水工挡土墙设计例题汇总（word30页）

1、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(SL3792007)，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 50771997)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

2、.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 m3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。水上回填土内摩擦角 = 32.00度，水下回填土内摩擦角 = 32.00度回填土凝聚力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 = 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1 = 18.00kN/m3，回填土浮容重2 = 10.

3、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o = 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 0.5H2KaEx Ecos()Ey Esin()Ka tan2（45-/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Ka = 0.3072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kNm。力水平力竖向力力臂正力矩负力矩水平土

4、压力E1x99.554.00-398.21水平土压力E2x66.375.00-331.84水平土压力E3x6.150.67-4.10水平土压力E4x88.491.00-88.49墙身自重G1317.762.16685.59墙后水压力Ph20.000.67-13.33墙前水压力Ph-5.000.331.67墙后水重P1v31.304.48140.33墙后土重F131.304.48140.33墙后土重F2369.183.931449.06填土表面均布荷载G2142.563.68524.62扬压力W1-56.602.83-160.18扬压力W2-28.303.77-106.79275.56807.2

5、02941.59-1102.93所有垂直荷载之和G807.20kN所有水平荷载之和FH275.56kN所有对墙前趾的稳定力矩之和MV2941.59kNm所有对墙前趾的倾覆力矩之和MH-1102.93kNm所有对墙前趾的力矩之和M1838.66kNm3抗滑稳定验算：抗滑稳定安全系数计算公式为：KcfG/FH从规范中表3.2.7查得，抗滑稳定安全系数Kc1.25Kc0.400807.200/275.5551.17Kc1.17 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：KN

6、mftbh/（6eo/h-1） 砼规 式5.2.3-3KN fcbh/（6eo/h+1） 砼规 式5.2.3-4如果承载力验算不满足，则进行配筋计算，公式如下：KN fcb+fyAs-sAs 砼规式6.3.2-1KNe fcb（ho-/2）+fyAs（ho-as） 砼规式6.3.2-2当满足下述条件时，可不配置抗剪钢筋：KV 0.7hftbho 砼规式6.5.4-1h （800 / ho）1/4 砼规式6.5.4-2上式中当ho 2000时，取ho = 20002A-A截面（距墙底高度h = 1.000 m）计算结果：a、总水平力、总竖向力及各力对截面中心弯矩计算：单位：水平力、竖向力为kN；

7、力臂为m；弯矩为kNm。力水平力竖向力力臂弯矩水平土压力E1x99.553.00-298.66水平土压力E2x66.374.00-265.47水平土压力E3x1.540.33-0.51水平土压力E4x44.250.50-22.12墙身自重G1196.32-0.34-66.64墙后水压力Ph5.000.33-1.67墙后水重P1v32.50-0.10-3.14墙后土重F132.50-0.10-3.14墙后土重F223.400.122.81填土表面均布荷载G246.800.125.62216.70331.52-652.93b、按素混凝土偏心受压构件验算截面承载力：计算截面高度h 2060 mm，宽

8、度b 1000 mm，计算长度lo = 7000 mm承受弯矩M 652930562 Nmm，轴力N 331520 Nb=1000mm时，从砼规表5.2.2-1查得素混凝土构件稳定系数 0.935KN 1.30331520 430976 N fcbh 0.9357.2010002060 13867920 N按照素混凝土轴心受压构件验算承载力满足要求。eo M / N 652930562 / 331520 1969.5 mmb=2060mm时，从砼规表5.2.2-1查得素混凝土构件稳定系数 1.000从砼规附录C中表C1查得截面抵抗矩的塑性系数m 1.31KN 2.00331520 663040

9、 N mftbh/（6eo/h-1） 1.0001.310.9110002060/（61969.5/2060-1） 518765 N按素混凝土偏心受压构件验算受拉区承载力不满足要求，须进行配筋计算！c、抗剪验算结果：截面高度h = 2060 mm；有效高度ho = 2010 mm；截面宽度b = 1000 mm；截面剪力设计值V = 216701 Nh = 800/min（ho，2000）1/4 = （800/2000）1/4 = 0.795KV = 1.20216701 = 260041 N 0.7hftbho = 0.70.7950.9110002010 = 1018241 N故受剪验算满

10、足要求！3B-B截面（距墙底高度h = 4.000 m）计算结果：a、总水平力、总竖向力及各力对截面中心弯矩计算：单位：水平力、竖向力为kN；力臂为m；弯矩为kNm。力水平力竖向力力臂弯矩水平土压力E1x44.251.33-58.99水平土压力E2x44.252.00-88.49墙身自重G176.08-0.20-15.3588.4976.08-162.83b、按素混凝土偏心受压构件验算截面承载力：计算截面高度h 1280 mm，宽度b 1000 mm，计算长度lo = 4000 mm承受弯矩M 162834492 Nmm，轴力N 76080 Nb=1000mm时，从砼规表5.2.2-1查得素混

