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1、坝顶防浪墙结构计算书一、计算条件大坝防浪墙为二级建筑物，基本荷载组合条件下，容许抗滑稳定系数Ik = 1.3,抗倾覆 c安全系数h = 1.5，地基应力不均匀系数LL 2.5 ；特殊荷载组合条件下，容许抗滑稳定 0系数 Ik =1.1，抗倾覆安全系数二1.2，地基应力不均匀系数3.0。地基容许承c0载力r= 160Kpa，防浪墙后土的容重丫 = 18.6KN/m3，内摩擦角申=24，粘结力c =18KPa，混凝土容重Y =25KN/m3。c防浪墙采用悬臂式挡土墙形式，为钢筋混凝土结构，混凝土强度等级采用C25,并选用 II级钢筋，结构计算采用以下数据：防浪墙结构系数丫 = 1.2，混凝土轴心抗
2、压强度设计值f = 12.5Mpa，钢筋抗拉强度 dc设计值f = 310Mpa。y基本断面尺寸如图1所示，防浪墙底板上覆土层厚度为2.3m。地上荷载等效为为一长 1.98m，高1.2m的等效土柱。图 1 防浪墙断面尺寸二、稳定计算1、基本荷载组合 基本荷载组合条件下，作用在防浪墙上的荷载有：防浪墙自重力、墙后主动土压力、踵 板上覆土重力，地上荷载、扶推力。各种荷载如图2所示。=M形心（05 ,2. 1 ）MLSn-图 2 防浪墙上作用荷载（基本荷载组合）林（1 101 ,0.900 面歆All i防浪墙重力：Gy A 二 25 x 1.3 二 32.5 KN作用点位于防浪墙断面形心上，当以O
3、点为坐标原点时，由张东明软件计算求得形心 坐标（0.424， 0.888）。本次计算采用换算内摩擦角的方法来计算粘性土的主动土压力。也就是将摩擦角的数值增大，把粘聚力的影响考虑在内摩擦角的这一参数中，然后按砂性土的公式计算主动土压力。 按堤防设计规范公式计算等效内摩擦角：I4C 2畀H 2 tg 2 （45 上）-4CHtg 2 （45 上）+ tg （45 匕）=24 x I822YH 218.6x2.72 xtg233 4x 18x2.7xtg233 +18.6 x 2.72=lL = 0.575主动土压力系数：K二tg2（45 -牛）=0.331a2墙后土体的总主动土压力（含等效地上荷载
4、）：11P =-yH2K 二x 18.6x 2.72 x 0.331 二 22.44KNa 2 a 2总主动土压力作用点位置距防浪墙堤底以上高度：h 二 H/3 二 2.7/3 二 0.9ma踵板上覆土压力：G =y A = 18.6 x 1.74 = 32.36KN22作用点位于形心上，当以O点为坐标原点时，由张东明软件计算求得形心坐标（1.104,0.900）地上荷载等效土条自重：G =7 A = 18.6 x 1.8 = 33.48KN33当以 O 点为坐标原点时，作用点坐标为（1.05，2.1）。扶推力：件=0.75x 1 = 0.75KN，当以O点为坐标原点时，作用点坐标为（0.3,
5、2.5）。水平方向合力：工H = P + P = 22.44 + 0.75 = 23.19KNa1垂直方向合力：工G = G + G + G = 32.75 + 32.18 + 33.48 = 98.41KN123各种荷载及相应的力矩如表1 所示。表 1 作用在防浪墙上的各项荷载及对 o 点的力矩力竖向力（KN）水平力（KN）力臂（m）力矩（+）（KN.m）力矩（一）（KN.m）重力32.50.42413.78主动土压力22.440.920.2扶推力0.752.51.88上覆土重32.361.10435.73等效土柱重33.481.0535.15合力（矩）98.3423.1984.6622.0
6、8基本荷载组合条件下，防浪墙的抗滑稳定系数：=1.64 k = 1.3ctgp 工G + c Btg（0.9x23 ）x82.37 +1.5x 17/5K =00_ = . 2c乙万22.08对于粘性土基，上式中，9可取室内饱和固结快剪试验内摩擦角的0.9倍；c可取 00室内饱和固结快剪试验凝聚力c的1/31/5。工 M59.3 1抗倾稳定系数：K = y ：+ = 2.7 k=1.50 y M 22.080偏心距： eB=仝-沁2208 = 0.9 - 0.64 = 0.26m2 yG 298.41y G6e140.836x 0.07max =(1 +) =(1 +) = 85.2 Kpa
