某车库挡土墙结构优化设计

曹 彬

(山西省建筑设计研究院,山西 太原 030013)

某车库挡土墙结构优化设计

曹 彬

(山西省建筑设计研究院,山西 太原 030013)

以某中医药研究院地下停车场工程为例，对该工程挡土墙结构计算采取了两种计算方案，方案1将此挡土墙厚度无限加厚，直至满足内力及裂缝要求；方案2将此挡土墙在中间加一道倒置框架梁，将其挡土墙结构计算高度减小满足内力及裂缝要求，并经过对比计算得出，方案2有利于结构受力和降低经济投资，且本次优化设计所得结论可为类似结构设计提供参考。

挡土墙，结构计算高度，结构方案，优化设计

1 工程概况

本工程为某中医药研究院地下停车场，地下2层，框架结构。地下1层层高为3.95 m，平时为停车场，战时为甲类核6级和常6级人防；地下2层层高为8.10 m，为机械仓储式3层立体停车库。一榀框架三跨，中间为车库巷道，运输需停放车辆的小车可以上下左右灵活移动，到达位置后将车辆放入两侧的3层任意层楼板上。车库平面图和车库剖面图分别详见图1，图2。

图2中巷道处地下2层挡土墙从-13.700 m(基础顶)到-5.150 m，挡土墙结构计算高度为8.55 m。此墙截面尺寸为8 550 mm×6 450 mm(高×宽)，下面采用两种计算方案，方案1将此挡土墙厚度加厚，以满足结构受力和裂缝计算要求；方案2在此挡土墙-13.700 m(基础顶)距3.05 m处标高为-10.650 m加一道倒置的框架梁，将此挡土墙结构计算高度分为两段计算高度减小，再计算挡土墙厚度，满足受力和裂缝计算要求。方案1和方案2计算结果进行比对，得出最优化的结构设计方案。

2 计算分析

方案1计算：此挡土墙截面尺寸为8 550 mm×6 450 mm(H×L)，边界条件：挡土墙下部与无限刚基础梁连接为固端，上部与-5.150标高框架梁和楼板连接也为固端，左右两侧与框架柱(截面500 mm×800 mm)连接定义为简支。周边其他挡土墙厚均为300 mm，与两侧框架柱连接的框架梁截面均为350 mm×900 mm，挡土墙墙厚为800 mm时满足内力及裂缝要求。框架柱、框架梁及挡土墙配筋见表1。

表1 方案1计算配筋结果

方案2计算：在方案1的基础上，在标高-10.650 m处加一道倒置框架梁，将墙由原来截面尺寸8 550 mm×6 450 mm(高×宽)分成两段，挡土墙计算高度分别为3 050 mm和5 500 mm两段，此挡土墙计算高度减小，试算挡土墙墙厚为400 mm，其余周边其他挡土墙厚、框架梁、框架柱截面均与方案1相同。框架柱、框架梁及挡土墙配筋见表2。

表2 方案2计算配筋结果

3 结果对比与结论

方案1和方案2中：1)框架柱截面相同钢筋用量均相同；2)框架梁截面相同，方案1的钢筋用量为7.399 t，方案2的钢筋用量为8.980 t，方案2比方案1钢筋用量多1.581 t；如果建筑市场的每吨钢材3 500元，那么方案2就增加了5 533元的成本；3)方案1中的挡土墙墙厚800 mm和300 mm，方案2中的挡土墙墙厚400 mm和300 mm，方案1中挡土墙比方案2中的挡土墙混凝土用量多22.06 m3，方案2比方案1又多增设一道框架梁，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。如果建筑市场的商品混凝土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造价多出1 477元。

综上所述，在建筑场地面积有限，采用机械仓储式三层立体停车库，中间巷道的挡土墙高达8.55 m，经过方案1和方案2从结构受力和经济性对比计算，得出在挡土墙计算高度很高时，采取在墙中部加一道倒置的框架梁，将此挡土墙计算高度减小，有利结构受力和降低经济投资。

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，工程师

TU318

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