懸臂式擋土墻驗算全解

1、懸臂式擋土墻驗算執(zhí)行標準：公路計算項目：懸臂式擋土墻8計算時間：2015-10-0911:20:24星期五原始條件墻身尺寸：墻身高:7.000(m)墻頂寬：0.250(m)面坡傾斜坡度：1：0.000背坡傾斜坡度：1：0.200墻趾懸挑長DL:2.000(m)墻趾跟部高DH:0.600(m)墻趾端部高DH0:0.600(m)墻踵懸挑長DL1:2.000(m)墻踵跟部高DH1:0.600(m)墻踵端部高DH2:0.600(m)加腋類型：兩邊加腋面坡腋寬YB1:0.500(m)面坡腋高YH1:0.300(m)背坡腋寬YB2:0.500(m)背坡腋高YH2:0.500(m)設防滑凸樺防滑凸樺尺寸BT

2、1:1:0.100(m)防滑凸樺尺寸BT:1.500(m)防滑凸樺尺寸HT:0.600(m)防滑凸棒被動土壓力修正系數：1.000防滑凸樺容許彎曲拉應力0.500(MPa)防滑凸樺容許剪應力：0.990(MPa)鋼筋合力點到外皮距離：50(mm)墻趾埋深：3.000(m)物理參數：混凝土墻體容重：25.000(kN/m3)混凝土強度等級：C30縱筋級別：HRB400抗剪腹筋等級：HRB400裂縫計算鋼筋直徑:18(mm)擋土墻類型：浸水地區(qū)擋土墻墻后填土內摩擦角：35,000(度)墻后填土粘聚力：0.000(kPa)墻后填土容重：19.000(kN/m3)墻背與墻后填土摩擦角:17,500(度

3、)地基土容重：18.000(kN/m3)修正后地基土容許承載力：232,000(kPa)地基土容許承載力提高系數：墻趾值提高系數：1.200墻踵值提高系數：1.300平均值提高系數：1.000墻底摩擦系數：0.300地基土類型：土質地基地基土內摩擦角:20,000(度)墻后填土浮容重：9.000(kN/m3)地基浮力系數：0.700土壓力計算方法：庫侖坡線土柱：坡面線段數：1折線序號水平投影長(m)豎向投影長(m)換算土柱數110.0000.0001第1個：定位距離0,000(m)掛車-80級(驗算荷載)作用于墻上的附加外荷載數：1(作用點坐標相對于墻左上角點)荷載號XYP作用角(m)(m)(

4、kN)(度)1-0.500-5.167100.000270.000地面橫坡角度：0.000(度)墻頂標高：0.000(m)擋墻內側常年水位標高：-0.500(m)擋墻外側常年水位標高：-4.500(m)浮力矩是否作為傾覆力矩加項：是擋墻分段長度：15.000(m)鋼筋混凝土配筋計算依據：混凝土結構設計規(guī)范(GB50010-2002)第1種情況：一般情況組合系數：1.0001, 擋土墻結構重力分項系數=1.000V2, 填土重力分項系數=1.000V3, 填土側壓力分項系數=1.000V4, 車輛荷載引起的土側壓力分項系數=1.0005, 計算水位的浮力分項系數=1.000V6, 計算水位的靜水

5、壓力分項系數=1.000V7, 附加力分項系數=1.000V土壓力計算計算高度為7.000(m)處的庫侖主動土壓力無荷載時的破裂角=25,900(度)掛車-80級(驗算荷載)路基面總寬=10,000(m),路肩寬=0,000(m)安全距離=1,000(m)單車車輛外側車輪中心到車輛邊緣距離=0,400(m),車與車之間距離=0.600(m)經計算得，路面上橫向可排列此種車輛3列布置寬度=7.079(m)布置寬度范圍內車輪及輪重列表：第1列車：中點距全部破裂體輪號路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)011.000021.900032.800043.700051.000061.900

6、072.800083.700091.000101.900112,800123,700131.0000.50050.00050.0000.50050.00050.0000.50050.00050.0000.50050.00050.0000.50050.00050.0000.50050.00050.0000.50050.00050.0000.50050.00050.0000.50050.00050.0000.50050.00050.0000.50050.00050.0000.50050.00050.0000.50050.00050.000141.9000.50050.00050.000152.80

