[实例]悬臂式挡土墙计算书

悬臂式挡土墙验算[执行标准：公路]计算项目：悬臂式挡土墙计算时间：2015-09-2209:26:45星期二------------------------------------------------------------------------原始条件:墙身尺寸:墙身高:5.500(m)墙顶宽:0.500(m)面坡倾斜坡度:1:0.000背坡倾斜坡度:1:0.000墙趾悬挑长DL:1.200(m)墙趾跟部高DH:0.800(m)墙趾端部高DH0:0.800(m)墙踵悬挑长DL1:1.500(m)墙踵跟部高DH1:0.800(m)墙踵端部高DH2:0.800(m)加腋类型:背坡加腋背坡腋宽YB2:1.000(m)背坡腋高YH2:2.000(m)设防滑凸榫防滑凸榫尺寸BT1:1:1.000(m)防滑凸榫尺寸BT:0.800(m)防滑凸榫尺寸HT:0.500(m)防滑凸榫被动土压力修正系数:1.000防滑凸榫容许弯曲拉应力:0.500(MPa)防滑凸榫容许剪应力:0.990(MPa)钢筋合力点到外皮距离:52(mm)墙趾埋深:1.900(m)物理参数:混凝土墙体容重:25.000(kN/m3)混凝土强度等级:C30纵筋级别:HRB400抗剪腹筋等级:HRB400裂缝计算钢筋直径:20(mm)挡土墙类型:一般挡土墙墙后填土内摩擦角:35.000(度)墙后填土粘聚力:0.000(kPa)墙后填土容重:19.000(kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角:14.000(度)地基土容重:19.000(kN/m3)修正后地基土容许承载力:220.000(kPa)地基土容许承载力提高系数:墙趾值提高系数:1.000墙踵值提高系数:1.000平均值提高系数:1.000墙底摩擦系数:0.500地基土类型:土质地基地基土内摩擦角:20.000(度)土压力计算方法:库仑坡线土柱:坡面线段数:2折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)换算土柱数13.0000.0002第1个:距离0.000(m),宽度3.000(m),高度0.158(m)2004路基规范挡土墙人群荷载第2个:距离0.000(m),宽度3.000(m),高度0.822(m)2004路基规范挡土墙车辆荷载210.0003.3330作用于墙上的附加外荷载数:1(作用点坐标相对于墙左上角点)荷载号XYP作用角(m)(m)(kN)(度)1-1.250-1.0005.000270.000坡面起始距墙顶距离:0.300(m)地面横坡角度:45.000(度)墙顶标高:216.724(m)挡墙分段长度:6.500(m)钢筋混凝土配筋计算依据:《混凝土结构设计规范》（GB50010--2002）=====================================================================第1种情况:组合1=============================================组合系数:1.2001.挡土墙结构重力分项系数=0.900√2.填土重力分项系数=1.000√3.填土侧压力分项系数=1.400√4.车辆荷载引起的土侧压力分项系数=1.400×5.附加力分项系数=1.000√=============================================[土压力计算]计算高度为5.500(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角=29.781(度)按假想墙背计算得到:第1破裂角：33.444(度)Ea=148.145(kN)Ex=75.314(kN)Ey=127.572(kN)作用点高度Zy=1.644(m)因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面存在：第2破裂角=24.439(度)第1破裂角=33.444(度)Ea=148.123(kN)Ex=75.314(kN)Ey=127.547(kN)作用点高度Zy=1.644(m)墙身截面积=7.110(m2)重量=177.750kN整个墙踵上的土重=76.025(kN)重心坐标(1.310,-2.923)(相对于墙面坡上角点)墙踵悬挑板上的土重=26.998(kN)重心坐标(1.879,-3.866)(相对于墙面坡上角点)墙趾板上的土重=25.080(kN)(相对于趾点力臂=0.600(m))(一)滑动稳定性验算基底摩擦系数=0.500采用防滑凸榫增强抗滑动稳定性,计算过程如下:基础底面宽度B=4.200(m)墙身重力的力臂Zw=1.836(m)Ey的力臂Zx=3.453(m)Ex的力臂Zy=1.644(m)作用于基础底的总竖向力=413.952(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=853.197(kN▪m)基础底面合力作用点距离墙趾点的距离Zn=2.061(m)基础底压应力:墙趾=104.037(kPa)凸榫前沿=101.429(kPa)墙踵=93.083(kPa)凸榫前沿被动土压力=209.535(kPa)凸榫抗弯强度验算:凸榫抗弯强度验算满足:弯曲拉应力=245.548500.000(kPa)凸榫抗剪强度验算:凸榫抗剪强度验算满足:剪应力=130.959990.000(kPa)凸榫设计宽度为:0.561(m)滑移力=75.314(kN)抗滑力=260.377(kN)滑移验算满足:Kc=3.4571.300滑动稳定方程验算：滑动稳定方程满足:方程值=97.162(kN)0.0(二)倾覆稳定性验算相对于墙趾点，墙身重力的力臂Zw=1.836(m)相对于墙趾点，墙踵上土重的力臂Zw1=2.486(m)相对于墙趾点，墙趾上土重的力臂Zw2=0.600(m)相对于墙趾点，Ey的力臂Zx=3.453(m)相对于墙趾点，Ex的力臂Zy=1.644(m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩=124.045(kN▪m)抗倾覆力矩=977.243(kN▪m)倾覆验算满足:K0=7.8781.500倾覆稳定方程验算：倾覆稳定方程满足:方程值=872.485(kN▪m)0.0(三)地基应力及偏心距验算基础为天然地基，验算墙底偏心距及压应力作用于基础底的总竖向力=413.952(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=853.197(kN▪m)基础底面宽度B=4.200(m)偏心距e=0.039(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=2.061(m)基底压应力:趾部=104.037(kPa)踵部=93.083(kPa)最大应力与最小应力之比=104.037/93.083=1.118作用于基底的合力偏心距验算满足:e=0.0390.167×4.200=0.700(m)墙趾处地基承载力验算满足:压应力=104.037220.