桩板墙挡土板设计书

1、土压力计算

计算方法：库伦土压力

填土重度γ 23 kN/m

挡土墙的高度h 13 m

地表均布荷载q 0 kN/m

土的粘聚力c 0 kN/m

墙背填土内摩擦角ψ 35 ° 弧度值= 0.61

挡土墙的墙背倾角α 90 ° 弧度值= 1.57

土的坡度β 21 ° 弧度值= 0.37

土对挡土墙背的摩擦角δ 17.5 ° 弧度值= 0.31

κq ＝1+2×q/γ/h ×Sin α×Cos β/Sin(α+β) = 1.00

η＝ 2 × c / γ / h = 0.00

A ＝Sin(α+β)/[Sin α×Sin(α+β-ψ-δ)]^2＝ 1.28

B=κq ×[Sin(α+β)×Sin(α-δ)+Sin(ψ+δ)×Sin(ψ-β)]= 1.08

C ＝2×η×Sin α×Cos ψ×Cos(α+β-ψ-δ)= 0.00

D ＝κq ×Sin(α+β)×Sin(ψ-β)+η×Sin α×Cos ψ= 0.23

E ＝κq ×Sin(α-δ)×Sin(ψ+δ)+η×Sin α×Cos ψ= 0.74 Ka ＝ A × [B + C - 2 × (D × E) ^ 0.5] = 0.34 Ea ＝ 0.5 × γ × h ^ 2 × Ka = 659.64 深度(m) 不同深度对应水平应力（kPa) ()()()()()()a a K H H E 2222221cos cos sin sin 1cos cos cos 21γβααδβϕδϕδαααϕγ=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⋅+-⋅+++⋅-⋅=⇒

0.5 3.903182632

1.0 7.806365264

1.5 11.7095479

2.0 15.61273053

2.5 19.51591316

3.0 23.41909579

3.5 27.32227843

4.0 31.22546106

4.5 3

5.12864369

5.0 39.03182632

5.5 42.93500895

6.0 46.83819159

6.5 50.74137422

7.0 54.64455685

7.5 58.54773948

8.0 62.45092212

8.5 66.35410475

9.0 70.25728738

9.5 74.16047001

10.0 78.06365264

10.5 81.96683528

11.0 85.87001791

11.5 89.77320054

12.0 93.67638317

12.5 97.5795658

13.0 101.4827484

从上到下，最大水平应力为101.5kPa

荷载效应组合(此处未考虑组合)

2、挡土板设计

挡土板尺寸：板厚30cm ，板宽100cm ，挡土板长度350cm ，挡土板保护层厚度5cm ，抗滑桩间的间距L 0=(5-2.2)=2.8m ，截面有效高度cm h 2415300=--=。

(1)正截面承载力计算

计算跨径：m t L L 25.33.05.18.25.10=⨯+=+=

分布荷载：m kN q /5.10115.101=⨯= 跨中弯矩：m kN qL M ⋅=⨯==0.1348

25.35.10182

20max 设计弯矩：m kN m kN M M ⋅=⋅⨯==7.1400.13405.1max 0γ

截面及配筋验算主要公式

01h f M K A y s s γ=或y c s f bh f K A ξα0

11= 2211s s αγ-+=

20101bh f M

K c s αγα=

s

αξ211--=

式中： ξ ──混凝土相对受压区高度；

b ξ──混凝土相对界限受压区高度，Ⅱ级钢筋0.544；

x ──混凝土受压区高度；

0h ──截面有效高度；

y f ──钢筋抗拉强度设计值，Ⅱ级钢筋300Mpa ；

'y f ──钢筋抗压强度设计值，Ⅱ级钢筋300Mpa ；

d γ──结构系数，1.2；

c f ──混凝土轴心抗压强度设计值，C30，14.3Mpa ；

b ──矩形截面宽度；

s α──截面抵抗矩系数；

s A ──受拉区纵向钢筋截面面积；

's A ──受压区纵向钢筋截面面积；

'a ──受压钢筋合力点至受压区边缘的距离；

u M ──弯矩承载力；

M ──弯矩设计值；

受力钢筋合力点至截面受拉边缘的距离

2491.0300

10003.141100.34112.126

20101=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==bh f M K c s αγα 截面相对受压区高度：

55.03931.02491.0211211=<=⨯--=--=b s ξαξ 满足要求

受拉区纵向钢筋的截面面积：

201172.2972300

3931.030010003.1412.1mm f bh f K A y c s =⨯⨯⨯⨯⨯==ξα 纵向受拉钢筋(HPB335)实配选用8φ20，实际钢筋面积为2512mm 2

(2)斜截面承载力计算

箍筋的配置可按如下公式计算：

0025.17.0h s

A f bh f V sv yv t cs += 且要求满足条件：0225.0bh f V K c c β≤

式中：V ——抗滑桩设计剪力设计值(N)；

V CS ——抗滑桩斜截面上砼和箍筋受剪承载力设计值(N)；

f t ——砼轴心抗拉强度设计值(N/mm 2)；

f c ——砼轴心抗压强度设计值(N/mm 2)；

f yv ——箍筋抗拉强度设计值(N/mm 2)；

h 0——抗滑桩截面有效高度(mm)；

b ——抗滑桩截面宽度(mm)；

A SV ——配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积(mm)，

A SV =nA SV1；

S ——抗滑桩箍筋间距(mm)；

K 2——抗滑桩斜截面受剪强度设计安全系数，取1.3。

βc ——混凝土强度影响系数，当混凝土强度等级不超过C50时，取βc

=1.0;当混凝土强度等级为C80时，取βc =0.8,其间按线性内插法取用。

挡土板承受最大剪应力位于板两端，最大剪应力

kN qL V 94.1642

25.35.10120max =⨯== 设计剪力：m kN m kN V V ⋅=⋅⨯==2.17394.16405.1max 0γ

截面尺寸验算

V bh f c c >=⨯⨯⨯⨯=85824.0114300125.025.00β