≤1.2[σo] =360.00,满足要求。

(P min+P max)/2 =119.23 ≤[σo] =300.00,满足要求η=P max/P min=127.37/111.09=1.15 < 1.5,满足要求。

5.前趾根部内力:作用在前趾根部截面的弯矩M =35.27 kN·m,剪力Q =108.66 kN 6.后踵根部内力:作用在后踵根部截面的弯矩M =846.85 kN·m,剪力Q =161.96 kN 7.距挡土墙底部高度Hs = 0.80m水平截面内力:总水平力、总竖向力及各力对截面形心的力矩计算:单位:水平力、竖向力为kN;力臂为m;弯矩为kN·m。

8.距挡土墙底部高度Hs = 3.20m水平截面应力内力:9.距挡土墙底部高度Hs = 5.60m水平截面内力:五、第2种荷载组合:正常挡水位1.总水平力、总竖向力及各力对前趾力矩计算:程序算得主动土压力系数K a=0.351单位:水平力、竖向力为kN;力臂为m;弯矩为kN·m。

所有垂直荷载之和∑G=837.96kN所有水平荷载之和∑H=186.61kN所有对墙前趾的稳定力矩之和∑M V=4121.80kN·m 所有对墙前趾的倾覆力矩之和∑M H=-1130.43kN·m 所有对墙前趾的力矩之和∑M=2991.37kN·m所有对墙底板形心的力矩之和∑Mo=58.65kN·m 2.抗滑稳定验算:抗滑稳定安全系数计算公式为:Kc =f×∑G/∑H (规范式6.3.5-1)从《规范》中表3.2.7查得,抗滑稳定安全系数[Kc]=1.20Kc =0.450×837.959/186.607 =2.02Kc=2.02≥[Kc]=1.20,故抗滑稳定安全系数满足要求3.抗倾覆稳定验算:从《规范》中表3.2.12、3.2.13条查得,抗倾覆稳定安全系数[Ko]=1.40 抗倾覆稳定安全系数计算公式为:Ko =∑M V / ∑M HKo =4121.803 / 1130.429 =3.65Ko=3.65 ≥[Ko]=1.40,故抗倾覆稳定安全系数满足要求4.地基承载力验算:地基承载力按《规范》中第6.3.1、6.3.2条进行校核。

按照规范式6.3.3,基底应力计算公式为:P max=∑G / A +∑M / WP min=∑G / A -∑M / W挡土墙底板面积A =7.00 m2,底板截面抵抗矩W =8.17 m3 P max=837.96 / 7.00 +58.65 / 8.17 =126.90 kPaP min=837.96 / 7.00 -58.65 / 8.17 =112.53 kPa P max=126.90 ≤1.2[σo] =360.00,满足要求。

(P min+P max)/2 =119.71 ≤[σo] =300.00,满足要求η=P max/P min=126.90/112.53=1.13 < 1.5,满足要求。

5.前趾根部内力:作用在前趾根部截面的弯矩M =35.08 kN·m,剪力Q =108.33 kN 6.后踵根部内力:作用在后踵根部截面的弯矩M =833.77 kN·m,剪力Q =158.15 kN 7.距挡土墙底部高度Hs = 0.80m水平截面内力:总水平力、总竖向力及各力对截面形心的力矩计算:单位:水平力、竖向力为kN;力臂为m;弯矩为kN·m。

8.距挡土墙底部高度Hs = 3.20m水平截面应力内力:9.距挡土墙底部高度Hs = 5.60m水平截面内力:六、第3种荷载组合:设计洪水位1.总水平力、总竖向力及各力对前趾力矩计算:程序算得主动土压力系数K a=0.351单位:水平力、竖向力为kN;力臂为m;弯矩为kN·m。

所有垂直荷载之和∑G=813.23kN所有水平荷载之和∑H=184.15kN所有对墙前趾的稳定力矩之和∑M V=4155.01kN·m 所有对墙前趾的倾覆力矩之和∑M H=-1258.46kN·m 所有对墙前趾的力矩之和∑M=2896.55kN·m所有对墙底板形心的力矩之和∑Mo=50.38kN·m2.抗滑稳定验算:抗滑稳定安全系数计算公式为:Kc =f×∑G/∑H (规范式6.3.5-1)从《规范》中表3.2.7查得,抗滑稳定安全系数[Kc]=1.20Kc =0.450×813.226/184.148 =1.99Kc=1.99≥[Kc]=1.20,故抗滑稳定安全系数满足要求3.抗倾覆稳定验算:从《规范》中表3.2.12、3.2.13条查得,抗倾覆稳定安全系数[Ko]=1.40 抗倾覆稳定安全系数计算公式为:Ko =∑M V / ∑M HKo =4155.006 / 1258.460 =3.30Ko=3.30 ≥[Ko]=1.40,故抗倾覆稳定安全系数满足要求4.地基承载力验算:地基承载力按《规范》中第6.3.1、6.3.2条进行校核。

按照规范式6.3.3,基底应力计算公式为:P max=∑G / A +∑M / WP min=∑G / A -∑M / W挡土墙底板面积A =7.00 m2,底板截面抵抗矩W =8.17 m3 P max=813.23 / 7.00 +50.38 / 8.17 =122.35 kPaP min=813.23 / 7.00 -50.38 / 8.17 =110.01 kPa P max=122.35 ≤1.2[σo] =360.00,满足要求。

(P min+P max)/2 =116.18 ≤[σo] =300.00,满足要求η=P max/P min=122.35/110.01=1.11 < 1.5,满足要求。

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