11、凝土构件稳定系数 1.000KN 1.3076080 98904 N fcbh 1.0007.2010001280 9216000 N按照素混凝土轴心受压构件验算承载力满足要求。eo M / N 162834492 / 76080 2140.3 mmb=1280mm时，从砼规表5.2.2-1查得素混凝土构件稳定系数 1.000从砼规附录C中表C1查得截面抵抗矩的塑性系数m 1.45KN 2.0076080 152160 N mftbh/（6eo/h-1） 1.0001.450.9110001280/（62140.3/1280-1） 186762 N按素混凝土偏心受压构件验算受拉区承载力满足要求

12、。KN 1.3076080 98904 N fcbh/（6eo/h+1） 1.0007.2010001280/（62140.3/1280+1） 835336 N按素混凝土偏心受压构件验算受压区承载力满足要求，无须进行配筋计算！c、抗剪验算结果：截面高度h = 1280 mm；有效高度ho = 1230 mm；截面宽度b = 1000 mm；截面剪力设计值V = 88490 Nh = （800/ho）1/4 = （800/1230）1/4 = 0.898KV = 1.2088490 = 106189 N 0.7hftbho = 0.70.8980.9110001230 = 703624 N故受剪

13、验算满足要求！4C-C截面（距墙底高度h = 7.000 m）计算结果：a、总水平力、总竖向力及各力对截面中心弯矩计算：单位：水平力、竖向力为kN；力臂为m；弯矩为kNm。力水平力竖向力力臂弯矩水平土压力E1x2.770.33-0.92水平土压力E2x11.060.50-5.53墙身自重G112.00-0.00-0.0013.8312.00-6.45b、按素混凝土偏心受压构件验算截面承载力：计算截面高度h 500 mm，宽度b 1000 mm，计算长度lo = 1000 mm承受弯矩M 6452429 Nmm，轴力N 12000 Nb=500mm时，从砼规表5.2.2-1查得素混凝土构件稳定系

14、数 1.000KN 1.3012000 15600 N fcbh 1.0007.201000500 3600000 N按照素混凝土轴心受压构件验算承载力满足要求。eo M / N 6452429 / 12000 537.7 mmb=500mm时，从砼规表5.2.2-1查得素混凝土构件稳定系数 1.000从砼规附录C中表C1查得截面抵抗矩的塑性系数m 1.71KN 2.0012000 24000 N mftbh/（6eo/h-1） 1.0001.710.911000500/（6537.7/500-1） 142281 N按素混凝土偏心受压构件验算受拉区承载力满足要求。KN 1.3012000 15

15、600 N fcbh/（6eo/h+1） 1.0007.201000500/（6537.7/500+1） 483064 N按素混凝土偏心受压构件验算受压区承载力满足要求，无须进行配筋计算！c、抗剪验算结果：截面高度h = 500 mm；有效高度ho = 450 mm；截面宽度b = 1000 mm；截面剪力设计值V = 13827 Nh = 800/max（ho，800）1/4 = （800/800）1/4 = 1.000KV = 1.2013827 = 16592 N 0.7hftbho = 0.71.0000.911000450 = 286650 N故受剪验算满足要求！五、后踵根部D-D截

16、面承载力验算及配筋计算：1计算依据：截面按受弯构件进行承载力和配筋计算：首先按素混凝土受弯构件进行承载力验算，验算公式如下：KN 1/6mftbh2 砼规 式5.3.2如果承载力验算不满足，则进行配筋计算，公式如下：KM fcb（ho-/2）+fyAs（ho-as） 砼规式6.2.1-1fcb fyAs - fyAs 砼规式6.2.1-2当满足下述条件时，可不配置抗剪钢筋：KV 0.7hftbho 砼规式6.5.4-1h （800 / ho）1/4 砼规式6.5.4-2上式中当ho 2000时，取ho = 20002总水平力、总竖向力及各力对截面弯矩计算：单位：水平力、竖向力为kN；力臂为m；

17、弯矩为kNm。力水平力竖向力力臂弯矩后踵自重G143.201.0746.08墙后水重P1v30.001.2838.40墙后土重F130.001.2838.40墙后土重F2259.201.20311.04填土表面均布荷载G286.401.20103.68扬压力W1-42.911.25-53.53地基反力W1-226.881.05-238.280.00179.01245.793按素混凝土受弯构件验算截面承载力：截面高度h 1000mm，宽度b 1000mm，弯矩M 245794547NmmKM 2.0245794547 491589094 Nmm 1/6mftbh2 1/61.550.911000

