扶壁式挡土墙Word格式.docx

1、m K （） +!m式中：B1 墙趾板长（）mC0 均布荷载引起的土压应力， 二0= hKw=16.8 1.19 0.406 = 8.115KPach 墙踵板底端填土引起的压应力， 匚h =汨0心=16.8 7.5 0.406 = 51.156KPa则 B10.5 0.5 7.5（2 8.115+51.156 _0.25+（0.5 5） = -0.043m1.6（8.115+51.156计算结果为负说明说明若仅为了保证稳定性可以不设趾板，但为了减少踵板配筋使地基反力趋于均匀取B1=0.5mB 二 B1 B2 B3 = 0.5 0.5 5 = 6m4.荷载计算1） 土压力计算根据挡土墙设计实用手

2、册2.50-1 Eax = 1 H2（1 _2q）（vtantan -z）2cos2 L 2H式 2.51 有 Eay 二 Eaxtan（： E J上式中：:E 第二破裂面与竖直线夹角: E 第一破裂面与竖直线夹角填土内摩擦角，25= 0-墙后填土与水平线夹角=0 0 与、有关角度 - arcsin = 0si n综上所述：乍f .e =45 32.55 - - arcta n-5 36.73 -:-E = 32.56.7因此在填土部分发生第二破裂面Eax 二1 16.8 7.52 （1 2 20 ）（1 tan25 tan32.5）2cos2 25 7.6 = 1920.116KN2 16&

3、7.51Eg 二0 = 2.223m3Eay =Eaxtan（： e ）= 1920.116 tan（32.5 25）=3013.979KNEx 二 B2 -Eytan =5-2.223 tan32.5 = 3.577m（2）区域 OABC内填土自重：0.731 5（3）结构自重G2R=（6 0.8 6.7 0.5） 7.6 25 5 6.7 0.5 25=1967.25 16 满足要求Mqr 4287.6196.抗滑移稳定性验算：竖向力之和 N 二 G1R G2R - Eay 二 7423.538KN抗滑力=3716.269滑移力：Eax =1920.116N抗滑稳定性系数Ks N =1.9

4、35 1.3Eax7.地基承载力验算：B b偏心距 e 3.0 = 0.561m 1m7（1； （1+ 2.（15 ）= （1- 6N_6e7432.538C1 :B）=BL7.5 6 6C2 -B7.5 66 乂0 5616 0.561）=237.826kpa ： 200 1.2 = 240kpa6 況 0 5616 0.5。|）= 72.509kpa ： 200 1.2 二 240kpa8.内力计算1 墙面板a. 墙面板水平内力水平内力可简化为下图所示：C pj = 0c 0= h）ka =16.8 1.19 （1-tan254an32.5） C0S2T = 8.11kpa二 hi = H

5、ikj = 45.68kpaCpj45683 8.115 = 30.957kpa扶壁两端负弯矩M端=-=-33.434KNM水平板条的最大剪应力发生在扶壁两端，可假设其值等于两扶壁间水平板条上法向土压应 l 2力之和的一半，受力最大板条扶壁两端剪力 V端=pj 0 = _ 55 723KN2 b.墙面板竖向内力H范围，最大负弯矩位于墙面板的底端4墙面板跨中竖直弯矩 沿墙高分布如下图：负弯矩使墙面板靠填土一侧受拉，发生在墙面板下M底二O.O3（；pj+；0） H1I0 = 28.272KN MMb 底=7.068KN MQd =0.4（） H1 0I。=77.469KN2墙踵板B =237.82

6、6kPa 口 2 =72.509kPa二3 -；2 B _ B1 2） = 224.050kPa,_4 =. 2 B3 （二 1 -；2） = 210.273kPaB 2 B 2 RMy L （-1-3） 1 -H2 c 26.654kN.m2 3 2与M1对应的等代力Nd =晒 8=8.529kN5B3踵板及两肋板自重（两肋板分摊到每延末）血3 = Bn & H1 & b c =155.099kN踵板及以上所有外力产生的竖向力之和:N = 7342.53&踵板及以上所有外力产生的竖向力之和扣除踵板部分多算的土压力后与基底反力之差:NNd N NB3 H2 B3 -Hi B3 b_ 一（一2

