悬臂式及护壁式挡土墙.ppt

1、悬臂式及护壁式挡土墙,第一节 概论 第二节 悬臂式挡土墙的构造第三节 悬臂式挡土墙的设计第四节 扶壁式挡土墙的构造第五节 扶壁式挡土墙的设计第六节 计算,第一节 概论,悬臂式及护壁式挡土墙,是钢筋混凝土挡土墙的重要形式,是一种轻型支挡结构物.作用原理:依靠墙身的重量及底板以上的重量(包括表面超载)来维持平衡.使用范围:缺乏石料,地基承载力低及地震地区.特点:厚度小,自重轻,挡土高度高.,第二节 悬臂式挡土墙的构造,悬臂式挡土墙是由立板和底版两部分组成.立板内侧竖直,外侧可呈1:0.021:0.05的斜坡,墙顶采用2025CM的厚度.墙底版由墙踵板和墙趾板组成.墙底版一般水平设置.通常做成变厚度

2、,底版顶面自与立板连接处向两侧倾斜.墙踵板长度由抗滑稳定性确定.厚度为墙高的1/121/10,且不小于2030CM.墙趾板长度由倾覆稳定性,基底应力和偏心距的条件确定,一般可取0.150.3B,其厚度与墙踵相同.底版宽度B由墙的整体稳定性确定.一般可取墙高H的0.60.8倍.为提高挡土墙的抗滑稳定性,底版设置抗滑键.,第三节 悬臂式挡土墙的设计,悬臂式挡土墙的设计,分为墙身截面尺寸设计及钢筋混凝土结构设计两部分.一.墙身截面尺寸设计试算法:先拟定截面试算尺寸,计算其上的土压力,通过全部稳定性验算确定墙踵板和墙趾板的长度.1.墙踵板的长度一般情况有凸榫时,2.墙趾板的长度根据全墙的抗倾覆稳定性,

3、基底合力偏心距e和基底承载力等要求确定二土压力计算为简化计算，铁路列车活载，公路汽车活载，均可以等效成均布荷载计算按库仑理论计算,按朗金理论计算按第二破裂面理论计算 当墙踵下边缘与立板上边缘连线的倾角大于临界角，在墙后填土中将会出现第二破裂面，应按第二破裂面理论计算,三墙身内力计算立板内力立板为固定在墙底版上的悬臂梁，主要承受墙后的自动土压力与地下水压力墙前土，立板自重忽略，立板按受弯构件计算由可变荷载效应控制的组合：由永久荷载效应控制的组合：,墙踵板的内力墙踵板为固定在立板底端的悬臂梁主要承受第二破裂面与墙背之间的土体的重量，自动土压力的竖向分量，地基反力，地下水压力浮力，板上水重等荷载效应

4、的基本组合设计值,有活荷载（铁路列车活载，公路汽车活载）作用时，则分两种情况：可变荷载效应控制和永久荷载效应控制首先计算可变荷载引起的内力：由活载等代换成土柱高h,作用在墙踵板上的土压力为h.再算出地基反力p.由可变荷载效应控制的组合：由永久荷载效应控制的组合:,第四节 扶壁式挡土墙,扶壁式挡土墙是钢筋混凝土挡土墙的一种主要形式，也属于轻型结构它比悬臂式挡土墙经济.一般墙高910M左右.扶壁式挡土墙由立板,底版及扶壁三部分组成立板和底板的墙踵板均以扶壁为支座而成为多跨连续板扶壁间距一般为墙高的1/31/2,可近似取为34.5M.厚度约为两扶壁间距的1/81/6,一般可取3040CM.立板与底板

5、的厚度与扶板的间距成正比.故选择恰当的间距是极为重要的扶壁式挡土墙的底宽B与墙高之比,可取0.60.8有地下水或地基承载力较低时要加大.,扶壁,立板,墙踵板,墙趾板,a,a,第五节 扶壁式挡土墙的设计,悬臂式及扶壁式挡土墙相近,但它有自己的特点.1.土压力计算同悬臂式挡土墙2.内力计算(1)立板的内力计算立板实为三边固定,一边自由的双向板.其上的荷载为水平方向上的土压力和水压力.立板内力计算,上部按水平单向的连续梁计算，作用其上的均布荷载为水平方向土压力的平均值下部可视为三边固定一边自由的双向板1)在上部为水平单向连续梁,以扶壁为支座,作用在他上的均布荷载为水平方向土压力的平均值.跨中弯距 M

6、中=Pil1/20.扶壁处的端部固端弯矩:M端=Pil1/12.扶壁处端截面产生最大的剪力:V端=Pil1/2.2)板的下部分为三边固定上边缘自由的矩形板,在梯形荷载作用下,内力计算可查表,也可分别算出在均布和三角形布载作用下进行内力叠加,2,2,(2)墙趾板的内力计算同悬臂式挡土墙(3)墙踵板的内力计算应分为两种情况：）墙踵板净宽l2与扶壁净距l1 之比l2/l1=1.5,则自立板衔接处起至离立板1.5 l1的墙踵板部分,仍可按三边固定,一边自由的双向板计算;对其以外部分，则应按单向连续板计算,扶壁,a-a,1.5L1,（）扶壁内力计算扶壁与立板形成共同作用的整体结构，可按“”型截面的悬臂梁

7、计算，以承受水平土压力和水压力的作用“”型截面的高度和翼缘板厚度均可沿墙高变化其中墙身自重及扶壁的宽度上的土柱重量常略去不计因其作用产生的压力远小于水平作用引起的弯距，按受弯构件计算 永久荷载 内力设计值=上面内力计算值*1.35构件的内力值 可变荷载 永久荷载,按照可变荷载效应控制或永久效应控制分别计算,取其最不利组合值,3.配筋计算(4)扶壁其受力筋按”T”形截面受弯构件正截面承载力计算作为悬臂梁还承受水平剪力作用.同时立板受水平向压力的作用有与立板和扶壁脱离的趋势.同样墙踵板与扶壁也有脱开的趋势,应配置连接钢筋.,4.扶壁式挡土墙的配筋设计,(1)立板配筋水平受拉钢筋竖向配筋立板与扶板的U形拉筋,其开口向扶壁背侧,该钢筋每一支承受高度为拉筋间距水平条的板端剪力,在扶壁通长布置.(2)墙踵板配筋 顶面横向水平钢筋N7是为了立板承受竖向负弯矩的钢筋N4能发挥作用向设置的顶面和底面纵向水平受拉N8,N9,承受墙踵板与扶壁墙间的U型钢筋N10,其开口向上,可延至扶壁,作为扶壁两侧的分布钢筋.,内侧,外侧,内侧,外侧,内,外,N4,N5,(3)扶壁配筋 扶壁的背侧配置受拉钢筋.但是扶壁不同位置应力不同,所以将扶壁分为13层,分段配筋.其中配筋都要考虑锚固长度.,第六节 计算,一.截面选择二.荷载计算三.抗倾覆稳定验算四.抗滑稳定验算五.地基承载力验算六.结构设计七.施工图,