毕业设计（论文）-衡重式挡土墙计算书.doc

衡重式挡土墙计算书项LI名称 LI 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》(SL379—2007),以下简称《规范》《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：墙顶宽度Bl = 0.60m, 刖趾苑度B2 = 0.40m, 衡重台宽度B3 = 2.90m墙身高度H = 4.70m, 上墙高度Hl = 3.60m, 墙趾高H2 = 0.70m上墙背坡比=1 : 0.300,下墙背坡比=1 : 0.750,墙面坡比=1 : 0.250 挡土墙底板前趾高程=0.00 m,底板底部坡比=0.000 : 1 墙前填土顶面高程▽前坦=4.00 m,墙前淤沙顶面高程▽沙=3.00 m3. 设计参数：挡土墙的建筑物级别为4级抗震类型：非抗震区挡土墙水上I可填土内摩擦角32.00度， 水下1门1填土内摩擦角W = 32.00度墙背与填土摩擦角8 = 17.50度回填土凝聚力C = 15.00kN/m2采用等代内摩擦角法计算粘性填土土压力地基土质为：松软墙底与地基间摩擦系数f = 0.304. 回填土坡面参数：回填土表面折线段数为：0段折线起点距墙顶高差=0.00 m填土面与水平面央角B =0.00度原地面线水平角（）=30.00度，原地面与填土摩擦角6 r = 18.00度5. 材料参数：回填土湿容重Ys = 18.00kN/m3,回填土浮容重Y f = 10.00kN/m3墙身材料容重Yq = 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[R] = 150.00 kPa,地基允许承载力[。

] = 350.00 kPa6. 荷载计算参数：冰层厚度％ = 0.00 m, 静冰压力系数=0.000计算浪压力时采用的位置类型：内陆峡谷水库风区长度D = 0.000 m,墙前河（库）底坡度i = 1 : 100.00重现期为50年的年最大风速V 24.000 m/s多年平均的最大风速vj = 30.000 m/s冻胀堵体变形系数m = 0.700,冻胀量^hd = 30.00 mm地震动态分布系数为梯形分布，最大值皿=2.007. 附加荷载：编号类型荷载值（kN）距墙顶右侧水平距（m）线载长（m）1集中3.000.002.00三、计算参数:1. 荷载组合：组合名称类型扬压淤沙浪压冰压冻胀地震正常挡水位基本VVVXXX设计洪水位基本VVVXXX施工情况特殊XXXXXX校核洪水位特殊VVVXXX2.荷载组合下水位及附加荷载信息:组合名称墙前水位墙后水位附加荷载附载编号墙前水深正常挡水位5.4001.500V4.300设计洪水位5.0002.000V4.800施工情况0.0000.000V0.000校核洪水位8.0002.400V5.6003. 计算公式：程序采用库伦主动土压力公式计算土压力，计算公式如下:E = 0.5 X y XH2xKaEx = EXcos（e + 6）Ey = EXsin（ c + 5）Ka = cos2（。

一 ）/cos2 /cos（ + b ）/{l+[sin（（1）+ 8 ）sin（（I）— B ）/cos（《+ 8 ）/cos（ 一 B ）]05}2 （《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（ + $ ）夹角虬为主动土压力系数为墙背与铅直面的夹角， =36.87度当墙后填土为黏性土，粘聚力C =15.00kN时：采用等值内摩擦角法计算主动土压力等值内摩擦角0D计算公式如下：tan（450-q）D/2）= {[ Y H2tan2（45oV2）-4HCtan（45o-（p/2）+4C2/Y]/y/H2）,/2四、第1种荷载组合：正常挡水位1 .总水平力、总竖向力及各力对前趾力矩计算：程序算得上墙主动土压力系数电=0.008程序算得下墙水上的主动土压力系数K. = 0.000程序算得下墙水下的主动土压力系数Ka = 0.000单位：水平力、竖向力为kN；力臂为m；弯矩为kN - mo力水平力竖向力力臂正力矩负力矩上墙水平土压力0.976.60-6.42上墙垂直土压力0.005.73墙上土重222.915.321186.09竖直外荷载Fyl6.004.0824.45下墙水平土压力0.000.00下墙垂直土压力0.000.00墙身自重677.873.032055.27墙前土压力-80.001.33106.67墙前土重26.810.4411.83墙后水压力11.250.50-5.63墙后水重-8.443.38-28.52墙前水压力-11.250.505.63墙前水重4.000.251.01扬压力-103.671.22-126.42-79.03825.493390.94-166.99所有垂直荷载之和EG=825.49kN所有水平荷载之和EH = -79.03kN所有对墙前趾的稳定力矩之和Mv=3390.94kN - m所有对墙前趾的倾覆力矩之和EMH=-166.99kN - m 所有对墙前趾的力矩之和EM = 3223.95kN - m所有对墙底板形心的力矩之和EMo=1983.65kN - m2. 抗滑稳定验算:抗滑稳定安全系数计算公式为：Kc = fXEG/EH (规范式 6.3.5-1)从《规范》中表3.2.7杏得，抗滑稳定安全系数[Kc] = 1.20Kc = 0.300X825.489/79.027 = 3.13Kc=3.13W[Kc] = 1.20,故抗滑稳定安全系数满足要求3. 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] = 1.40抗倾覆稳定安全系数计算公式为：K.o = E Mv / E MhKo = 3390.937/ 166.988 = 20.31Ko=20.31 N [Ko] = 1.40,故抗倾覆稳定安全系数满足要求4. 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。