7、-4） 旦=318.570kNL2Np =127.428kPaB3由于假设了墙踵板与墙面板为铰支座链接，作用于墙面板的水平土压力主要通过扶壁传至 踵板，故不计算墙踵板横向板条的弯矩和剪力。最大纵向负弯矩：Md二V| 2旦=-137.622kN m12最大纵向正弯矩：Mz二二 空=82.573kN m20踵板端部与肋板结合处的最大剪力： Qz =疋CTW疋L0 =229.370kN3墙趾板（趾板内力按整个墙长计算）将墙趾板看成悬臂梁计算: 墙趾板自重产生向下的剪力与弯矩:Qx =BiH2 丄=0.5 0.8 25 7.6=76kN1 2 1 2Mx 二丄 B1H2 丄=丄 0.5 0.8 25

8、7.6 = 19kN m22基地压力产生向上的剪力与弯矩:0.5 7.6 =877.564kNb 12B2 =0.5 12 0.5 = 6.5 Sv，满足匕乙= 2.138m肋板底部水平力和弯矩：H1L2 8.115 45.6836.7 7.6=788.152kN12 12 I 1 1 7 6Mx=（ Hyo H1 ；利） （ 6.72 8.115 6.72 45.683） 1990.919kN m2 6 2 2 6 2肋板中部水平力和弯矩：F“空炷HL =竺竺竺竺3竺工 248 693kN4 412 12 | 1 2 1 2 7 6Mz =（Hz 门 一Hz 二）=（3.35 8.115 -

9、 3.35 22.842） 一 = 335.38&N m肋板两侧水平及竖向拉筋计算时拉力：水平拉力：Fh =4Pjgl0= 一 30.957 3.6=55.723kN竖向拉力：Fv =1wgl。127.428 3.6=229.370kN9.结构设计（1）结构设计所需材料参数混凝土选用C30,轴心抗压强度设计值fc=14.3N/mm2，抗拉强度标准值仏=2.01N /mm2，抗拉强度设计值ft =1.43N / mm，弹性模量30000N / mm2，主筋选HRB400，抗拉强度设计值fy =360N/mm2，箍筋采用HRB335抗拉强度设计值fy =300N / mm2，弹性模量为200000

10、N /m，根据铁路路基支挡结构设计规范（TB10025-2006）5.1.4规定荷载分项系数取 1.65，根据混凝土结构设计原理表 4-2，=1.0，=0.8，钢筋最外侧保护层厚度 c=50mm。（2）趾板结构设计标准弯矩：Mk =20257200CN mm设计弯矩：M -33424390CN mm标准剪力：Vk =801564N设计剪力：N =1322580.6Na. 截面设计设计尺寸：h=800mm b=7600mm初步估计h。= 750mm， s = M = 334243800 =5.771 10”a 2 1gfcgbg h0 21.0 14.3 7600 750=1 - J=2ls =

11、0.0059 ： b =0.5176As 二 beM = 1300.235mm2fyJminbh=0.2% 800 760 12160mm As故趾板按最小配筋率取 As = 12160mm2，选配62C16125mm实际面积：As = 12267.1mmb.最大裂缝验算血=742mm实际的有效高度： ho =800_50_ 2等效应力：M二202572000 二 25.580Pa;_sk -0.87h0 As 0.87 汉 742 2267.1Ae 二 0.5bh 二 0.5 800 7600 二 3040000mm“ A te := 0.00404 ： 0.01 取 r te=0.01 A

12、te2:01 =-4.007 ： 0.20.01 25.58取,=0.2 :cr =1.9,cs =50mm“c-= 0.08虫）九9 2 占（19 50 0.08 品）“.010823mm满足Es Ac 200000 0.01因此按构造配筋（3 ）立壁板结构设计1内侧纵向配筋a. 截面计算设计计算尺寸 b=1000mm， h=500mm, h = 450mm标准弯矩 Mk =3343400CN M设计弯矩 M =55166100N mm标准剪力Vk = 55723N设计剪力 V=91942.95N= 0.019 55166100 1 fcbh0 1.0 14.3 1000 45（f=1- 1