7、00.50050.00050.00063.7000.50050.00050.000車中點距全部破裂體輪號路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)015.1000.500026.0000.500036.9000.500047.8000.500055.1000.500066.0000.500076.9000.500087.8000.500095.1000.500106.0000.500116.9000.500127.8000.500135.1000.500146.0000.500156.9000.500167.8000.50050.00050.00050.00050.00050.0004

8、2.90250.0000.00050.00050.00050.00050.00050.00042.90250.0000.00050.00050.00050.00050.00050.00042.90250.0000.00050.00050.00050.00050.00050.00042.90250.0000.000布置寬度B0=7.079(m)分布長度L0=10.641(m)荷載值SG=1371.607(kN)換算土柱高度h0=0.958(m)按假想墻背計算得到：第1破裂角：27.510(度)Ea=225.762Ex=103.435Ey=200.673(kN)作用點高度Zy=2.815(m)因為

9、俯斜墻背，需判斷第二破裂面是否存在，計算后發(fā)現(xiàn)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)作用點高度Zy=2.815(m)墻身截面積=10.629(m2)重量=265.725kN地下水作用力及合力作用點坐標X墻面坡側：墻背坡側：墻底面：分力(kN)Y31.25-46.75-211.25-175.41-0.00202.54整個墻踵上的土重=60.898(kN)(相對于墻面坡上角點)分力(kN)Xc(m)Yc(m)-1.27-6.172.42-4.831.19-7.00重心坐標(1.781,-4.1

10、61)(相對于墻面坡上角點)整個墻踵上墻背與第二破裂面之間換算土柱重=0.684(kN)重心坐標(0.269,0.000)(墻面坡上角相對于點)墻踵懸挑板上的土重=24.635(kN)重心坐標(2.493,-5.319)(相對于墻面坡上角點)墻趾板上的土重=106.650(kN)相對于趾點力臂=1.236(m)(一)滑動穩(wěn)定性驗算基底摩擦系數=0.300采用防滑凸樺增強抗滑動穩(wěn)定性，計算過程如下：基礎底面寬度B=6.430(m)墻身重力的力臂Zw=2.914(m)Ey的力臂Zx=4.965(m)Ex的力臂Zy=2.815(m)作用于基礎底的總豎向力=752.071(kN)作用于墻趾下點的總彎矩

11、=1804.617(kN-m)基礎底面合力作用點距離墻趾點的距離Zn=2.400(m)基礎底壓應力：墻趾=205.964凸棒前沿=203.196墻踵=27.962(kPa)凸樺前沿被動土壓力=417.263(kPa)凸樣抗彎強度驗算：凸棒抗彎強度驗算滿足：彎曲拉應力=200.286<=500.000(kPa)凸樺抗剪強度驗算凸樺抗剪強度驗算滿足：剪應力=166.905<=990.000(kPa)凸棒設計寬度為：0.949(m)滑移力=283.438(kN)抗滑力=469.841(kN)滑移驗算滿足：Kc=1.658>1.300滑動穩(wěn)定方程驗算：滑動穩(wěn)定方程滿足：方程值=33.

12、102(kN)>0.0(二)傾覆穩(wěn)定性驗算相對于墻趾點，墻身重力的力臂Zw=2.914(m)相對于墻趾點，墻踵上土重的力臂Zw1=4.267(m)相對于墻趾點，墻趾上土重的力臂Zw2=1.236(m)相對于墻趾點，Ey的力臂Zx=4.965(m)相對于墻趾點，Ex的力臂Zy=2.815(m)驗算擋土墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定性傾覆力矩=549.857(kN-m)抗傾覆力矩=2354.474(kN-m)傾覆驗算滿足:K0=4.282>1.500傾覆穩(wěn)定方程驗算：傾覆穩(wěn)定方程滿足：方程值=1570.958(kN-m)>0.0(三)地基應力及偏心距驗算基礎為天然地基，驗算墻底偏心距及壓應力

13、作用于基礎底的總豎向力=752,071(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=1804.617(kN-m)基礎底面寬度B=6.430(m)偏心距e=0.815(m)基礎底面合力作用點距離基礎趾點的距離Zn=2.400(m)基底壓應力：趾部=205.964踵部=27.962(kPa)最大應力與最小應力之比=205.964/27.962=7.366作用于基底的合力偏心距驗算滿足：e=0.815<=0.167*6.430=1.072(m)墻趾處地基承載力驗算滿足墻踵處地基承載力驗算滿足地基平均承載力驗算滿足:壓應力=205.964<=278.400(kPa):壓應力=27.962<=301

