悬臂式挡土墙验算全解.docx
《悬臂式挡土墙验算全解.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《悬臂式挡土墙验算全解.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
悬臂式挡土墙验算全解
悬臂式挡土墙验算[执行标准：
公路]
计算项目：
悬臂式挡土墙8
计算时间：
2015-10-0911:
20:
24星期五
------------------------------------------------------------------------
原始条件:
墙身尺寸:
墙身高:
7.000（m）
墙顶宽:
0.250（m）
面坡倾斜坡度:
1:
0.000
背坡倾斜坡度:
1:
0.200
墙趾悬挑长DL:
2.000（m）
墙趾跟部高DH:
0.600（m）
墙趾端部高DH0:
0.600（m）
墙踵悬挑长DL1:
2.000（m）
墙踵跟部高DH1:
0.600（m）
墙踵端部高DH2:
0.600（m）
加腋类型:
两边加腋
面坡腋宽YB1:
0.500（m）
面坡腋高YH1:
0.300（m）
背坡腋宽YB2:
0.500（m）
背坡腋高YH2:
0.500（m）
设防滑凸榫
防滑凸榫尺寸BT1:
1:
0.100（m）
防滑凸榫尺寸BT:
1.500（m）
防滑凸榫尺寸HT:
0.600（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:
50（mm）
墙趾埋深:
3.000（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:
18（mm）
挡土墙类型:
浸水地区挡土墙
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:
17.500（度）
地基土容重:
18.000（kN/m3）
修正后地基土容许承载力:
232.000（kPa）
地基土容许承载力提高系数:
墙趾值提高系数:
1.200
墙踵值提高系数:
1.300
平均值提高系数:
1.000
墙底摩擦系数:
0.300
地基土类型:
土质地基
地基土内摩擦角:
20.000（度）
墙后填土浮容重:
9.000（kN/m3）
地基浮力系数:
0.700
土压力计算方法:
库仑
坡线土柱:
坡面线段数:
1
折线序号水平投影长（m）竖向投影长（m）换算土柱数
110.0000.0001
第1个:
定位距离0.000（m）挂车-80级（验算荷载）
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）
1-0.500-5.167100.000270.000
地面横坡角度:
0.000（度）
墙顶标高:
0.000（m）
挡墙内侧常年水位标高:
-0.500（m）
挡墙外侧常年水位标高:
-4.500（m）
浮力矩是否作为倾覆力矩加项:
是
挡墙分段长度:
15.000（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:
一般情况
=============================================
组合系数:
1.000
1.挡土墙结构重力分项系数=1.000√
2.填土重力分项系数=1.000√
3.填土侧压力分项系数=1.000√
4.车辆荷载引起的土侧压力分项系数=1.000√
5.计算水位的浮力分项系数=1.000√
6.计算水位的静水压力分项系数=1.000√
7.附加力分项系数=1.000√
=============================================
[土压力计算]计算高度为7.000（m）处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角=25.900（度）
挂车-80级（验算荷载）
路基面总宽=10.000（m）,路肩宽=0.000（m）安全距离=1.000（m）
单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离=0.400（m）,车与车之间距离=0.600（m）
经计算得，路面上横向可排列此种车辆3列
布置宽度=7.079（m）
布置宽度范围内车轮及轮重列表:
第1列车:
中点距全部破裂体
轮号路边距离（m）轮宽（m）轮压（kN）上轮压（kN）
011.0000.50050.00050.000
021.9000.50050.00050.000
032.8000.50050.00050.000
043.7000.50050.00050.000
051.0000.50050.00050.000
061.9000.50050.00050.000
072.8000.50050.00050.000
083.7000.50050.00050.000
091.0000.50050.00050.000
101.9000.50050.00050.000
112.8000.50050.00050.000
123.7000.50050.00050.000
131.0000.50050.00050.000
141.9000.50050.00050.000
152.8000.50050.00050.000
163.7000.50050.00050.000
第2列车:
中点距全部破裂体
轮号路边距离（m）轮宽（m）轮压（kN）上轮压（kN）
