兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）
求得M1?139.185kNm
M1139.185?2.4??37.1kPa B3232?w5?2.4?所以?w??w1??w2??w3??w4??w5??2
?156.18?9.6?51.68?126.6?37.1?14.8?366.36kPa
EB3yσW3σW5A25°W1EB3B3EtyB3b)Hc)CB3BDM1B3σ1σ2σW5B3d)e)σWM1W2W3BEtyEB3Et5/8B3
图2-7墙踵板计算荷载图式
a) 墙踵板受力图；b)EB3y对墙踵板的作用；c)Ety对墙踵板的作用；d)M1对墙踵板的作用；e)墙踵板法向应力总和 上述中：
EB3——作用在BC面上的土压力（kN）； Et——作用在CD面上的土压力（kN）；
M1——墙趾板固端处的计算弯矩（kNm）;
?,?h——墙后填土和钢筋混凝土的容重（Kn/m）;
t3——墙踵板厚度（m）；
16
兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）
?2——墙踵板端处的地基反力(kPa)。 2.纵向内力
墙踵板顺墙长方向板条的弯矩和剪力计算与墙面板相同，各内力分别为： 支点负弯矩：M1??1?wl2??319.68kNm 12支点剪力：Q??wl/2?479.52kN 跨中正弯矩：M2?1?wl2?191.80kNm 20边跨自由端弯矩：M3?0 3. 横向弯矩
墙踵板沿墙长方向（横向）的弯矩由两部分组成：
（1）在图7-e所示的三角形分布荷载作用下产生的横向弯矩最大值出现在墙踵板的根部。由于墙踵板的宽度通常只有墙高的1/3左右，其值一般较小，对墙踵板横向配筋不起控制作用，故不必计算此横向弯矩。
（2）由于在荷载作用下墙面板与墙踵板有相反方向的移动趋势，即在墙踵板根部产生与墙面板的竖直弯矩纵向分布的相同。如图2-6-b)所示。 2．3．6 扶肋设计计算
1.计算模型与计算荷载
a) b) c)
图2-8 扶肋计算图式
17
兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）
扶肋可视为锚固在墙踵板上的T形变截面悬臂梁，墙面板则作为该T形梁的翼缘板，如图2-8-a)所示，翼缘板的有效计算宽度由墙顶向下逐渐加宽，如图2-8-a),b)所示，为了简化计算，只考虑墙背主动土压力的水平分力，而扶肋和墙面板的自重以及土压力的竖向分力忽略不计。
2.剪力和弯矩
悬臂梁承受两相邻的跨中至跨中长度lw与墙面板高H1范围内的土压力。在土压力
EH1中，作用在AB面上的土压力的水平分力作用下，产生的剪力和弯矩为：
Qhi??hiLw(0.5?h0)Kacos?
1Mhi??hi2Lw(hi?3h0)Kacos?
6当hi?H1时的QH1和MH1：
QH1??H1Lw?0.5H1?Kacos25?
?14.2?9.6?4.6?0.5?9.6?0.487?cos25? ?1328.50kN
1MH1??H12Lw?H1?Kacos25?
61 ??14.2?9.62?4.6?9.6?0.487?cos25?
6 ?4251.22kN?m
如图所示，计算长度Lw,按下式计算，且Lw?b?12B2。
Lw?l?b?4?0.6?4.6 （中跨） Lw?0.91l?b?0.91?4?0.6?4.24 （悬臂跨）
3. 翼缘宽度
扶肋的受压区有效翼缘宽度bi, 墙顶部bi=b,底部b1=Lw, 中间为直线变化，如图9所示，即：
bi?b?hil。 H118
兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）
2．3．7容许应力验算
扶壁式挡土墙的验算内容包括抗滑移稳定性，抗倾覆稳定性，基底应力及合力偏心距的验算。其验算方法与重力式挡土墙相同。
（1）
抗滑移稳定性验算
挡土墙的抗滑移稳定性是指在土压力和其他的荷载作用下，基底摩阻力抵抗挡土墙滑移的能力，用抗滑移稳定系数表示，即作用于挡土墙的抗滑力与实际下滑力之比。
Kc??(G?Eay)Eax
其中G?0.3?9.6?24?4.3?0.4?24?3?10?14.2?536.4kN。
11Ea??H2Ka??14.2?9.62?0.45?294.45kN（查得Ka=0.45）
22以墙踵板的板端竖直面作为假想墙背，则：
Eay?Ea?sin310?151.66kN Eax?Ea?cos310?252.39kN
所以Kc?0.5?(536.4?151.66)?1.36?1.30（查得基底摩擦系数为0.5）
252.39故抗滑移稳定性满足要求。
（2）
抗倾覆稳定性验算
挡土墙的抗倾覆稳定性是指它抵抗墙身绕墙趾向外转动倾覆的能力，用抗倾覆系数Ko表示，即对墙趾的稳定力矩之和与 倾覆力矩之和的比值。（算得土压力的水平分力的力臂h=3.0m）则，
K0??M?My0?0.3?9.6?24?1.15?4.3?0.4?24?2.15?3?10?14.2?2.8?151.66?4.3
252.39?3.0?2002.81?2.65?1.50
757.17所以满足抗倾覆稳定性的要求。 （3）
地基承载力及偏心距的验算
为了保证挡土墙的基底应力不超过地基的容许承载力，应进行基底应力验算。为了
19
兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）
使挡土墙墙形结构合理和避免发生不均匀的沉降，还应控制作用于挡土墙基底的合力偏心距。
a. 底面上的总竖向力
N?W?Eay?536.4?151.66?688.06kN
b. 合力作用点与墙前趾的距离
x?2002.81?757.17?1.81m
688.06c. 偏心距
e?4.3B?x?0.34??0.72 26d. 基底边缘应力
?1?2?N6e688.066?0.34235.86(1?)?(1?)?84.16kPa BB4.34.3e. 要求满足下列公式
1(?1??2)?160kPa?fk?800kPa 2查得在密实状态下，碎石土承载力标准值为700-900kPa,此处取fk=800kPa。
?1?235.86?1.2fk?960kPa 基底平均应力和最大压力均满足要求。
所以，最初拟定的挡土墙截面尺寸即可作为实际挡土墙的尺寸。 2．3．8 配筋设计
扶壁式挡土墙墙面板，墙趾板按矩形截面受弯构件配筋，而扶肋按变截面T形梁配筋。
1．
墙面板
墙面板的水平受拉钢筋分为内外侧钢筋两种。 （1）水平受力钢筋
内侧水平受拉钢筋N2布置在墙面板靠填土一侧，承受水平负弯矩，以扶肋处支点弯矩设计计算，全墙可分为3—4段。
a.以墙面板中间H1/2的弯矩作为控制进行计算。经算得M=-55KNM.
20