18、10002 235083333 Nmm按素混凝土受弯构件验算承载力不满足要求，须进行配筋计算！4抗剪验算结果：截面高度h = 1000 mm；有效高度ho = 950 mm；截面宽度b = 1000 mm；截面剪力设计值V = 179007 Nh = （800/ho）1/4 = （800/950）1/4 = 0.958KV = 1.20179007 = 214809 N 0.7hftbho = 0.70.9580.911000950 = 579702 N故受剪验算满足要求！5截面配筋及裂缝宽度计算结果：钢筋计算面积As=1900mm2，实配As=770mm2(d14200)抗裂验算满足要求，裂

19、缝宽度max = 0.408 mm六、前趾根部E-E截面承载力验算及配筋计算：1计算依据：截面按受弯构件进行承载力和配筋计算：首先按素混凝土受弯构件进行承载力验算，验算公式如下：KM 1/6mftbh2 砼规 式5.3.2如果承载力验算不满足，则进行配筋计算，公式如下：KM fcb（ho-/2）+fyAs（ho-as） 砼规式6.2.1-1fcb fyAs - fyAs 砼规式6.2.1-2当满足下述条件时，可不配置抗剪钢筋：KV 0.7hftbho 砼规式6.5.4-1h （800 / ho）1/4 砼规式6.5.4-2上式中当ho 2000时，取ho = 20002总水平力、总竖向力及各力

20、对截面弯矩计算：单位：水平力、竖向力为kN；力臂为m；弯矩为kNm。力水平力竖向力力臂弯矩前趾自重G128.800.6017.28扬压力W1-13.270.58-7.71地基反力W1-250.070.62-154.290.00-234.55-144.723按素混凝土受弯构件验算截面承载力：截面高度h 1000mm，宽度b 1000mm，弯矩M 144720475NmmKM 2.0144720475 289440950 Nmm 1/6mftbh2 1/61.550.91100010002 235083333 Nmm按素混凝土受弯构件验算承载力不满足要求，须进行配筋计算！4抗剪验算结果：截面高度h

21、 = 1000 mm；有效高度ho = 950 mm；截面宽度b = 1000 mm；截面剪力设计值V = 234545 Nh = （800/ho）1/4 = （800/950）1/4 = 0.958KV = 1.20234545 = 281454 N 0.7hftbho = 0.70.9580.911000950 = 579702 N故受剪验算满足要求！5截面配筋及裂缝宽度计算结果：钢筋计算面积As=1900mm2，实配As=770mm2(d14200)抗裂验算满足要求，裂缝宽度max = 0.240 mm扶壁式挡土墙计算书一、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(

22、SL3792007)，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 50771997)建筑结构静力计算手册（第二版）水工挡土墙设计(中国水利水电出版社)2断面尺寸参数：墙顶宽度B1 = 0.60m，墙面上部高度H = 25.00m墙面变厚B5 = 0.00m，墙背变厚B6 = 0.00m前趾宽度B2 = 2.10m，后踵宽度B3 = 13.30m前趾端部高度H2 = 1.00m，前趾根部高度H3 = 1.80m后踵板高度H1 = 1.80m，墙前填土高度H4 = 1.80m扶臂厚度b = 1.00m，扶臂顶部宽度B4 = 1.00m扶臂

23、数量n = 3个，扶臂净距L = 6.00m墙面板左挑L1 = 2.46m，墙面板左挑L2 = 2.46m3设计参数：挡土墙的建筑物级别为2级，荷载组合为基本组合。抗震类型：非抗震区挡土墙。水上回填土内摩擦角 = 40.00度，水下回填土内摩擦角 = 40.00度回填土凝聚力C = 0.00kN/m2，墙底与地基间摩擦系数f = 0.60基础为非岩石地基。填土面与水平面夹角 = 10.00度，回填土顶面均布荷载q = 0.00kN/m地下水位距墙底高h1 = 0.00m，墙前水深(墙底算起)h2 = 0.00m回填土湿容重1 = 21.00kN/m3，回填土浮容重2 = 10.00kN/m3混

24、凝土强度等级： C25受力钢筋强度等级：二级，保护层厚度as = 0.050 m扶臂箍筋强度等级：二级地基允许承载力o = 1000.00 kPa三、计算过程：1计算公式：郎肯土压力计算公式如下：E 0.5H2KaEx Ecos()Ey Esin()Ka coscos-（cos2-cos2）1/2/cos+（cos2-cos2）1/2 （规范式A.0.1-3）式中：E为作用于墙背的土压力，作用点为距墙底1/3高处，方向与水平面成夹角Ka为土压力系数程序算得土压力系数Ka = 0.2252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kNm。力水平力竖向力力

