悬臂式挡土墙设计讲解

悬臂式挡土墙专案范例成都三环路和铁路立交工程设计部分为K23 385.728K23 486.726右侧快速车道。填方最大高度5米，基础承载力设计值s=150kpa，壁面主体设计高度h=4m米；填充标准严重g=18KN/m3，填充表面均布载荷q=10KN/m2，填充内摩擦角=35。底板和基础的摩擦系数f=0.3、C20混凝土墙体、HRB335钢筋。首先，选取剖面选取悬臂式挡土墙。尺寸标注最初是按照悬臂式挡土墙的规定创建的，如图所示根据规格，h1=h=400mm，H2=h-h1=3600mm，h0=810mm，b=250mm，B=0.8h=3200mm地面活荷载q使用转换柱高度的作用：B3的初步估计：B1=B-B3-B2=3200-2230-470=500mm二、负荷计算1.土压力计算由于地面水平，墙的背部垂直平滑，土压力计算使用龙津理论公式进行。地面水平压力：sA=gH。*Ka=180.271=2.71 kpa悬臂底部b点水平压力：sB=g(H)。H2) Ka=18(3.6)0.271=20.27 kpa底板c点水平压力：sc=g(h . h2h 1)ka=18(3 . 6 0 . 4)0.271=22.22 kpa土压力和合力作用点位置：ea1=sa H2=2 . 713 . 6=9.76 kn/m；Za1=H1=2.2 mea2=(s B- sa)h=(20.27-2.71)3.6=31.61 kn/m；Za2=H2 H1=1.6 mea3=(sc-sa)h=(22.22-2.71)4=39.02 kn/m；Za3=(H1 H2)=1.333 m2.垂直负载计算(1)垂直臂自身重力钢筋混凝土标准容重 k=25kn/m3，自重力G1k=(3.6 0.81)25=39.69 KN/mx1=0.50 . 224 . 410 . 50 . 22 0 . 254 . 41(0 . 22 0 . 125)(0.50.224.41 0.254.41)=0.7844 m(2)楼板自身重力G2k=(0.5 0.47 2.23) 0.425=32 KN/mX2=1.6 m(3)均匀地面载荷和填土的磁重力g3k=(qH2)B1=(10 183.6)2.23=166.81 kn/mX3=0.5 0.47=2.085 m三、反求稳定性检查稳定力矩=39.690.7844 321.6 166.812.085=430.13 KN*m/m倾覆力矩Mqk=Ea1*Za1 Ea3*Za3=9.672.2 39.021.333=73.49 KN*m/m因此稳定四、防滑稳定性检查垂直力的和GK=gik=39.69 32 166.81=238.50 kn/m防滑力Ff=Gk*f=238.500.3=71.55 KN/m滑动力E=Ea1 Ea3=9.76 39.02=48.78 KN/m因此稳定五、基础承载力检查设计载荷，子系数：基础承载力，使用地面活载荷R1=1.30土豪R2负载=1.20；自重R3=1.20。基础底部偏心E0，首先计算总法向力到墙脚趾的距离：MH=1.3 ea1 * za1 . ea3 * za3=1 . 39 . 762 . 2 1 . 239 . 02 1 . 333E0=90.33 KN/mGk=1.2 (39.69 32 18 3.6 2.23 2.085)=288.42 KN/mmv=1.2(39 . 690 . 7844321 . 6 183 . 62 . 232 . 085)1.3(102.232.085)=520.79 KN*m/m偏心e=1.49 m=-e=-1.49=0.11 m=0.53 m基础的压力Smax=(1 6)=108.72 kpaSmin=(1-6)=71.54 kpaSmax=108.72 s=150 kpa因此，基础承载力符合要求。六、结构设计使用C20混凝土和HRB335级钢筋的支架臂和地板，检查表fcd=9.2mpa，ftd=1.06mpa，ftk=1.54 Mpa，Ec=2.5550mpa，fsd=280mpa，f1sd=280mpa，es=2105mpa(1)垂直臂设计底部截面设计弯矩M=1.39.76 1.231.61=68.36 KN*m/m标准弯矩Mk=9.76 31.61=55.50 KN*m/m有效高度H0=250-30=220 mmFcd*b*X=fsd*AsX=0.03As其中混凝土保护层厚度C=30 mmM=fsd* As*(250-30-)简化指定：0.0152 A2s-220 As=0即As=13257 mm2 (she)，As=1217 mm2导入F16165钢筋，As=1219 mm2检查裂缝2=最大裂缝宽度如果未满足，请切换到f16125钢筋，As=1609 mm2因此，裂纹宽度符合要求脚后跟板根d点设计弯矩：墙趾板根b点设计弯矩：标准载荷作用下的标准弯矩计算(从以前的计算中知道):此时基础压力：脚后跟板强度设计：混凝土保护层厚度C=30 mm，有效高度h0=400-30=370 mm，b=1000 mm同样，压缩区域高度X=0.03As=fsd* As*(370-)因数分解：0.015 A2s-370