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扶壁式挡土墙计算书

扶壁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)《《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)《建筑结构静力计算手册》(第二版)《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 = 0.60m,墙面上部高度H = 25.00m墙面变厚B5 = 0.00m,墙背变厚B6 = 0.00m前趾宽度B2 = 2.10m,后踵宽度B3 = 13.30m前趾端部高度H2 = 1.00m,前趾根部高度H3 = 1.80m后踵板高度H1 = 1.80m扶臂厚度b = 1.00m,扶臂顶部宽度B4 = 1.00m扶臂数量n = 3个,扶臂净距L = 6.00m墙面板左挑L1 = 2.46m,墙面板左挑L2 = 2.46m挡土墙底板前趾高程=0.00 m,底板底部坡比=0.0 : 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 m 3.设计参数:挡土墙的建筑物级别为2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:C25受力钢筋强度等级:二级,保护层厚度as = 0.050 m扶臂箍筋强度等级:二级地基允许承载力[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=7119.21kN所有水平荷载之和∑H=2235.93kN所有对墙前趾的稳定力矩之和∑M V=68896.33kN·m所有对墙前趾的倾覆力矩之和∑M H=-23103.18kN·m所有对墙前趾的力矩之和∑M=45793.15kN·m所有对墙底板形心的力矩之和∑Mo=-11160.50kN·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]=1.30Kc =0.450×7119.207/2235.928 =1.43Kc=1.43≥[Kc]=1.30,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]=1.50抗倾覆稳定安全系数计算公式为:Ko =∑M V / ∑M HKo =68896.330 / 23103.175 =2.98Ko=2.98 ≥[Ko]=1.50,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 =16.00 m2,底板截面抵抗矩W =42.67 m3 P max=7119.21 / 16.00 +11160.50 / 42.67 =706.52 kPaP min=7119.21 / 16.00 -11160.50 / 42.67 =183.38 kPa P max=706.52 > 1.2[σo] =360.00故地基承载力不满足要求!(P min+P max)/2 =444.95 > [σo] =300.00故地基承载力不满足要求!η=P max/P min=706.52/183.38=3.85 > 1.5故地基承载力不满足要求!5.前趾根部内力:作用在前趾根部截面的弯矩M =1375.93 kN·m,剪力Q =1363.37 kN 6.距挡土墙底部高度Hs = 1.80m水平截面内力:总水平力、总竖向力及各力对截面面坡侧点的力矩计算:单位:水平力、竖向力为kN;力臂为m;弯矩为kN·m。

7.距挡土墙底部高度Hs = 9.33m水平截面应力内力:8.距挡土墙底部高度Hs = 17.67m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=7119.21kN所有水平荷载之和∑H=2232.32kN所有对墙前趾的稳定力矩之和∑M V=68898.74kN·m所有对墙前趾的倾覆力矩之和∑M H=-23103.18kN·m所有对墙前趾的力矩之和∑M=45795.56kN·m所有对墙底板形心的力矩之和∑Mo=-11158.10kN·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]=1.30Kc =0.450×7119.207/2232.319 =1.44Kc=1.44≥[Kc]=1.30,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]=1.50抗倾覆稳定安全系数计算公式为:Ko =∑M V / ∑M HKo =68898.736 / 23103.175 =2.98Ko=2.98 ≥[Ko]=1.50,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 =16.00 m2,底板截面抵抗矩W =42.67 m3 P max=7119.21 / 16.00 +11158.10 / 42.67 =706.47 kPaP min=7119.21 / 16.00 -11158.10 / 42.67 =183.43 kPa P max=706.47 > 1.2[σo] =360.00故地基承载力不满足要求!(P min+P max)/2 =444.95 > [σo] =300.00故地基承载力不满足要求!η=P max/P min=706.47/183.43=3.85 > 1.5故地基承载力不满足要求!5.前趾根部内力:作用在前趾根部截面的弯矩M =1375.82 kN·m,剪力Q =1363.27 kN 6.距挡土墙底部高度Hs = 1.80m水平截面内力:总水平力、总竖向力及各力对截面面坡侧点的力矩计算:单位:水平力、竖向力为kN;力臂为m;弯矩为kN·m。

7.距挡土墙底部高度Hs = 9.33m水平截面应力内力:8.距挡土墙底部高度Hs = 17.67m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=7053.85kN所有水平荷载之和∑H=2229.86kN所有对墙前趾的稳定力矩之和∑M V=68965.04kN·m所有对墙前趾的倾覆力矩之和∑M H=-23748.72kN·m所有对墙前趾的力矩之和∑M=45216.32kN·m所有对墙底板形心的力矩之和∑Mo=-11214.45kN·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]=1.30Kc =0.450×7053.846/2229.860 =1.42Kc=1.42≥[Kc]=1.30,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]=1.50 抗倾覆稳定安全系数计算公式为:Ko =∑M V / ∑M HKo =68965.041 / 23748.717 =2.90Ko=2.90 ≥[Ko]=1.50,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 =16.00 m2,底板截面抵抗矩W =42.67 m3 P max=7053.85 / 16.00 +11214.45 / 42.67 =703.70 kPaP min=7053.85 / 16.00 -11214.45 / 42.67 =178.03 kPa P max=703.70 > 1.2[σo] =360.00故地基承载力不满足要求!(P min+P max)/2 =440.87 > [σo] =300.00故地基承载力不满足要求!η=P max/P min=703.70/178.03=3.95 > 1.5故地基承载力不满足要求!5.前趾根部内力:作用在前趾根部截面的弯矩M =1359.55 kN·m,剪力Q =1357.10 kN 6.距挡土墙底部高度Hs = 1.80m水平截面内力:总水平力、总竖向力及各力对截面面坡侧点的力矩计算:单位:水平力、竖向力为kN;力臂为m;弯矩为kN·m。

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