一、安全系数:1)滑动稳定安全系数【水工挡土墙设计规范,P9(纸版3.2.7)】2)倾覆稳定安全系数【水工挡土墙设计规范,P10(纸版3.2.12)】3)基地偏心距容许值:土质地基B/6,岩石地基B/5,坚硬岩质地基B/4;抗震设计有用户定义。4)截面偏心距容许值:计算荷载取0.25B,验算荷载取0.3B;抗震设计时取0.4B。5)抗震设计时材料强度放大系数:(抗压:1.5);(抗拉:1.5);(抗剪:1.5)。荷载系数:重力不利时分项系数:1.2重力有利时分项系数:1.0【06G112建筑结构设计常用数据P26(纸版25)】主动土压力分项系数:1.2静水压力分项系数:1.0扬压力分项系数:1.2【混凝土重力坝设计规范DL5108-1999P29(纸版29)】地震力分项系数:1.0二、墙身尺寸输入:墙身高:5.820(m)墙顶宽:0.300(m)面坡倾斜坡度:1:0.100背坡倾斜坡度:1:0.000墙趾悬挑长DL:1.000(m)墙趾跟部高DH:0.820(m)墙趾端部高DH0:0.820(m)墙踵悬挑长DL1:1.600(m)墙踵跟部高DH1:0.660(m)墙踵端部高DH2:0.500(m)加腋类型:背坡加腋背坡腋宽YB2:2.100(m)背坡腋高YH2:3.020(m)设防滑凸榫防滑凸榫尺寸BT1:1:0.000(m)防滑凸榫尺寸BT:0.500(m)防滑凸榫尺寸HT:0.180(m)防滑凸榫被动土压力修正系数:1.000【无经验时取1.0】防滑凸榫容许弯曲拉应力:0.500(MPa)【铁路路基支挡结构设计规范》(TB10025-2001)P7(纸版3.1.3-2)】防滑凸榫容许剪应力:0.990(MPa)钢筋合力点到外皮距离:60(mm)【保护层+钢筋合力点到钢筋边缘距离】墙趾埋深:0.82(m)三、坡线土柱:坡面线段数:2折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)换算土柱数13.0000.000027.830-5.2200坡面起始距墙顶距离:0.600(m)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:-1.820(m)挡墙外侧常年水位标高:-3.820(m)浮力矩是否作为倾覆力矩加项:是钢筋混凝土配筋计算依据:《混凝土结构设计规范》(GB50010--2002)四、物理参数:挡土墙类型:浸水地区挡土墙墙后填土内摩擦角:35.000(度)【04J008《挡土墙》P13(纸版13)】墙后填土粘聚力:0.000(kPa)【支挡结构设计手册(第二版)P38(纸版29)】墙后填土容重:19.000(kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角:20.000(度)【支挡结构设计手册(第二版)P39(纸版30)】地基土容重:18.000(kN/m3)【查看上面土的主要物理力学指标参考值】修正后地基土容许承载力:300.000(kPa)地基土容许承载力提高系数:墙趾值提高系数:1.5墙踵值提高系数:1.5平均值提高系数:1.5墙底摩擦系数:0.350【公路路基设计手册(第二版)P231(纸版592)】地基土类型:土质地基地基土内摩擦角:35.000(度)【支挡结构设计手册(第二版)P37(纸版28)】墙后填土浮容重:10.000(kN/m3)地基浮力系数:0.700【公路路基设计手册(第二版)P255(纸版739)】土压力计算方法:库仑混凝土墙体容重:25.000(kN/m3)混凝土强度等级:C25纵筋级别:HRB335抗剪腹筋等级:HRB335裂缝计算钢筋直径:20(mm)裂缝控制宽度:0.4【GB50010-2010混凝土结构设计规范P24(纸版3.4.5)】地基土内摩擦系数:0.5【公路路基设计手册(第二版)P231(纸版593)】钢筋混凝土配筋计算依据:《混凝土结构设计规范》(GB50010--2002)注意:墙身内力配筋计算时,各种作用力采用的分项(安全)系数为:重力不利时=1.200重力有利时=1.000主动土压力=1.200静水压力=1.000扬压力=1.200地震力=1.000=====================================================================第1种情况:一般情况[土压力计算]计算高度为5.820(m)处的库仑主动土压力按假想墙背计算得到:第1破裂角:15.440(度)Ea=115.992Ex=44.490Ey=107.121(kN)作用点高度Zy=2.047(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=30.779(度)第1破裂角=15.420(度)Ea=108.710Ex=44.599Ey=99.140(kN)作用点高度Zy=2.051(m)墙身截面积=9.801(m2)重量=245.025kN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:18.43-11.61-0.97-5.18墙背坡侧:-76.83-90.192.57-4.51墙底面:-0.00112.421.56-5.82整个墙踵上的土重=70.647(kN)重心坐标(1.535,-2.722)(相对于墙面坡上角点)墙踵悬挑板上的土重=13.002(kN)重心坐标(2.828,-4.527)(相对于墙面坡上角点)墙趾板上的土重=3.780(kN)相对于趾点力臂=0.500(m))(一)滑动稳定性验算基底摩擦系数=0.350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=5.500(m)墙身重力的力臂Zw=2.214(m)Ey的力臂Zx=4.278(m)Ex的力臂Zy=2.051(m)作用于基础底的总竖向力=407.967(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=1031.845(kN-m)基础底面合力作用点距离墙趾点的距离Zn=2.529(m)基础底压应力:墙趾=92.040凸榫前沿=92.040墙踵=56.312(kPa)凸榫前沿被动土压力=339.643(kPa)凸榫抗弯强度验算:凸榫抗弯强度验算满足:弯曲拉应力=132.053=500.000(kPa)凸榫抗剪强度验算:凸榫抗剪强度验算满足:剪应力=122.271=990.000(kPa)凸榫设计宽度为:0.257(m)滑移力=102.999(kN)抗滑力=203.924(kN)滑移验算满足:Kc=1.9801.150(二)倾覆稳定性验算相对于墙趾点,墙身重力的力臂Zw=2.214(m)