13、-2: s =0.0192 ：As 二 bhM =0.0192 1000 450 1.0 14.3mm2 = 342.9mm2 fy 360minbh =0.002 1000 500故按小配筋率配筋 1000mm2选筋9 C16125mm实配As=1809.9mmf每延米配筋量b.裂缝验算Ae=0.5bh=0.5 1000 500 = 250000mm2实际有效高度 ho = 442mmA - -7.2396 10 2=1 取等te 十 Mk =48Q39pa效应力te 0.87h0As=1.1 0.65 J=1.1_0.65 201 1.6197：0.2Pte6k 0.01 汉 48.039

14、取,=02 cr=1.9cs = 50mm，maxcr 里（1.9Cs 0.08 厲）=1.9 0.2 48039 （1.9 50 0.08 -）=0.0： 0.3mm 满足Es Pte 20000 0.012外侧纵筋外侧纵筋也按构造选筋 9 16A 1809.9mm间距125mm立壁板在纵向配筋内外侧在整个竖向内均为 66C 16125mm内外侧总配筋面积均为： As=11060.5mm3内侧竖向筋a.正截面计算设计计算尺寸，b=1000mm,h=500mm, ho = 45mmJminbh =0.002bh = 1000mm As按最小配筋率配筋 As = 1000mm2选配9C16125

15、实配As =1809.9mm2（每延米配筋量）实际有效咼度h = h-50-16 = 442mmAe =0.5bh = 25000mmte = 0.01P A te =7.2396 10 : 0.01 取:f 2 01r =1.1-0.65 =1.1-0.65 2.116：t1 sk 訂皿.叱）取 =0.2，二 cr = 1.9,Cs = 50mmT9 2 鑑（9 50 O.。8 誥）=0.0172 3mm 满足4外侧竖向筋按构造选配 9C 16125mm 实配1809.9 mm立壁板在竖向配筋内外侧在纵向均为 62 16125mm内外侧总配筋面积均为 As =12468.2mm2 （4）踵板

16、结构设计1踵板顶面横向水平钢筋该钢筋主要是为了使墙面板承受竖向负弯矩的钢筋得以发挥作用而设置的，承受与墙面板 竖向最大弯矩相同的弯矩。即标准弯矩 Mk=28272000N.mm，设计弯矩M=46648800N.mm，设计计算尺寸 b=1000mm,h=800mm,h 0=750mm.根据以上计算该处配筋也按构造配筋 pminbh = 0.2% 1000 800= 1600mm 2选配7 C18160mm，整个计算单元内配筋量 48 C18160mm2踵板顶面纵向钢筋踵板纵向钢筋主要承受踵板扶壁两端负弯矩和正弯矩，因此需要顶面和底面都布置纵向钢 筋。1）踵板顶面纵筋a.截面计算标准弯矩 Mk=1

17、37622000N.mm，设计弯矩 M=227076300N.mm，设计计算尺寸b=1000mm,h=800mm,h 0=750mm.M 227076300 h0 1.0 14.3 1000 7502=1一、_1一2： s 0.0286 ： b = 0.5176As 二 bhrfc =0.0286 1000 750 1.0 14.3 = 852.317mm2 ：1600mnf fy 360踵板顶面纵筋按构造配筋，选配 9C 16125mm实际有效高度h。= 800-50 -16 = 742mm等效应力Mksk0.87ho As1376220000.87 742 1809.9= 117.79Pa

18、Ae =0.5bh =0.5 1000 800 = 400000mm pte 二生二 4.524 10” : 0.01，取 pte 二 0.01Ate= 1.1-0.65=1.1-0.65 竺 9.177 10 ： 0.2,取 =0.2pteQsk 0.01x117.79 max -： cr 竺（1.9cs 0.08 ） .05mm ： 0.3mmEs pte在整个单元内踵板顶面配筋量 41C 16125mm2） 踵板底面纵筋根据计算可知，该截面也按构造配筋，因此踵板底面纵筋配筋量为 41 C16125mm（5）板肋结构设计1肋板两侧横向水平钢筋标准拉力 Nk=55723N，设计拉力 N=91

