某車庫擋土墻結構優化設計

曹 彬

(山西省建筑設計研究院,山西 太原 030013)

某車庫擋土墻結構優化設計

曹 彬

(山西省建筑設計研究院,山西 太原 030013)

以某中醫藥研究院地下停車場工程為例，對該工程擋土墻結構計算采取了兩種計算方案，方案1將此擋土墻厚度無限加厚，直至滿足內力及裂縫要求；方案2將此擋土墻在中間加一道倒置框架梁，將其擋土墻結構計算高度減小滿足內力及裂縫要求，并經過對比計算得出，方案2有利于結構受力和降低經濟投資，且本次優化設計所得結論可為類似結構設計提供參考。

擋土墻，結構計算高度，結構方案，優化設計

1 工程概況

本工程為某中醫藥研究院地下停車場，地下2層，框架結構。地下1層層高為3.95 m，平時為停車場，戰時為甲類核6級和常6級人防；地下2層層高為8.10 m，為機械倉儲式3層立體停車庫。一榀框架三跨，中間為車庫巷道，運輸需停放車輛的小車可以上下左右靈活移動，到達位置后將車輛放入兩側的3層任意層樓板上。車庫平面圖和車庫剖面圖分別詳見圖1，圖2。

圖2中巷道處地下2層擋土墻從-13.700 m(基礎頂)到-5.150 m，擋土墻結構計算高度為8.55 m。此墻截面尺寸為8 550 mm×6 450 mm(高×寬)，下面采用兩種計算方案，方案1將此擋土墻厚度加厚，以滿足結構受力和裂縫計算要求；方案2在此擋土墻-13.700 m(基礎頂)距3.05 m處標高為-10.650 m加一道倒置的框架梁，將此擋土墻結構計算高度分為兩段計算高度減小，再計算擋土墻厚度，滿足受力和裂縫計算要求。方案1和方案2計算結果進行比對，得出最優化的結構設計方案。

2 計算分析

方案1計算：此擋土墻截面尺寸為8 550 mm×6 450 mm(H×L)，邊界條件：擋土墻下部與無限剛基礎梁連接為固端，上部與-5.150標高框架梁和樓板連接也為固端，左右兩側與框架柱(截面500 mm×800 mm)連接定義為簡支。周邊其他擋土墻厚均為300 mm，與兩側框架柱連接的框架梁截面均為350 mm×900 mm，擋土墻墻厚為800 mm時滿足內力及裂縫要求。框架柱、框架梁及擋土墻配筋見表1。

表1 方案1計算配筋結果

方案2計算：在方案1的基礎上，在標高-10.650 m處加一道倒置框架梁，將墻由原來截面尺寸8 550 mm×6 450 mm(高×寬)分成兩段，擋土墻計算高度分別為3 050 mm和5 500 mm兩段，此擋土墻計算高度減小，試算擋土墻墻厚為400 mm，其余周邊其他擋土墻厚、框架梁、框架柱截面均與方案1相同。框架柱、框架梁及擋土墻配筋見表2。

表2 方案2計算配筋結果

3 結果對比與結論

方案1和方案2中：1)框架柱截面相同鋼筋用量均相同；2)框架梁截面相同，方案1的鋼筋用量為7.399 t，方案2的鋼筋用量為8.980 t，方案2比方案1鋼筋用量多1.581 t；如果建筑市場的每噸鋼材3 500元，那么方案2就增加了5 533元的成本；3)方案1中的擋土墻墻厚800 mm和300 mm，方案2中的擋土墻墻厚400 mm和300 mm，方案1中擋土墻比方案2中的擋土墻混凝土用量多22.06 m3，方案2比方案1又多增設一道框架梁，混凝土用量比方案1中多2.03 m3，得出方案1比方案2的混凝土用量多20.03 m3。如果建筑市場的商品混凝土350元/m3，那么方案1增加了7 010元的成本。得出方案1比方案2造價多出1 477元。

綜上所述，在建筑場地面積有限，采用機械倉儲式三層立體停車庫，中間巷道的擋土墻高達8.55 m，經過方案1和方案2從結構受力和經濟性對比計算，得出在擋土墻計算高度很高時，采取在墻中部加一道倒置的框架梁，將此擋土墻計算高度減小，有利結構受力和降低經濟投資。

Optimal design of the garage retaining wall structure

Cao Bin

(ShanxiAcademyofBuildingDesign,Taiyuan030013,China)

Taking the underground garage engineering of the Traditional Chinese Medicine Institute as an example, the paper adopts two kinds of calculation scheme adopted in calculating the engineering retaining wall structure. In scheme 1, it infinitely increases the retaining wall thickness till to meet its internal force and crack demands, in scheme 2, it increases an inverted frame beam within the retaining wall, and reduces the retaining wall structure calculation height so as to meet internal force and crack demands. Through comparison and calculation, it finds out that: scheme 2 is good for structural stress and reducing economic investment. Furthermore, the above-mentioned optimal design conclusion will provide some guidance for similar structure design.

retaining wall, structural calculation height, structural scheme, optimal design

1009-6825(2017)21-0032-02

2017-05-16

曹 彬(1980- )，女，工程師

TU318

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