25、臂正力矩负力矩水平土压力E1x1973.739.72-19174.93垂直土压力E1y348.0216.005568.36水平土压力E2x25.834.86-125.48垂直土压力E2y4.5516.0072.88墙身自重G11074.006.196645.30墙前水平土压力E1x-32.350.6019.41墙后土重F17310.009.4569074.46墙前土重F117.640.7012.351967.218754.2281392.76-19300.41所有垂直荷载之和G8754.22kN所有水平荷载之和FH1967.21kN所有对墙前趾的稳定力矩之和MV81392.76kNm所有对墙前

26、趾的倾覆力矩之和MH-19300.41kNm所有对墙前趾的力矩之和M62092.35kNm3抗滑稳定验算：抗滑稳定安全系数计算公式为：KcfG/FH从规范中表3.2.7查得，抗滑稳定安全系数Kc1.30Kc0.6008754.218/1967.2132.67Kc2.67Kc1.30，故抗滑稳定安全系数满足要求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Ko1.50抗倾覆稳定安全系数计算公式为：KoMV/MHKo81392.761/19300.4124.22Ko4.22Ko1.50，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、

27、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 16.00 / 2 - 62092.35 / 8754.22 = 0.907 mPmax8754.22/16.00（1+60.907/16.00） 733.26 kPaPmin8754.22/16.00（1-60.907/16.00） 361.01 kPaPmax 733.26 1.2o 1.21000.00 1200.00，满足要求。(PminPmax)/2 547.14 o 1000.00，满足要求Pmax/Pmin

28、733.26/361.012.03 2.0故地基承载力不满足要求！四、墙面板结构计算：1计算依据：a、作用在墙面板上的荷载为三角形或梯形；b、在距底板高度1.5Lx范围内，按三面固定一面简支双向板计算内力；c、在距底板高度1.5Lx以上，水平方向取单宽截条按连续梁计算内力；d、截面按受弯构件进行配筋计算，公式如下：KM fcb（ho-/2）+fyAs（ho-as） 砼规式6.2.1-1fcb fyAs - fyAs 砼规式6.2.1-22内力计算：墙面板Lx = 6.00 m，Ly = 9.00 m，从静力计算手册查得：均布荷载作用下，墙面板弯矩系数为：Kx = 0.0384，Ky = 0.0

29、113，Kxo = -0.0794Kyo = -0.0569，Kox = 0.0433，Kxzo = -0.0616三角形荷载作用下，墙面板弯矩系数为：Kx = 0.0184，Ky = 0.0071，Kxo = -0.0387Kyo = -0.0421，Kox = 0.0065，Kxzo = -0.0015面板梯形荷载大值为q = 117.97kN，小值q = 75.50kN将均布荷载q1 = 75.50kN/m与三角形荷载q2= 42.47kN/m产生的弯矩叠加得：Mx = Kxq1Lx2 + Kxq2Lx2= 0.038475.506.002 + 0.018442.476.002 = 13

30、2.50 kNmMy = Kyq1Lx2 + Kyq2Lx2= 0.011375.506.002 + 0.007142.476.002 = 41.57 kNmMxo = Kxoq1Lx2 + Kxoq2Lx2= -0.079475.506.002 + （-0.0387）42.476.002 = -274.98 kNmMyo = Kyoq1Lx2 + Kyoq2Lx2= -0.056975.506.002 + （-0.0421）42.476.002 = -219.02 kNmMox = Koxq1Lx2 + Koxq2Lx2= 0.043375.506.002 + （0.0065）42.476.

31、002 = 127.63 kNmMxzo = Kxzoq1Lx2 + Kxzoq2Lx2= -0.061675.506.002 + （-0.0015）42.476.002 = -169.72 kNm3纵向支座（负弯矩）强度及配筋计算：截面高度h = 600 mm，弯矩M = -274.98 kNm钢筋计算面积As = 2101mm2，实配As = 2244mm2(D20140)抗裂验算不满足要求，裂缝宽度max = 0.314 mm4纵向跨中（正弯矩）强度及配筋计算：截面高度h = 600 mm，弯矩M = 132.50 kNm钢筋计算面积As = 986mm2，实配As = 1058mm2(