015.1000.50050.00050.000
026.0000.50050.00050.000
036.9000.50050.00042.902
047.8000.50050.0000.000
055.1000.50050.00050.000
066.0000.50050.00050.000
076.9000.50050.00042.902
087.8000.50050.0000.000
095.1000.50050.00050.000
106.0000.50050.00050.000
116.9000.50050.00042.902
127.8000.50050.0000.000
135.1000.50050.00050.000
146.0000.50050.00050.000
156.9000.50050.00042.902
167.8000.50050.0000.000
布置宽度B0=7.079（m）分布长度L0=10.641（m）荷载值SG=1371.607（kN）
换算土柱高度h0=0.958（m）
按假想墙背计算得到:
第1破裂角：
27.510（度）
Ea=225.762Ex=103.435Ey=200.673（kN）作用点高度Zy=2.815（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=27.490（度）第1破裂角=27.500（度）
Ea=223.941Ex=103.438Ey=198.620（kN）作用点高度Zy=2.815（m）
墙身截面积=10.629（m2）重量=265.725kN
地下水作用力及合力作用点坐标（相对于墙面坡上角点）
X分力（kN）Y分力（kN）Xc（m）Yc（m）
墙面坡侧:
31.25-46.75-1.27-6.17
墙背坡侧:
-211.25-175.412.42-4.83
墙底面:
-0.00202.541.19-7.00
整个墙踵上的土重=60.898（kN）重心坐标（1.781,-4.161）（相对于墙面坡上角点）
整个墙踵上墙背与第二破裂面之间换算土柱重=0.684（kN）重心坐标（0.269,0.000）（相对于墙面坡上角点）
墙踵悬挑板上的土重=24.635（kN）重心坐标（2.493,-5.319）（相对于墙面坡上角点）
墙趾板上的土重=106.650（kN）相对于趾点力臂=1.236（m））
（一）滑动稳定性验算
基底摩擦系数=0.300
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=6.430（m）
墙身重力的力臂Zw=2.914（m）
Ey的力臂Zx=4.965（m）
Ex的力臂Zy=2.815（m）
作用于基础底的总竖向力=752.071（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=1804.617（kN-m）
基础底面合力作用点距离墙趾点的距离Zn=2.400（m）
基础底压应力:
墙趾=205.964凸榫前沿=203.196墙踵=27.962（kPa）
凸榫前沿被动土压力=417.263（kPa）
凸榫抗弯强度验算:
凸榫抗弯强度验算满足:
弯曲拉应力=200.286<=500.000（kPa）
凸榫抗剪强度验算:
凸榫抗剪强度验算满足:
剪应力=166.905<=990.000（kPa）
凸榫设计宽度为:
0.949（m）
滑移力=283.438（kN）抗滑力=469.841（kN）
滑移验算满足:
Kc=1.658>1.300
滑动稳定方程验算：
滑动稳定方程满足:
方程值=33.102（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=2.914（m）
相对于墙趾点，墙踵上土重的力臂Zw1=4.267（m）
相对于墙趾点，墙趾上土重的力臂Zw2=1.236（m）
相对于墙趾点，Ey的力臂Zx=4.965（m）
相对于墙趾点，Ex的力臂Zy=2.815（m）
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩=549.857（kN-m）抗倾覆力矩=2354.474（kN-m）
倾覆验算满足:
K0=4.282>1.500
倾覆稳定方程验算：
倾覆稳定方程满足:
方程值=1570.958（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=752.071（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=1804.617（kN-m）
基础底面宽度B=6.430（m）偏心距e=0.815（m）
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=2.400（m）
基底压应力:
趾部=205.964踵部=27.962（kPa）
最大应力与最小应力之比=205.964/27.962=7.366
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=0.815<=0.167*6.430=1.072（m）
墙趾处地基承载力验算满足:
压应力=205.964<=278.400（kPa）
墙踵处地基承载力验算满足:
压应力=27.962<=301.600（kPa）
地基平均承载力验算满足:
压应力=116.963<=232.000（kPa）
（四）墙趾板强度计算
标准值:
