水工挡土墙设计例题汇总ejszjylw.doc

半重力式挡土墙计算书 一、示意图： 二、基本资料： 1．依据规范及参考书目： 《水工挡土墙设计规范》(SL379－2007)，以下简称《规范》 《水工混凝土结构设计规范》(SL 191-2008)，以下简称《砼规》 《水工建筑物荷载设计规范》(DL 5077－1997) 《水工挡土墙设计》(中国水利水电出版社) 2．断面尺寸参数： 挡土墙断面型式为：双折轻型半重力式挡土墙。 墙顶宽度B1 = 0.50m， 墙面上部高度H = 7.00m 前趾宽度B2 = 1.20m， 后踵宽度B3 = 2.40m 前趾端部高度H2 = 1.00m， 前趾根部高度H4 = 1.00m 后踵端部高度H3 = 0.50m， 后踵根部高度H5 = 1.00m 墙背坡比 = 1 : 0.000，墙面坡比 = 1 : 0.000 墙背上折线段高度H1 = 1.00 m，墙背中间折线段高度B4 = 1.56 m 3．设计参数： 挡土墙的建筑物级别为3级，荷载组合为基本组合。 抗震类型：非抗震区挡土墙。 水上回填土回填土凝聚力C = 0.00kN/m2， 墙底与地基间摩擦系数f = 0.40 基础为非岩石地基。 填土面与水平面夹角β = 0.00度， 回填土顶面均布荷载q = 36.00kN/m 地下水位距墙底高h1 = 2.00m， 墙前水深(墙底算起)h2 = 1.00m 回填土湿容重γ1 = 18.00kN/m3， 回填土浮容重γ2 = 10.00kN/m3 混凝土强度等级： C15 钢筋强度等级：一级，保护层厚度as = 0.050 m 地基允许承载力[ζo] = 220.00 kPa 三、计算过程： 1．计算公式： 郎肯土压力计算公式如下： E ＝ 0.5×γ×H2×Ka Ex ＝ E×cos(β) Ey ＝ E×sin(β) Ka ＝ tan2（45°-φ/2） （《规范》式A.0.1-4） 式中： E为作用于墙背的土压力，作用点为距墙底1/3高处， 方向与水平面成β夹角 Ka为土压力系数 程序算得水上的土压力系数Ka = 0.307 程序算得水下的土压力系数K’a = 0.307 2．总水平力、总竖向力及各力对前趾力矩计算： 单位：水平力、竖向力为kN；力臂为m；弯矩为kN·m。 所有垂直荷载之和∑G＝807.20kN 所有水平荷载之和∑FH＝275.56kN 所有对墙前趾的稳定力矩之和∑MV＝2941.59kN·m 所有对墙前趾的倾覆力矩之和∑MH＝-1102.93kN·m 所有对墙前趾的力矩之和∑M＝1838.66kN·m 3．抗滑稳定验算： 抗滑稳定安全系数计算公式为： Kc＝f×∑G/∑FH 从《规范》中表3.2.7查得，抗滑稳定安全系数[Kc]＝1.25 Kc＝0.400×807.200/275.555＝1.17 Kc＝1.17lt;[Kc]＝1.25，故抗滑稳定安全系数不满足要求 4．抗倾覆稳定验算： 从《规范》中表3.2.12、3.2.13条查得，抗倾覆稳定安全系数[Ko]＝1.50 抗倾覆稳定安全系数计算公式为： Ko＝∑MV/∑MH Ko＝2941.594/1102.930＝2.67 Ko＝2.67≥[Ko]＝1.50，故抗倾覆稳定安全系数满足要求 5．地基承载力验算： 地基承载力按《规范》中第6.3.1、6.3.2条进行校核。 基底应力计算公式为： Pmax ＝ ∑G / B × （1 + 6 × e / B） Pmin ＝ ∑G / B × （1 - 6 × e / B） 偏心距e ＝ B / 2 - ∑M / ∑G ＝ 5.66 / 2 - 1838.66 / 807.20 = 0.552 m Pmax＝807.20/5.66×（1+6×0.552/5.66）＝ 226.09 kPa Pmin＝807.20/5.66×（1-6×0.552/5.66）＝ 59.14 kPa Pmax ＝ 226.09 ≤ 1.2[ζo] ＝ 1.2×220.00 ＝ 264.00，满足要求。 (Pmin＋Pmax)/2 ＝ 142.61 ≤ [ζo] ＝ 220.00，满足要求 η＝Pmax/Pmin＝226.09/59.14＝3.82 gt; 2.0 故地基承载力不满足要求！ 四、立墙承载力验算及配筋计算： 1．计算依据： 立墙按偏心受压构件进行承载力和配筋计算： 首先按素混凝土偏心受压构件进行承载力验算，验算公式如下： K×N ≤ φ×γm×ft×b×h/（6×eo/h-1） 《砼规》 式5.2.3-3 K×N ≤ φ×fc×b×h/（6×eo/h+1） 《