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足:压应力=93.083220.000(kPa)地基平均承载力验算满足:压应力=98.560220.000(kPa)(四)墙趾板强度计算标准值:作用于基础底的总竖向力=413.952(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=853.197(kN▪m)基础底面宽度B=4.200(m)偏心距e=0.039(m)基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=2.061(m)基础底压应力:趾点=104.037(kPa)踵点=93.083(kPa)设计值:作用于基础底的总竖向力=447.196(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=947.206(kN▪m)基础底面宽度B=4.200(m)偏心距e=-0.018(m)基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=2.118(m)基础底压应力:趾点=103.722(kPa)踵点=109.229(kPa)[趾板根部]截面高度:H'=0.800(m)截面剪力:Q=99.200(kN)截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋截面弯矩:M=59.282(kN▪m)抗弯拉筋构造配筋:配筋率Us=0.03%Usmin=0.20%抗弯受拉筋:As=1600(mm2)截面弯矩:M(标准值)=44.707(kN▪m)最大裂缝宽度为:0.022(mm)。(五)墙踵板强度计算标准值:作用于基础底的总竖向力=413.952(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=853.197(kN▪m)基础底面宽度B=4.200(m)偏心距e=0.039(m)基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=2.061(m)基础底压应力:趾点=104.037(kPa)踵点=93.083(kPa)设计值:作用于基础底的总竖向力=447.196(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=947.206(kN▪m)基础底面宽度B=4.200(m)偏心距e=-0.018(m)基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=2.118(m)基础底压应力:趾点=103.722(kPa)踵点=109.229(kPa)[踵板根部]截面高度:H'=0.800(m)截面剪力:Q=56.046(kN)截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋截面弯矩:M=54.988(kN▪m)抗弯拉筋构造配筋:配筋率Us=0.03%Usmin=0.20%抗弯受拉筋:As=1600(mm2)截面弯矩:M(标准值)=23.191(kN▪m)最大裂缝宽度为:0.011(mm)。[加腋根部]截面高度:H'=0.800(m)截面剪力:Q=41.790(kN)截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋截面弯矩:M=107.607(kN▪m)抗弯拉筋构造配筋:配筋率Us=0.05%Usmin=0.20%抗弯受拉筋:As=1600(mm2)截面弯矩:M(标准值)=44.671(kN▪m)最大裂缝宽度为:0.022(mm)。(六)立墙截面强度验算[距离墙顶1.175(m)处]截面宽度B'=0.500(m)截面剪力Q=3.386(kN)截面弯矩M=10.438(kN▪m)截面弯矩M(标准值)=8.060(kN▪m)截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋抗弯拉筋构造配筋:配筋率Us=0.01%Usmin=0.20%抗弯受拉筋:As=1000(mm2)最大裂缝宽度为:0.010(mm)。[距离墙顶2.350(m)处]截面宽度B'=0.500(m)截面剪力Q=18.585(kN)截面弯矩M=22.150(kN▪m)截面弯矩M(标准值)=14.699(kN▪m)截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋抗弯拉筋构造配筋:配筋率Us=0.03%Usmin=0.20%抗弯受拉筋:As=1000(mm2)最大裂缝宽度为:0.019(mm)。[距离墙顶3.525(m)处]截面宽度B'=0.500(m)截面剪力Q=46.597(kN)截面弯矩M=59.002(kN▪m)截面弯矩M(标准值)=35.590(kN▪m)截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋抗弯拉筋构造配筋:配筋率Us=0.07%Usmin=0.20%抗弯受拉筋:As=1000(mm2)最大裂缝宽度为:0.046(mm)。[距离墙顶4.700(m)处]截面宽度B'=0.500(m)截面剪力Q=91.776(kN)截面弯矩M=138.530(kN▪m)截面弯矩M(标准值)=80.675(kN▪m)截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋抗弯拉筋构造配筋:配筋率Us=0.18%Usmin=0.20%抗弯受拉筋:As=1000(mm2)当As=3142(mm2)时，最大裂缝宽度：δfmax=0.170(mm)δflimit=0.200(mm)；满足允许裂缝宽度的要求。=====================================================================第2种情况:组合2=============================================组合系数:1.2001.挡土墙结构重力分项系数=0.900√2.填土重力分项系数=1.000√3.填土侧压力分项系数=1.400√4.车辆荷载引起的土侧压力分项系数=1.400√5.附加力分项系数=1.000√=============================================[土压力计算]计算高度