14、.600(kPa):壓應力=116.963<=232.000(kPa)(四)墻趾板強度計算標準值：作用于基礎底的總豎向力=752.071(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=1804.617(kN-m)基礎底面寬度B=6.430(m)偏心距e=0.815(m)基礎底面合力作用點距離趾點的距離Zn=2.400(m)基礎底壓應力：趾點=205.964踵點=27.962(kPa)設計值：作用于基礎底的總豎向力=752.071(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=1804.617(kN-m)基礎底面寬度B=6.430(m)偏心距e=0.815(m)基礎底面合力作用點距離趾點的距離Zn=2.400(m)基礎底

15、壓應力：趾點=205.964踵點=27.962(kPa)趾板根部截面高度：H'=0.600(m)截面剪力：Q=240.162(kN)截面抗剪驗算滿足，不需要配抗剪腹筋截面彎矩：M=258.617(kN-m)抗彎受拉筋：As=1348(mm2)截面彎矩：M(標準值)=258.617(kN-m)鋼筋應力=401.03(N/mm*mm)>=fyk=400.00(N/mm*mm)最大裂縫寬度：<max=0.723><limit=0.200(mm)!滿足允許裂縫寬度的鋼筋面積為：As=2747.717(mm2),對應的裂縫寬度為：0.200(mm)。加腋根部截面高度：H&

16、#39;=0.600(m)截面剪力：Q=282.900(kN)截面抗剪驗算滿足，不需要配抗剪腹筋截面彎矩：M=389.671(kN-m)抗彎受拉筋：As=2066(mm2)截面彎矩：M(標準值)=389.671(kN-m)最大裂縫寬度：<max=0.706><limit=0.200(mm)!滿足允許裂縫寬度的鋼筋面積為：As=4565.694(mm2),對應的裂縫寬度為：0.200(mm)。(五)墻踵板強度計算標準值：作用于基礎底的總豎向力=752.071(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=1804.617(kN-m)基礎底面寬度B=6.430(m)偏心距e=0.815(m)基礎

17、底面合力作用點距離趾點的距離Zn=2.400(m)基礎底壓應力：趾點=205.964踵點=27.962(kPa)設計值：作用于基礎底的總豎向力=752.071(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=1804.617(kN-m)基礎底面寬度B=6.430(m)偏心距e=0.815(m)基礎底面合力作用點距離趾點的距離Zn=2.400(m)基礎底壓應力：趾點=205.964踵點=27.962(kPa)踵板根部截面高度：H'=0.600(m)截面剪力：Q=121.120(kN)截面抗剪驗算滿足，不需要配抗剪腹筋截面彎矩：M=153,278(kN-m)抗彎拉筋構造配筋：配筋率Us=0.13%<U

18、s_min=0.20%抗彎受拉筋：As=1200(mm2)截面彎矩：M(標準值)=153.278(kN-m)最大裂縫寬度：<max=0.380><limit=0.200(mm)!滿足允許裂縫寬度的鋼筋面積為：As=1630.000(mm2),對應的裂縫寬度為：0.199(mm)。加腋根部截面高度：H'=0.600(m)截面剪力：Q=141.167(kN)截面抗剪驗算滿足，不需要配抗剪腹筋截面彎矩：M=204.963(kN-m)抗彎拉筋構造配筋：配筋率Us=0.18%<Us_min=0.20%抗彎受拉筋：As=1200(mm2)截面彎矩：M(標準值)=204.96

19、3(kN-m)最大裂縫寬度：<max=0.610><limit=0.200(mm)!滿足允許裂縫寬度的鋼筋面積為：As=2180.000(mm2),對應的裂縫寬度為：0.199(mm)。(六)立墻截面強度驗算距離墻頂1.600(m)處截面寬度B'=0.570(m)截面剪力Q=18.896(kN)截面彎矩M=11.448(kN-m)截面彎矩M(標準值)=11.448(kN-m)截面抗剪驗算滿足，不需要配抗剪腹筋抗彎拉筋構造配筋：配筋率Us=0.01%<Us_min=0.20%抗彎受拉筋：As=1140(mm2)轉換為斜鋼筋：As/cos=1163(mm2)最大裂縫