作用于基础底的总竖向力=752.071（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=1804.617（kN-m）
基础底面宽度B=6.430（m）偏心距e=0.815（m）
基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=2.400（m）
基础底压应力:
趾点=205.964踵点=27.962（kPa）
设计值:
作用于基础底的总竖向力=752.071（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=1804.617（kN-m）
基础底面宽度B=6.430（m）偏心距e=0.815（m）
基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=2.400（m）
基础底压应力:
趾点=205.964踵点=27.962（kPa）
[趾板根部]
截面高度:
H'=0.600（m）
截面剪力:
Q=240.162（kN）
截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋
截面弯矩:
M=258.617（kN-m）
抗弯受拉筋:
As=1348（mm2）
截面弯矩:
M（标准值）=258.617（kN-m）
钢筋应力=401.03（N/mm*mm）>=fyk=400.00（N/mm*mm）
最大裂缝宽度：
鋐max=0.723>鋐limit=0.200（mm）！
满足允许裂缝宽度的钢筋面积为：
As=2747.717（mm2），对应的裂缝宽度为：
0.200（mm）。
[加腋根部]
截面高度:
H'=0.600（m）
截面剪力:
Q=282.900（kN）
截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋
截面弯矩:
M=389.671（kN-m）
抗弯受拉筋:
As=2066（mm2）
截面弯矩:
M（标准值）=389.671（kN-m）
最大裂缝宽度：
鋐max=0.706>鋐limit=0.200（mm）！
满足允许裂缝宽度的钢筋面积为：
As=4565.694（mm2），对应的裂缝宽度为：
0.200（mm）。
（五）墙踵板强度计算
标准值:
作用于基础底的总竖向力=752.071（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=1804.617（kN-m）
基础底面宽度B=6.430（m）偏心距e=0.815（m）
基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=2.400（m）
基础底压应力:
趾点=205.964踵点=27.962（kPa）
设计值:
作用于基础底的总竖向力=752.071（kN）作用于墙趾下点的总弯矩=1804.617（kN-m）
基础底面宽度B=6.430（m）偏心距e=0.815（m）
基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=2.400（m）
基础底压应力:
趾点=205.964踵点=27.962（kPa）
[踵板根部]
截面高度:
H'=0.600（m）
截面剪力:
Q=121.120（kN）
截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋
截面弯矩:
M=153.278（kN-m）
抗弯拉筋构造配筋:
配筋率Us=0.13%抗弯受拉筋:
As=1200（mm2）
截面弯矩:
M（标准值）=153.278（kN-m）
最大裂缝宽度：
鋐max=0.380>鋐limit=0.200（mm）！
满足允许裂缝宽度的钢筋面积为：
As=1630.000（mm2），对应的裂缝宽度为：
0.199（mm）。
[加腋根部]
截面高度:
H'=0.600（m）
截面剪力:
Q=141.167（kN）
截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋
截面弯矩:
M=204.963（kN-m）
抗弯拉筋构造配筋:
配筋率Us=0.18%抗弯受拉筋:
As=1200（mm2）
截面弯矩:
M（标准值）=204.963（kN-m）
最大裂缝宽度：
鋐max=0.610>鋐limit=0.200（mm）！
满足允许裂缝宽度的钢筋面积为：
As=2180.000（mm2），对应的裂缝宽度为：
0.199（mm）。
（六）立墙截面强度验算
[距离墙顶1.600（m）处]
截面宽度B'=0.570（m）
截面剪力Q=18.896（kN）
截面弯矩M=11.448（kN-m）
截面弯矩M（标准值）=11.448（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%抗弯受拉筋:
As=1140（mm2）
转换为斜钢筋:
As/cos=1163（mm2）
最大裂缝宽度为:
0.010（mm）。
[距离墙顶3.200（m）处]
截面宽度B'=0.890（m）
截面剪力Q=68.723（kN）
截面弯矩M=77.297（kN-m）
截面弯矩M（标准值）=77.297（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%抗弯受拉筋:
As=1780（mm2）
转换为斜钢筋:
As/cos=1815（mm2）
最大裂缝宽度为:
0.027（mm）。
[距离墙顶4.800（m）处]
截面宽度B'=1.210（m）