32、D16190)抗裂验算满足要求，裂缝宽度max = 0.300 mm5竖向支座（负弯矩）强度及配筋计算：截面高度h = 600 mm，弯矩M = -219.02 kNm钢筋计算面积As = 1656mm2，实配As = 1745mm2(D20180)抗裂验算不满足要求，裂缝宽度max = 0.321 mm6竖向跨中（正弯矩）强度及配筋计算：截面高度h = 600 mm，弯矩M = 41.57 kNm钢筋计算面积As = 825mm2，实配As = 874mm2(D16230)抗裂验算满足要求，裂缝宽度max = 0.114 mm五、前趾根部截面承载力验算及配筋计算：1计算依据：截面按受弯构件进

33、行承载力和配筋计算：KM fcb（ho-/2）+fyAs（ho-as） 砼规式6.2.1-1fcb fyAs - fyAs 砼规式6.2.1-22总水平力、总竖向力及各力对截面弯矩计算：单位：水平力、竖向力为kN；力臂为m；弯矩为kNm。力水平力竖向力力臂弯矩前趾自重G173.500.9569.83墙前土重F117.641.4024.70地基反力W1-1488.561.06-1580.940.00-1397.42-1486.423截面配筋及裂缝宽度计算结果：截面高度h = 1800 mm，弯矩M = -1486.42 kNm钢筋计算面积As = 3485mm2，实配As = 3491mm2(D

34、2090)抗裂验算不满足要求，裂缝宽度max = 0.323 mm六、踵板结构计算：1计算依据和假定：a、将作用在踵板上的荷载转化为三角形或梯形；b、在距墙面板1.5Lx范围内，按三面固定一面简支双向板计算内力；c、在距墙面板1.5Lx以外，纵向取单宽截条按连续梁计算内力；d、截面按受弯构件进行配筋计算，公式如下：KM fcb（ho-/2）+fyAs（ho-as） 砼规式6.2.1-1fcb fyAs - fyAs 砼规式6.2.1-22作用在踵板上的荷载计算：内侧土重W1 = 525.00 kN；外侧土重W1 = 574.25 kN踵板自重W2 = 1.8025 = 45.00 kN作用在踵

35、板上侧土压力产生的竖向荷载W3 = EBsin（）/B3= 289.64sin（10.0）/13.30 = 3.78 kN作用在踵板端部土压力产生的竖向荷载W4 = 2Ehsin（）/B3= 2.0239.91sin（10.0）/13.30 = 6.26 kN前趾弯矩产生的竖向荷载W5 = 2.4M/B32= 2.4-1486.42/13.302 = 20.17 kN内侧基底反力1 = 670.45 kN；外侧基底反力2 = 361.01 kN作用在踵板内侧总荷载W = W1+W2+W3+W6+W7-3-1= 525.00+45.00+3.78+0.00+0.00-0.00-670.45= -

36、96.67 kN作用在踵板外侧总荷载W = W1+W2+W3+W4+W5+W6+W7-4-2= 574.25+45.00+3.78+6.26+20.17+0.00+0.00-0.00-361.01= 239.20 kN3内力计算：踵板Lx = 6.00 m，Ly = 9.00 m，从静力计算手册查得：均布荷载作用下，墙面板弯矩系数为：Kx = 0.0384，Ky = 0.0113，Kxo = -0.0794Kyo = -0.0569，Kox = 0.0433，Kxzo = -0.0616三角形荷载作用下，墙面板弯矩系数为：Kx = 0.0184，Ky = 0.0071，Kxo = -0.038

37、7Kyo = -0.0421，Kox = 0.0065，Kxzo = -0.0015踵板梯形荷载小值为q = 0.00kN，大值q = 130.61kN将均布荷载q1 = 130.61kN/m与三角形荷载q2= -130.61kN/m产生的弯矩叠加得：Mx = Kxq1Lx2 + Kxq2Lx2= 0.0384130.616.002 + 0.0184（-130.61）6.002 = 94.04 kNmMy = Kyq1Lx2 + Kyq2Lx2= 0.0113130.616.002 + 0.0071（-130.61）6.002 = 19.75 kNmMxo = Kxoq1Lx2 + Kxoq2

38、Lx2= -0.0794130.616.002 + （-0.0387）（-130.61）6.002 = -191.37 kNmMyo = Kyoq1Lx2 + Kyoq2Lx2= -0.0569130.616.002 + （-0.0421）（-130.61）6.002 = -69.59 kNmMox = Koxq1Lx2 + Koxq2Lx2= 0.0433130.616.002 + （0.0065）（-130.61）6.002 = 173.04 kNmMxzo = Kxzoq1Lx2 + Kxzoq2Lx2= -0.0616130.616.002 + （-0.0015）（-130.61）6.