按照规范式6.3.3,基底应力计算公式为：Pmax = EG/A + LM/WPmin = LG/A — LM/W挡土墙底板面积A = 3.00 m2,底板截面抵抗矩W = 1.51 m3Pmax = 825.49/3.00 + 1983.65/ 1.51 = 1592.74 kPaPmm = 825.49/3.00 一 1983.65/ 1.51 = -1043.33 kPaPmax = 1592.74 > 1.2[ 0 0] = 420.00故地基承载力不满足要求！(Pmin+Pmax)/2 = 274.70 W [o] = 350.00,满足要求5. 前趾根部截面应力验算：前趾根部截面高度h = 0.70 mo作用在根部截面的弯矩M = 110.74 kN-m,剪力Q = 548.76 kN截面的弯曲应力 Cw = M/W = 110.74/0.08 = 1355.96 kPa截面的剪应力j = Q/h = 548.76/0.70 = 783.94 kPaa、 截面拉应力验算：ow = 1355.96〉[[= 150.00 kPa故截面拉应力验算不满足要求！b、 截面剪应力验算：5 = 783.94 >[□(]= 110.00 kPao故截面剪应力验算不满足要求！6. 距挡土墙底部高度Hs = 0.70m水平截面应力验算：总水平力、总竖向力及各力对截面形心的力矩计算：单位：水平力、竖向力为kN；力臂为m；弯矩为kN・m。

力水平力竖向力力臂正力矩负力矩上墙水平土压力0.975.90-5.74上墙垂直土压力0.003.76墙上土重222.913.36748.06竖直外荷载Fyl6.002.1112.66下墙水平土压力0.00-0.70下墙垂直土压力0.00-1.97墙身自重622.981.19741.24墙前十•压力-54.451.1059.89墙前土重13.61-1.29-17.56堵后水后力3.200.27-0.85墙后水重-2.401.77-4.24墙前水压力-3.200.270.85墙前水重0.80-1.50-1.20-53.48863.901562.71-29.59截面以上所有垂直荷载之和EG = 863.90kN截面以上所有水平荷载之和EH=-53.48kN对敬面面坡侧点的力矩之和EM=1533.12kN・m按照规范式C. 1.2-2,截面应力计算公式为：= EG/Ao + EM/Womin = EG/Ao — EM/W截面剪应力t = H/Ao （规范式C. 1.2-3）计算截面积Ao = 3.13 m2,计算截面抵抗矩W = 1.63 m3max = 1214.95 kPa, o min = -662.93 kPa,气 =-17.09 kPaa、 截面拉应力验算："mini = 662.93 > [。

] = 150.00 kPa故截面拉应力验算不满足要求！b、 截面压应力验算：□max = 1214.95 >[打= 500.00 kPa故截面压应力验算不满足要求！c、 截面剪应力验算：Oj = 17.09 W [O j]= 110.00 kPa,满足要求7. 距挡土墙底部高度Hs = 5.40m水平截面应力验算：力水平力竖向力力臂正力矩负力矩上墙水平土压力0.971.20-1.17上墙垂直土压力0.290.930.27墙上土重34.990.9332.54竖直外荷载Fyl3.241.213.92墙身自重137.38-0.04-4.900.97175.9036.73-6.07截面以上所有垂直荷载之和G=175.90kN截面以上所有水平荷载之和E H=0.97k。