截面剪力Q=149.945（kN）
截面弯矩M=248.301（kN-m）
截面弯矩M（标准值）=248.301（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=0.05%抗弯受拉筋:
As=2420（mm2）
转换为斜钢筋:
As/cos=2468（mm2）
最大裂缝宽度为:
0.046（mm）。
[距离墙顶6.400（m）处]
截面宽度B'=1.530（m）
截面剪力Q=245.860（kN）
截面弯矩M=690.613（kN-m）
截面弯矩M（标准值）=690.613（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=0.09%抗弯受拉筋:
As=3060（mm2）
转换为斜钢筋:
As/cos=3121（mm2）
最大裂缝宽度为:
0.136（mm）。
=================================================
各组合最不利结果
=================================================
（一）滑移验算
安全系数最不利为：
组合1（一般情况）
抗滑力=469.841（kN）,滑移力=283.438（kN）。
滑移验算满足:
Kc=1.658>1.300
滑动稳定方程验算最不利为：
组合1（一般情况）
滑动稳定方程满足:
方程值=33.102（kN）>0.0
（二）倾覆验算
安全系数最不利为：
组合1（一般情况）
抗倾覆力矩=2354.474（kN-M）,倾覆力矩=549.857（kN-m）。
倾覆验算满足:
K0=4.282>1.500
滑动稳定方程验算最不利为：
组合1（一般情况）
倾覆稳定方程满足:
方程值=1570.958（kN-m）>0.0
（三）地基验算
作用于基底的合力偏心距验算最不利为：
组合1（一般情况）
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=0.815<=0.167*6.430=1.072（m）
墙趾处地基承载力验算最不利为：
组合1（一般情况）
墙趾处地基承载力验算满足:
压应力=205.964<=278.400（kPa）
墙踵处地基承载力验算最不利为：
组合1（一般情况）
墙踵处地基承载力验算满足:
压应力=27.962<=301.600（kPa）
地基平均承载力验算最不利为：
组合1（一般情况）
地基平均承载力验算满足:
压应力=116.963<=232.000（kPa）
（四）墙趾板强度计算
[趾板根部]
截面高度:
H'=0.600（m）
截面剪力最不利结果：
组合1（一般情况）
截面剪力:
Q=240.162（kN）
截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋
配筋面积最大值结果：
组合1（一般情况）
截面弯矩:
M=258.617（kN-m）
配筋面积:
As=2748（mm2）
裂缝已控制在允许宽度以内,以上配
筋面积为满足控制裂缝控制条件后的面积。
[加腋根部]
截面高度:
H'=0.600（m）
截面剪力最不利结果：
组合1（一般情况）
截面剪力:
Q=282.900（kN）
截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋
配筋面积最大值结果：
组合1（一般情况）
截面弯矩:
M=389.671（kN-m）
配筋面积:
As=4566（mm2）
裂缝已控制在允许宽度以内,以上配
筋面积为满足控制裂缝控制条件后的面积。
（五）墙踵板强度计算
[踵板根部]
截面高度:
H'=0.600（m）
截面剪力最不利结果：
组合1（一般情况）
截面剪力:
Q=121.120（kN）
截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋
配筋面积最大值结果：
组合1（一般情况）
截面弯矩:
M=153.278（kN-m）
配筋面积:
As=1630（mm2）
裂缝已控制在允许宽度以内,以上配
筋面积为满足控制裂缝控制条件后的面积。
[加腋根部]
截面高度:
H'=0.600（m）
截面剪力最不利结果：
组合1（一般情况）
截面剪力:
Q=141.167（kN）
截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋
配筋面积最大值结果：
组合1（一般情况）
截面弯矩:
M=204.963（kN-m）
配筋面积:
As=2180（mm2）
裂缝已控制在允许宽度以内,以上配
筋面积为满足控制裂缝控制条件后的面积。
（六）立墙截面强度验算
[距离墙顶1.600（m）处]
截面宽度B'=0.570（m）
截面剪力最不利结果：
组合1（一般情况）
截面剪力:
Q=18.896（kN）
截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋
配筋面积最大值结果：
组合1（一般情况）
截面弯矩:
M=11.448（kN-m）
配筋面积:
As=1163（mm2）
裂缝已控制在允许宽度以内,以上配
筋面积为满足控制裂缝控制条件后的面积。
[距离墙顶3.200（m）处]
截面宽度B'=0.890（m）
截面剪力最不利结果：
组合1（一般情况）
截面剪力:
Q=68.723（kN）
截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋
配筋面积最大值结果：
组
升级会员 