39、002 = -282.59 kNm在均布荷载q = 239.20 kN/m作用下，踵板端部纵向按连续梁计算得弯矩为：左支座弯矩Ml = -651.57 kNm，跨中弯矩Mm = 470.58 kNm右支座弯矩Mr = -560.08 kNm4纵向支座（负弯矩）强度及配筋计算：截面高度h = 1800 mm，弯矩M = -651.57 kNm钢筋计算面积As = 2625mm2，实配As = 2856mm2(D20110)抗裂验算满足要求，裂缝宽度max = 0.184 mm5纵向跨中（正弯矩）强度及配筋计算：截面高度h = 1800 mm，弯矩M = 470.58 kNm钢筋计算面积As =

40、2625mm2，实配As = 2872mm2(D1670)抗裂验算满足要求，裂缝宽度max = 0.124 mm6竖向支座（负弯矩）强度及配筋计算：截面高度h = 1800 mm，弯矩M = -219.02 kNm钢筋计算面积As = 2625mm2，实配As = 2856mm2(D20110)抗裂验算满足要求，裂缝宽度max = 0.062 mm七、扶臂结构计算：1计算依据和假定：a、扶臂与部分面板组成变截面的T形梁，按悬臂梁进行受弯结构计算；b、荷载为跨中到跨中作用在墙面板及扶臂上的水平土压力和水压力；c、截面按受弯构件进行配筋计算，公式如下：M = PL （规范式C.3.2-1）Ag =

41、 K M / （Rg1ho）sec （规范式C.3.2-2）式中：Rg - 钢筋设计强度1 - 受弯破坏时的内力偶臂计算系数，取0.9 - 扶臂斜面与垂直面的夹角2距挡土墙墙底高度H=1.80m水平截面强度及配筋计算：截面高度h = 13900 mm，截面宽度b = 1000 mm翼缘高度hf = 600 mm，翼缘宽度bf = 7000 mmT形截面所受弯矩M = 111632.97 kNmAg = 1.20111632.97106/（3000.913825）sec26.94 = 40257 mm2钢筋计算面积As = 40257mm2，实配As = 20126mm2(41D25)抗裂验算不

42、满足要求，裂缝宽度max = 0.368 mm3距挡土墙墙底高度H=10.13m水平截面强度及配筋计算：截面高度h = 9800 mm，截面宽度b = 1000 mm翼缘高度hf = 600 mm，翼缘宽度bf = 5000 mmT形截面所受弯矩M = 18133.97 kNmAg = 1.2018133.97106/（3000.99725）sec26.94 = 9296 mm2钢筋计算面积As = 9296mm2，实配As = 9327mm2(19D25)抗裂验算满足要求，裂缝宽度max = 0.208 mm4距挡土墙墙底高度H=18.47m水平截面强度及配筋计算：截面高度h = 5700

43、mm，截面宽度b = 1000 mm翼缘高度hf = 600 mm，翼缘宽度bf = 3000 mmT形截面所受弯矩M = 1375.44 kNmAg = 1.201375.44106/（3000.95625）sec26.94 = 1219 mm2钢筋计算面积As = 1219mm2，实配As = 1473mm2(3D25)抗裂验算满足要求，裂缝宽度max = 0.251 mm5扶臂水平拉筋计算：水平拉筋承受的剪力Q = 0.5117.976.00 = 353.91 kN水平拉筋计算面积Asv/s = KQ/fy= 1.20353.91/300.00 = 1.416 mm水平拉筋计算面积Asv

44、/s = 1.416 mm，实配Asv/s = 1.571 mm(2D10100)6扶臂垂直拉筋计算：垂直拉筋承受的剪力Q = 239.206.00 = 1435.21 kN垂直拉筋计算面积Asv/s = KQ/fy= 1.201435.21/300.00 = 5.741 mm垂直拉筋计算面积Asv/s = 5.741 mm，实配Asv/s = 6.158 mm(2D1450)衡重式挡土墙计算书项目名称_日 期_设 计 者_校 对 者_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(SL3792007)，以下简称规范水工建筑物荷载设计规范(DL 50771997)水工挡土墙

45、设计(中国水利水电出版社)2断面尺寸参数：墙顶宽度B1 = 0.50m，前趾宽度B2 = 0.30m，衡重台宽度B3 = 2.50m墙身高度H = 5.00m，上墙高度H1 = 4.00m，墙趾高H2 = 1.00m上墙背坡比 = 1 : 0.300，下墙背坡比 = 1 : 0.300，墙面坡比 = 1 : 0.0003设计参数：挡土墙的建筑物级别为4级，荷载组合为基本组合。抗震类型：非抗震区挡土墙。水上回填土内摩擦角 = 35.00度，水下回填土内摩擦角 = 35.00度墙背与填土摩擦角 = 17.50度回填土凝聚力C = 0.00kN/m2，墙底与地基间摩擦系数f = 0.35基础为非岩石

