恒智天成安全计算软件悬臂式板桩和板桩稳定性计算2

算计算书

恒智天成安全计算软件悬臂式板桩和板桩稳定性计算书的编制参照《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99），《土力学与地基基础》（清华大学出版社出版）等编制。

一、参数信息

1.基本信息 侧壁重要性系数：1.0 基坑外侧水位深度hwa(m)：6 桩嵌入土深度hd(m)：3

2. 板桩材料信息 悬臂板桩材料：16a号槽钢 强度设计值f(N/mm2)：205 截面惯性距Ix(cm4)：866.2

3．荷载参数 序号 1

4．地质勘探数据如下 序号 1 2

土类名称 厚度(m) 重度(kN/m3) 粘聚力(kPa) 内摩擦角(°) 计算方法 填土 粘性土 6.4 8 17 19 8 10 15 20 水土分算 水土分算 类型 局布 荷载值(kPa) 10 荷载宽度(m) 5 距基坑边线距离(m) 1 弹性模量E(N/mm2)：206000 桩间距t(m)：0.5 截面抵抗距Wx(cm3)：108.3 开挖深度度h(m)：2.5 基坑内侧水位深度hwp(m)：5 二、土压力计算

1. 主动土压力计算

1). 主动土压力系数

Ka1=Tan2(45°-φ1/2)=Tan2(45-15.000/2)=0.589 Ka2=Tan2(45°-φ2/2)=Tan2(45-15.000/2)=0.589

2). 土压力、地下水以及地面附加荷载产生的水平面荷载 第1层土：0.000 -- 1.000 米 e1上 = [q0+q1b0/(b0+2b1)]Ka1-2c1(Ka1)0.5 = 0.000×0.589-2×8.000×(0.589)0.5 = -12.277 kN/m2

e1下 = [γm1h1+q0+q1b0/(b0+2b1)]Ka1-2c1(Ka1)0.5

= (17.000+0.000)×0.589-2×8.000×(0.589)0.5 = -2.268 kN/m2 第2层土：1.000 -- 5.500 米

e2上 = [γm1h1+q0+q1b0/(b0+2b1)]Ka2-2c2(Ka2)0.5

= (17.000+7.143)×0.589-2×8.000×(0.589)0.5 = 1.938 kN/m2

e2下 = [γm1h1+γm2h2+q0+q1b0/(b0+2b1)]Ka2-2c2(Ka2)0.5 = (93.500+7.143)×0.589-2×8.000×(0.589)0.5 = 46.980 kN/m2

3). 土压力、地下水以及地面附加荷载产生的水平线荷载 第1层土：0.000 -- 1.000 米 Ea1 = 0

作用位置：h = 0 p第2层土：1.000 -- 5.500 米

Ea2 = 0.5×(e2上+e2下)×(h2-h1) = 0.5 ×(1.938+46.980)×4.500 = 110.066kN/m 作用位置：hp2 = h2(2e2上+e2下)/(3e2上+3e2下)+∑h2

= 4.500×(2×1.938+46.980)/(3×1.938+3×46.980)+0.000 = 1.559m

土压力合力：Ea = ΣEai = 0.000+110.066 = 110.066kN/m

合力作用点：ha = ΣhiEai/Ea = (0.000×0.000+1.559×110.066)/110.066 = 1.559m

2. 水平抗力计算

1). 被动土压力系数

Ka1 = tan2(45°+ φ1/2)= tan2(45+15.000/2)=1.698

2). 土压力、地下水以及地面附加荷载产生的水平面荷载 第1层土：2.500 -- 5.500 米 e1上 = 2c1(Kp1)0.5

= 2×8.000(1.698)0.5 = 20.852kN/m2 e1下 = γm1h1Ka1+2c1(Kp1)0.5

= 51.000×1.698+2×8.000(1.698)0.5 = 107.470kN/m2

3). 土压力、地下水以及地面附加荷载产生的水平线荷载 第1层土：2.500 -- 5.500 米

Ep1 = 0.5×(e1上+e1下)×h1 = 0.5×(20.852+107.470)×3.000 = 192.482kN/m 作用位置：hp1 = h1(2e1上+e1下)/(3e1上+3e1下)+∑h1

= 3.000×(2×20.852+107.470)/(3×20.852+3×107.470)+0.000 = 1.162m

水平抗力合力：Ep = ΣEpi = 192.482 = 192.482kN/m

合力作用点：hp = ΣhiEpi/Ep = (1.162×192.482)/192.482 = 1.162m

三、验算嵌固深度是否满足要求

根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120-99)的要求，验证所假设的hd是否满足公式： hp∑Epj - 1.2γ0ha∑Eai ≥ 0

1.162×192.482-1.2×1.0×1.559×110.066=17.792≥0 满足公式要求！

四、抗渗稳定性验算

根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120-99)要求，此时可不进行抗渗稳定性验算！

五、结构计算

1、结构弯矩计算

主动土弯矩图(kN·m)

被动土弯矩图(kN·m)

主动土变形图(mm) 被动土变形图(mm) 悬臂式支护结构弯矩：Mc=8.45kN·m 最大挠度为：14.09mm 2、截面弯矩设计值确定：

M = 1.25γ0Mc = 1.25 × 1.0 × 8.45 = 10.56kN·m 3、材料的强度计算： σ

max

=M/(γxWx)

γx--塑性发展系数，对于承受静力荷载和间接承受动力荷载的构件，偏于安全考虑，可取为1.0;

Wx--材料的截面抵抗矩: 108.30cm3； σ

max

= M/(γx × Wx) = 10.56 / (1.0 × 108.30 × 10-3) = 97.53kPa<[f] = 205kPa经

比较知，材料强度满足要求。