13m高扶壁式挡墙计算书手算与软件复核Word文档下载推荐.docx
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说明
自重
水重
静水压力
扬压力
土压力
淤沙压力
风压力
浪压力
冰压力
土的冻胀力
地震荷载
其它
基本组合
完建工况
√
—
正常运行
特殊组合
事故停机
1、荷载统计
素混凝土容重取24.0KN/m3,钢筋混凝土容重取25.0KN/m3,墙后回填土容重取20.0KN/m3,水重取10KN/m3。
边墙计算取两个扶壁中心轴线间距单元体为计算单元(计算单元长度4.0+0.4=4.4,1#墙),进行稳定计算。
(1)结构自重计算:
A)底板:
(h=800):
G1=25×
8.0×
4.4×
0.8=704.0KN
B)墙面板:
(h=600)
G2=25×
12.9×
0.6=851.4KN
C)扶壁:
(h=400)
G3=25×
[0.5×
(0.5+6.4)×
11.3×
0.4]=389.85KN
D)踵板上土重:
G4=20×
6.4×
7.5=4224.0KN
E)前趾上水重:
正常运行期:
G5=10.0×
1.0×
(31.80-20.5)=497.2KN
溢流期:
G5=10.0×
(32.77-20.5)=539.88KN
(2)墙后回填土侧向土压力计算:
回填土容重取γ=20KN/m3,按静止土压力计算,采用《水工荷载规范》公式(11.1.3)静止土压力公式计算;
作用于单位长度墙背的静止土压力标准值为:
式中:
FOK—静止土压力标准值(KN/m)
K0—静止土压力系数;
—墙后填土的有效内摩擦角。
查《水工建筑物荷载规范》表F5,取K0=0.52,作用在计算单元墙背上的静止土压力为:
(3)静水压力
正常运行时,设计水位为31.80m;
事故停机溢流时,前池最高水位为32.77m;
(4)扬压力
本工程前池段场区地面高程为23.0~23.6m,根据地质勘察报告ZK2313、ZK2328、ZK2329,钻孔稳定水位均为0.3m,初步确定前池场区地下水位按23.0m计。
边墙底板底面高程为19.7m,作用在计算单元体底板上的扬压力为:
F2=10.0×
(23.0-19.7)×
8.0=1161.6KN
2、地基强度稳定计算
分别对施工完建期、正常运行期和泄洪期三种工况进行地基承载力验算
施工完建期(计算详见表一)
表一施工完建期计算表
序号
荷载名称
竖向力
水平力
对底板中心线取矩
对倾覆点A取矩
力臂
(m)
1
底板G1
624.0
0.0
4.0
2496.0
2
面板G2
774.0
2.7
2089.98
1.3
1006.2
3
扶壁G3
389.85
0.255
99.41
3.745
1460.0
4
土重G4
3840.0
0.8
3072.0
4.8
18432.0
5
水重G5
6
土压力Fok
1576.2
2.77
4366.1
7
水压力F1
8
合计
5627.85
6555.49
23394.2
3483.49
由上表计算可知:
∑N=5627.85KN∑F=1576.2KN-m∑M=3483.49KN-m
底板底面积为:
A=8.0×
4.4=35.2m2
a)地基应力计算:
<
200MPa
地基应力不均匀系数:
b)抗滑稳定计算:
抗滑稳定按《水闸设计规范》(SL265-2001)公式(7.3.6-1)计算:
c)抗倾覆稳定计算:
抗倾覆稳定按《水闸设计规范》(SL265-2001)公式(7.4.8)计算:
正常运行期(计算详见表二)
表二正常运行期计算表
4.5
2496
2089.8
1.8
4.589
1460.0
5.55
18432
497.2
3.5
1740.2
0.75
248.6
4366.7
4366.7
2809.2
4.57
12838.1
12838.1
6125.05
15910.1
8296.11
36480.9
1233
7613.99
∑N=6125.05KN∑F=280.22KN-m∑M=1068.01KN-m
最高水位时(计算详见表三)
表三泄洪时计算表
539.88
1889.58
269.94
水压力F2
3312.2
4.89
16196.7
16196.7
6167.73
19268.7
8445.49
39860.84
1736
10823.21
∑N=6167.73KN∑F=394.54KN-m∑M=1681.96KN-m
以上计算结果表明,满足地基强度及稳定要求。
四、底板内力及配筋计算
四、设计系数取值
1)结构重要性系数取,设计状况系数,结构系数取;
2)荷载分项系数:
结构自重、永久设备对结构不利时取1.05,对结构有利时取0.95;
静止水压力取1.0;
静止土压力取1.2。
底板荷载包括自重、水重、填土重、地基反力(浮托力、渗透压力忽略)等垂直向外力。
底板前趾按悬挑板计算,踵板计算按两种情况考虑:
a)踵板净宽l2与扶壁间净距l1的比值l2/l1≤1.5时,按三边固定一边自由双向板计算;
b)踵板净宽与扶壁间净距的比值l2/l1>1.5时,则自面板起至离面板1.5l1为止部分,按三边固定一边自由双向板计算;
在此以外部分按单向连续板计算。
底板荷载分布如下图所示:
前趾板结构计算:
前趾板按悬挑结构计算,计算简图如下图
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