46、地基。填土面与水平面夹角 = 0.00度，回填土顶面均布荷载q = 0.00kN/m地下水位距墙底高h1 = 3.00m，墙前水深(墙底算起)h2 = 1.00m回填土湿容重1 = 19.00kN/m3，回填土浮容重2 = 10.00kN/m3墙身材料容重3 = 24.00kN/m3，底板材料容重4 = 24.00kN/m3墙身材料容许压应力Ra = 500.00 kPa，墙身材料容许剪应力Rj = 110.00 kPa墙身材料容许拉应力Rl = 150.00 kPa，地基允许承载力o = 350.00 kPa三、计算过程：1计算公式：上墙采用库伦主动土压力计算，公式如下：E 0.5H2KaE

47、x Ecos()Ey Esin()Ka cos2()/cos2/cos()/1+sin()sin()/cos()/cos()0.52 （规范式A.0.1-2）式中：E为作用于墙背的主动土压力，作用点为距墙底1/3高处，方向与水平面成()夹角Ka为主动土压力系数为墙背与铅直面的夹角，16.70度下墙采用校正延长墙背法进行计算，当填土面水平时，公式如下：校正墙背偏移距离X （G1-G2）/ho+（h1+h2）/2校正墙背倾角2按下式计算：tan2 tan2 - X / （h1+h2）经试算得到校正墙背倾角tan2 13.95 度程序算得上墙主动土压力系数Ka1 = 0.587程序算得下墙水上的主动

48、土压力系数Ka = 0.164程序算得下墙水下的主动土压力系数Ka = 0.1642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kNm。力水平力竖向力力臂正力矩负力矩上墙水平土压力E1x41.197.33-302.06上墙垂直土压力E1y79.133.81301.15墙上土重F1156.472.49389.31下墙水平土压力E1x14.014.00-56.04下墙下墙垂直土压力E1y0.203.690.72下墙水平土压力E2x37.364.50-168.12垂直水平土压力E2y0.523.821.99下墙水平土压力E3x7.371.00-7.37下墙下墙

49、垂直土压力E3y0.102.950.30下墙水平土压力E4x65.381.50-98.07垂直水平土压力E4y0.913.072.81墙身自重G1588.001.771042.68墙后水压力Ph45.001.00-45.00墙前水压力Ph-5.000.331.67墙后水重P1v-13.503.00-40.50扬压力W1-27.001.35-36.45扬压力W2-27.001.80-48.60205.32757.831740.64-802.22所有垂直荷载之和G757.83kN所有水平荷载之和FH205.32kN所有对墙前趾的稳定力矩之和MV1740.64kNm所有对墙前趾的倾覆力矩之和MH-8

50、02.22kNm所有对墙前趾的力矩之和M938.41kNm3抗滑稳定验算：抗滑稳定安全系数计算公式为：KcfG/FH从规范中表3.2.7查得，抗滑稳定安全系数Kc1.20Kc0.350757.835/205.3171.29Kc1.29Kc1.20，故抗滑稳定安全系数满足要求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Ko1.40抗倾覆稳定安全系数计算公式为：KoMV/MHKo1740.635/802.2242.17Ko2.17Ko1.40，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：

51、Pmax G / B （1 + 6 e / B）Pmin G / B （1 - 6 e / B）偏心距e B / 2 - M / G 2.70 / 2 - 938.41 / 757.83 = 0.112 mPmax757.83/2.70（1+60.112/2.70） 350.36 kPaPmin757.83/2.70（1-60.112/2.70） 211.00 kPaPmax 350.36 1.2o 1.2350.00 420.00，满足要求。(PminPmax)/2 280.68 o 350.00，满足要求Pmax/Pmin350.36/211.001.66 0，没有出现拉应力，满足要求。b

52、、截面压应力验算：max 368.49 Ra = 500.00 kPa，满足要求。c、截面剪应力验算：j 59.05 Rj = 110.00 kPa，满足要求。悬臂式挡土墙计算书项目名称_日 期_设 计 者_校 对 者_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(SL3792007)，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 50771997)水工挡土墙设计(中国水利水电出版社)2断面尺寸参数：墙顶宽度B1 = 0.30m，墙面上部高度H = 7.20m前趾宽度B2 = 1.00m，后踵宽度B3 = 5.20