19、9578N设计计算尺寸b=1000mm,h=500mm受拉钢筋设计面积 A = = 91957.8 =255.348mnf ： bnbh = 1000mm2fy 360按构造配筋选配 8 C 16300mmNk 55723 “ 2csk - 34.636N/mmAs 1608.8有效受拉混凝土截面面积 Ate = bh = 500000mm2按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋的配筋率te 二仝=0.0032 : 0.01,取?te =0.01不均匀系数 =1.1-0.65 ftk =1.1-0.65 2.01 2.672:0.2,取厂=0.2PteCTsk 0.01 汇 34.636构

20、件受力特征系数：心=2.7,cs =50mmdco max = Ger屮 空（1.9cs 十 0.08）=0.0209mm v 0.3mmEs Pte肋板两侧水平拉筋按等间距布置，两侧总根数 42根，每侧21根。2肋板两侧竖向钢筋标准拉力Nk=229370N，设计拉力 N=378460.5N受拉钢筋设计面积 a = 378640.5 二 1051.28mm2、! minbh 二 1000mm fy 360选配 8 C16300mm，实配面积 1608.8mm2由上可知裂缝验算也满足要求。肋板两侧水平拉筋按等间距布置，两侧总根数 32根，每侧16根。3肋板斜拉筋设计a.肋板与踵板交接处正截面抗弯

21、配筋标准弯矩 Mk=1990919000N.mm，设计弯矩 M=3285016350N.mm设计计算尺寸 b=500mm, h = B1 B2 = 5500mm,ho = 0.9h = 4950mm,Sw =0.91L 3776mm.判断截面类型:1fcS,B2（ho-曳）=1.0 14.3 3776 500 （4950一 型）=1.30 1011N.mm . M2 2按第一类T型截面设计。=1 一 1匚2二=2.484 10-3 ：f 2 2As = Swh-i = 1845.813mm : Jminbh = 5500mm fy根据最小配筋率配筋，选配14C 25 （三层布置），实际配筋面积

22、 As=6872.6mm，转化Ae =0.5bh = 1375000mm,見二去=0.0040V： 0.1,取甩=0.01 te ：二 sk；max = （1.9Cs 0.08deq二仁仁065 = _0.6 ：0.2,取 =0.2, ： “ =2.7,cs = 50mm25而061mm3mm= 2.7 汉 0.2 汉 76.762 汇（1.9汉50+0.08汇 200000 b.肋板中部正截面抗弯配筋标准弯矩 Mk=335386000N.mm，设计弯矩 M=553386900N.mm设计计算尺寸：S + b B3bz - 2.138mm hz B2 = 3OOOmm,ho = 0.9hz =

23、 2700mm，b=500mm.判断截面类型：- ifcbzB2（ho - B2） =1.0 14.3 2138 500 （2700- 亚）=3.745 10 N.mm M-0.0025M _ 553386900 h01.0 14.3 2138 49502 :=1一.1一2：=0.002503：乓二 bZh 上=573.97mm : minbhZ = 3000mm fy根据最小配筋率配筋，选配 8C25（2层布置），实际配筋面积As = 3927.38mm，2转化为垂直截面面积 As = As sin： =3927.38 sin 53.267 = 3147.38mm2则实际有效高度h0=2925mm, P = 竺 =0.215 A Pmin = 0.2%满足要求。 bh0Ae =0.5bhZ = 750000mm2,显=冬=0.0042 ： 0.1,取“e =0.01/.I-065 =-2.02 ：0.2,取 =0.2,： “ =2.7,Cs =50mmte; skmax = Gcr屮 空（1.9Cs+0.0& 虫）Es Ae= 2.7 0.2 41875 1.9 50 0.08 25 = 0.033mm 0.3mm200000 J 0.01 厂