7、或者55.63Kpamin B B 22c =丄9+c ) = 1 x (85.2 + 55.63) = 70.42Kpgb = 160 Kpacp 2 max min 2c85.2 1地基应力不均匀系数：耳= max = 1.53 忖=1 1 6.13-.c -.抗倾稳定系数： K091.03 二 19.4 k = 1.24.70偏心距：eB二 20 - 913 4.7 二 1 - 0.84 二 0.16m2 乙 G 2102.89工C max = min(1 土 6e) = 102.89 (1 土 6 X 0.16) = 76.14Kpa或者26.75KpaB B 22c = (c+c )
8、 = x (76.14 + 26.75) = 51.45Kp 衣 BL 160Kpacp 2 max min 2地基应力不均匀系数：n =maxGmin=7614 = 2& |q= 326.75均满足稳定要求。三、结构计算图 3 立墙上的作用荷载示意图1立墙的结构设计 作用在立墙上的荷载为墙后土压力，扶推力，如图 3 所示，对 AA 截面进行配筋计算对应墙高为1.3m和2.95m,内力计算如下：H = 1.3m111.5M = x 18.6 x (1.3 + 0.2)2 x 0.009 x+ 0.75 x 1.3 = 1.07KN.ma 23H = 2.95m2M = 1 x 18.6x (2
9、.95 + 0.2)2 x 0.009 x 3.15 + 0.75 x 2.95 = 3.08KN.m B 23对于A A截面，墙高H = 1.0m , M = 1.07KN.m，截面宽度取单宽计算，1Ab = 1000mm，矩形截面高度h = 300mm，取保护层厚度为25mm,则截面有效高度h = 275mm ，则可求得截面抵抗系数：0Y .Ma = dAsb.h 2 f0c= 0.00141.2 x 1.07 x 1061000 x 2752 x 12.5相对受压区计算高度：E= 1-、1一 2a = 1一：1一 2 x 0.0014 = 0.0014 打sf12.5y = a 厶=0.
10、0014 x = 0.0056% vy = 0.15% f310minyA = ybh = 0.15%x100x 27.5 = 4.13cm2g0对于B -B截面，墙高H2 = 2.95m，Mb = 3.2KN.m，截面宽度取单宽计算，b = 1000mm，矩形截面高度h = 500mm，取保护层厚度为25mm,则截面有效高度h = 475mm ，则有：0Y .Ma = dAsb.h 2 f0c= 0.00131.2 x 3.08 x 1061000 x 4752 x 12.5相对受压区计算高度：E= 1-丫 1 一2a = 1 一 2x0.0013 = 0.0013、sf12.5卩=a =
11、0.0013x = 0.0052% v y = 0.15% f310minyA = ybh = 0.15% x100 x 47.5 = 7.13cm2g0BB截面配置016250，A = 8.04cm2，过AA截面加25d，切断2根剩3根。 gAA截面配置016250 , A = 8.04cm2，过aA直通墙顶。g表 3 立墙各截面计算配筋量和实际配筋量截 面墙高(m)弯矩(m)截面尺寸(cm)A =0K .MAau = a wg计算Ag(cm2)配置Ag(cm2)b.h 20whh0A1.00.830260.0010.0010.0075%4.137.7B2.8672.9636.732.70.00230.0020.015%7.137.72.踵板的结构设计作用在踵板上的荷载有踵板自重，上覆土重力，地上荷载，如图4所示。图 4 作用在踵板上的荷载踵板固端荷载叠加强度：P = 186 x (2.95 + 0.2) + 25 x 0.35 = 67.34KN1踵板末端荷载叠加强度：P = 186 x (3+ 0.2) + 25 x 0.2 = 66.38KN2踵板固端的弯矩：11 2M =x 66.38 x 1.52 + x x (67.34