53、m前趾端部高度H2 = 0.80m，前趾根部高度H4 = 0.80m后踵端部高度H1 = 0.40m，后踵根部高度H3 = 0.80m墙背坡比 = 1 : 0.069，墙面坡比 = 1 : 0.0003设计参数：挡土墙的建筑物级别为4级，荷载组合为基本组合。抗震类型：非抗震区挡土墙。水上回填土内摩擦角 = 35.00度，水下回填土内摩擦角 = 35.00度回填土凝聚力C = 0.00kN/m2，墙底与地基间摩擦系数f = 0.30基础为非岩石地基。填土面与水平面夹角 = 0.00度，回填土顶面均布荷载q = 0.00kN/m地下水位距墙底高h1 = 3.00m，墙前水深(墙底算起)h2 = 1

54、.50m回填土湿容重1 = 18.00kN/m3，回填土浮容重2 = 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o = 170.00 kPa三、计算过程：1计算公式：郎肯土压力计算公式如下：E 0.5H2KaEx Ecos()Ey Esin()Ka tan2（45-/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，方向与水平面成夹角Ka为土压力系数程序算得水上的土压力系数Ka = 0.271程序算得水下的土压力系数Ka = 0.2712总水平力、总竖向力及各力对前趾力矩计算：单位：水平力

55、、竖向力为kN；力臂为m；弯矩为kNm。力水平力竖向力力臂正力矩负力矩水平土压力E1x60.974.67-284.54水平土压力E2x12.191.00-12.19水平土压力E3x73.171.50-109.75墙身自重G1212.962.26481.08墙后水压力Ph45.001.00-45.00墙前水压力Ph-11.250.505.63墙后水重P1v126.484.44561.03墙前水重P1v7.000.503.50墙后土重F1126.484.44561.03墙后土重F2497.364.242106.64扬压力W1-105.003.50-367.47扬压力W2-52.504.67-244

56、.98180.08812.793718.91-1063.93所有垂直荷载之和G812.79kN所有水平荷载之和FH180.08kN所有对墙前趾的稳定力矩之和MV3718.91kNm所有对墙前趾的倾覆力矩之和MH-1063.93kNm所有对墙前趾的力矩之和M2654.98kNm3抗滑稳定验算：抗滑稳定安全系数计算公式为：KcfG/FH从规范中表3.2.7查得，抗滑稳定安全系数Kc1.20Kc0.300812.787/180.0851.35Kc1.35Kc1.20，故抗滑稳定安全系数满足要求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Ko1.40抗倾覆稳定安全系

57、数计算公式为：KoMV/MHKo3718.912/1063.9293.50Ko3.50Ko1.40，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 7.00 / 2 - 2654.98 / 812.79 = 0.233 mPmax812.79/7.00（1+60.233/7.00） 139.34 kPaPmin812.79/7.00（1-60.233/7.00） 92.89 kPaPmax

58、139.34 1.2o 1.2170.00 204.00，满足要求。(PminPmax)/2 116.12 o 170.00，满足要求Pmax/Pmin139.34/92.891.50 2.0，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：KN mftbh/（6eo/h-1） 砼规 式5.2.3-3KN fcbh/（6eo/h+1） 砼规 式5.2.3-4如果承载力验算不满足，则进行配筋计算，公式如下：KN fcb+fyAs-sAs 砼规式6.3.2-1KNe fcb（ho-/2）+fyAs（

59、ho-as） 砼规式6.3.2-2当满足下述条件时，可不配置抗剪钢筋：KV 0.7hftbho 砼规式6.5.4-1h （800 / ho）1/4 砼规式6.5.4-2上式中当ho 2000时，取ho = 20002A-A截面（距墙底高度h = 0.800 m）计算结果：a、总水平力、总竖向力及各力对截面中心弯矩计算：单位：水平力、竖向力为kN；力臂为m；弯矩为kNm。力水平力竖向力力臂弯矩水平土压力E1x60.973.87-235.76水平土压力E2x6.560.73-4.81水平土压力E3x53.661.10-59.02墙身自重G198.97-0.11-10.49墙后水压力Ph24.200

60、.73-17.75墙前水压力Ph-2.450.230.57墙后水重P1v8.670.020.14墙后土重F18.670.020.14142.94116.32-326.98b、按素混凝土偏心受压构件验算截面承载力：计算截面高度h 800 mm，宽度b 1000 mm，计算长度lo = 14400 mm承受弯矩M 326983440 Nmm，轴力N 116321 Nb=800mm时，从砼规表5.2.2-1查得素混凝土构件稳定系数 0.680KN 1.25116321 145402 N fcbh 0.6807.201000800 3914196 N按照素混凝土轴心受压构件验算承载力满足要求。eo M