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=2.0209×0.2456 =0.4903m
(三)全墙稳定性及基础承载力验算
下面计算中的力系均向墙趾简化。钢筋混凝土重度为γG=25kN/m3。 趾板重力
趾板稳定力矩
力壁重力
=1/2×(0.5+0.8) ×(5-0.75) ×25+0.75×0.8×25 =69.0625+15 =84.0625kN 力壁稳定力矩
=69.0625×﹛0.7+[(0.52+0.5×0.8+0.82)+(2×0.5+0.8) ×0.3] ÷[3×(0.5+0.8) ﹜+15×(0.7+1/2×0.8) m =96.4688kN·踵板重力
踵板稳定力矩 =56.25×(0.7+0.8+1/2×3)=168.75 kN·m
第二破裂面与挡土墙力壁、踵板之间土体的竖向力及稳定力矩,为计算方便,分为
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Ⅰ、Ⅱ两部分,W1、W2为Ⅰ、Ⅱ两部分的竖向力,M1、M2为W1、W2对墙趾的力矩,则:
=0.5×(1.4772-0.75/6.0152×1.4772) ×(6.0152-0.75) ×20 =85.101kN
=0.5×(5+6.0152-2×0.75) ×1.5228×20 =181.119 kN
M1=85.101×(0.7+0.8+1.5228+1/3×1.4772)=299.146kN·m
M2=181.119×﹛ 0.7+0.8+[1.5228×(6+2×6.0152-3×0.75) ]/ [3×(6+6.0152-2×0.75) ] ﹜
=325.56 kN·m
土压力竖向分力Ey对墙趾的稳定力矩MEy
MEy=186.448×[0.7+0.8+(3-0.4903) ]=746.481 kN·m 土压力水平分力EX对墙趾的倾覆稳定力矩MO MO=146.7319×2.0209=296.5374 kN·m 全墙倾覆稳定系数KO
My=4.5938+96.4688+168.75+299.146+325.56+746.481 =1640.9941 kN·m
满足条件
全墙滑动稳定系数Kc
∑N=13.125+100.3125+56.25+85.101+181.119+186.448=606.105kN
满足条件
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满足要求
kPa<[δ]=200kPa
(四)墙身结构设计
结构的立壁、踵板和趾板的内力计算均按悬臂梁考虑,配筋时按《铁路路基支挡结构设计规范》(TB 10025—2010)和《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)的有关规定执行。
1.墙面板
(1)墙面板受力简化如图5-2所示。
立壁底部的剪力和弯矩
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图5-2 悬臂板土压应力简化图
(2)基本参数
本结构处于T2环境,根据《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》(铁建设[2005]157号),设计年限为60年时,可采用C30混凝土,主筋混凝土保护层厚度c=70mm,最外层钢筋的净保护层厚度扣除施工误差后,大于最小保护层厚度,满足要求。主筋采用HRB400,箍筋采用HRB335。
根据《铁路路基支挡结构设计规范》(TB 10025—2010)第5.1.4条,荷载分项系数可采用1.65.
综上所述,已知条件如下:
α1=1.0,β1=0.8,fc=14300kN/m3,ft=1430kN/m3,ftk=2010kN/m3,fck=20100kN/m 2,fyk=400000kN/m 2,fy=360000kN/m 2,fykv=335000kN/m 2,fyv=300000kN/m 2,Ec=30000000kN/m 2。
(3)正截面设计 相对界限受压区高度
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初步估算有效高度
纵向计算单位为1.0m,则截面验算宽度为b=1.0m,设计计算弯矩
相对受压区高度
受压区高度
所需钢筋面积
选择钢筋直径为D=14mm,则钢筋根数
取n=10,则每根间距为100mm。
图5-3 立壁板配筋图
实际钢筋面积
主筋混凝土保护层厚度c=70mm,则实际有效高度
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