20、寬度為：0.010(mm)。距離墻頂3.200(m)處截面寬度B'=0.890(m)截面剪力Q=68.723(kN)截面彎矩M=77.297(kN-m)截面彎矩M(標準值)=77.297(kN-m)截面抗剪驗算滿足，不需要配抗剪腹筋抗彎拉筋構造配筋：配筋率Us=0.03%<Us_min=0.20%抗彎受拉筋：As=1780(mm2)轉換為斜鋼筋：As/cos=1815(mm2)最大裂縫寬度為：0.027(mm)。距離墻頂4.800(m)處截面寬度B'=1.210(m)截面剪力Q=149.945(kN)截面彎矩M=248.301(kN-m)截面彎矩M(標準值)=248.30

21、1(kN-m)截面抗剪驗算滿足，不需要配抗剪腹筋抗彎拉筋構造配筋：配筋率Us=0.05%<Us_min=0.20%抗彎受拉筋：As=2420(mm2)轉換為斜鋼筋：As/cos=2468(mm2)最大裂縫寬度為：0.046(mm)。距離墻頂6.400(m)處截面寬度B'=1.530(m)截面剪力Q=245.860(kN)截面彎矩M=690.613(kN-m)截面彎矩M(標準值)=690.613(kN-m)截面抗剪驗算滿足，不需要配抗剪腹筋抗彎拉筋構造配筋：配筋率Us=0.09%<Us_min=0.20%抗彎受拉筋：As=3060(mm2)轉換為斜鋼筋：As/cos=3121

22、(mm2)最大裂縫寬度為：0.136(mm)。各組合最不利結果(一)滑移驗算安全系數最不利為：組合1(一般情況)抗滑力=469.841(kN),滑移力=283.438(kN)?；乞炈銤M足：Kc=1.658>1.300滑動穩(wěn)定方程驗算最不利為：組合1(一般情況)滑動穩(wěn)定方程滿足：方程值=33.102(kN)>0.0(二)傾覆驗算安全系數最不利為：組合1(一般情況)抗傾覆力矩=2354.474(kN-M),傾覆力矩=549.857(kN-m)傾覆驗算滿足：K0=4.282>1.500滑動穩(wěn)定方程驗算最不利為：組合1(一般情況)傾覆穩(wěn)定方程滿足：方程值=1570.958(kN-m

23、)>0.0(三)地基驗算作用于基底的合力偏心距驗算最不利為：組合1(一般情況)作用于基底的合力偏心距驗算滿足：e=0.815<=0.167*6.430=1.072(m)墻趾處地基承載力驗算最不利為：組合1(一般情況)墻趾處地基承載力驗算滿足：壓應力=205.964<=278.400(kPa)墻踵處地基承載力驗算最不利為：組合1(一般情況)墻踵處地基承載力驗算滿足：壓應力=27.962<=301.600(kPa)地基平均承載力驗算最不利為：組合1(一般情況)地基平均承載力驗算滿足：壓應力=116.963<=232.000(kPa)(四)墻趾板強度計算趾板根部截面高度

24、：H'=0.600(m)截面剪力最不利結果：組合1(一般情況)截面剪力：Q=240.162(kN)截面抗剪驗算滿足，不需要配抗剪腹筋配筋面積最大值結果：組合1(一般情況)截面彎矩：M=258.617(kN-m)配筋面積：As=2748(mm2)裂縫已控制在允許寬度以內，以上配筋面積為滿足控制裂縫控制條件后的面積。加腋根部截面高度：H'=0.600(m)截面剪力最不利結果：組合1(一般情況)截面剪力：Q=282.900(kN)截面抗剪驗算滿足，不需要配抗剪腹筋配筋面積最大值結果：組合1(一般情況)截面彎矩：M=389.671(kN-m)配筋面積：As=4566(mm2)裂縫已控制在允許寬度以內，以上配筋面積為滿足控制裂縫控制條件后的面積。(五)墻踵板強度計算踵板根部截面高度：H'=0.600(m)截面剪力最不利結果：組合1(一般情況)截面剪力：Q=121.120(kN)截面抗剪驗算滿足，不需要配抗剪腹筋配筋面積最大值結果：組合1(一般情況)截面彎矩：M=153.278(kN-m)配筋面積：As=1630(mm2)裂縫已控制在允許寬度以內，以上配筋面積為滿足控制裂縫控制條件后的面積。加腋根部截面高度：H'=0.600(m)截面剪力最不利結果：組合1(一般情況)截面剪力：Q=141.