相对于墙趾点,墙踵上土重的力臂Zw1=3.035(m)相对于墙趾点,墙趾上土重的力臂Zw2=0.500(m)相对于墙趾点,Ey的力臂Zx=4.278(m)相对于墙趾点,Ex的力臂Zy=2.051(m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩=151.040(kN-m)抗倾覆力矩=1182.886(kN-m)倾覆验算满足:K0=7.8321.400(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=407.967(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=1031.845(kN-m)基础底面宽度B=5.500(m)偏心距e=0.221(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=2.529(m)基底压应力:趾部=92.040踵部=56.312(kPa)最大应力与最小应力之比=92.040/56.312=1.634==========================================================================================================================================【水工挡土墙设计规范SL379-2007P14(纸版6.3.1)】表6.3.1挡土墙基底应力最大值与最小值之比的允许值地基土质荷载组合基本组合特殊组合松软1.502.00中等坚实2.002.50坚实2.503.00注:对于地震区的挡土墙,其基底应力最大值与最小值之比的允许值可按列表数值适当增大==========================================================================================================================================作用于基底的合力偏心距验算满足:e=0.221=0.167*5.500=0.918(m)墙趾处地基承载力验算满足:压应力=92.040=450.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足:压应力=56.312=450.000(kPa)地基平均承载力验算满足:压应力=74.176=450.000(kPa)(四)墙趾板强度计算标准值:作用于基础底的总竖向力=407.967(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=1031.845(kN-m)基础底面宽度B=5.500(m)偏心距e=0.221(m)基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=2.529(m)基础底压应力:趾点=92.040踵点=56.312(kPa)设计值:作用于基础底的总竖向力=469.202(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=1181.239(kN-m)基础底面宽度B=5.500(m)偏心距e=0.232(m)基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=2.518(m)基础底压应力:趾点=106.942踵点=63.677(kPa)[趾板根部]截面高度:H'=0.820(m)截面剪力:Q=78.729(kN)截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋截面弯矩:M=40.020(kN-m)抗弯拉筋构造配筋:配筋率Us=0.02%Us_min=0.20%抗弯受拉筋:As=1640(mm2)截面弯矩:M(标准值)=32.797(kN-m)最大裂缝宽度为:0.016(mm)。(五)墙踵板强度计算标准值:作用于基础底的总竖向力=407.967(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=1031.845(kN-m)基础底面宽度B=5.500(m)偏心距e=0.221(m)基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=2.529(m)基础底压应力:趾点=92.040踵点=56.312(kPa)设计值:作用于基础底的总竖向力=469.202(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=1181.239(kN-m)基础底面宽度B=5.500(m)偏心距e=0.232(m)基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=2.518(m)基础底压应力:趾点=106.942踵点=63.677(kPa)[踵板根部]截面高度:H'=0.660(m)截面剪力:Q=0.377(kN)截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋截面弯矩:M=-3.618(kN-m)抗弯拉筋构造配筋:配筋率Us=0.00%Us_min=0.20%抗弯受拉筋:As=1320(mm2)转换为斜钢筋:As/cosα=1327(mm2)截面弯矩:M(标准值)=-7.132(kN-m)最大裂缝宽度为:0.006(mm)。[加腋根部]截面高度:H'=0.870(m)截面剪力:Q=9.670(kN)截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋截面弯矩:M=-2.366(kN-m)抗弯拉筋构造配筋:配筋率Us=0.00%Us_min=0.20%抗弯受拉筋:As=1740(mm2)转换为斜钢筋:As/cosα=1749(mm2)截面弯矩:M(标准值)=-23.703(kN-m)最大裂缝宽度为:0.010(mm)。(六)立墙截面强度验算[距离墙顶1.238(m)处]截面宽度B'=0.424(m)截面剪力Q=1.238(kN)截面弯矩M=0.263(kN-m)截面弯矩M(标准值)=0.219(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=0.00%Us_min=0.20%抗弯受拉筋:As=848(mm2)最大裂缝宽度为:0.000(mm)。[距离墙顶2.475(m)处]截面宽度B'=0.548(m)截面剪力Q=