盖板涵计算书很全面
盖板涵计算书很全面 Revised as of 23 November 2020
盖板涵计算书（参考版）
一、盖板计算
1、设计资料
盖板按两端简支的板计算，可不考虑涵台传来的水平力。
×盖板涵洞整体布置图
2、外力计算
1）永久作用
（1）竖向土压力
×H =×20×= kN/m
q=K×γ
2
（2）盖板自重
g=γ
×d=25×= kN/m
1
2）有车辆荷载引起的垂直压力（可变作用）
计算涵洞顶上车辆荷载引起的竖向土压力时，车轮按其着地面积的边缘向下做30°角分布。当几个车轮的压力扩散线相重叠时，扩散面积以最外面的扩散线为准。
车辆荷载顺板跨长：
La=c
轮+2×H×tan30°=+23 m
车辆荷载垂直板跨长：
Lb=d
轮+2×H×tan30°=+23
单个车轮重：
P=70*=91 kN
车轮重压强：
p=a b
=P
L L 91/（×）= kN/m 2
3、内力计算及荷载组合1）由永久作用引起的内力 跨中弯矩：
M1=（q+g ）×L 2/8=（+）× /8= kNm 边墙内侧边缘处剪力：
V1=（q+g ）×L 0/2=（+）× /2= kN 2）由车辆荷载引起的内力 跨中弯矩：
a
a 2p -b
2=
4
L L L M ?? ???=**（）*4= kN
边墙内侧边缘处剪力：
a
a 00
p b -2=
L L L V L ?
? ?
??= ***（2）/5= kN
a
a p -b
2=
4
L L L M ?? ???a a 00
p b -2=L L L V L ?
? ???
3）作用效应组合
跨中弯矩：
γ0Md=（+）=×（×+×）= kNm
边墙内侧边缘处剪力：
γ0Vd=（+）=（×+×）= kNm
4、持久状况承载能力极限状态计算
截面有效高度h0=h-As=（++2）= m
1）砼受压区高度
x=fsd×As/fcd/b=300× = m
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》ξb的规定：HRB400钢筋的相对界限受压区高度ξb=
x≤ξb×h0=×=
砼受压区高度满足规范要求。
2）最小配筋率
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》
ρ=100×As/b/d= 100 ×= ，
≥45×f td/f sd= ，同时≥
主筋配筋率满足规范要求。
3）正截面抗弯承载力验算
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》
Fcd×1000×b×x（h0-x/2）=×1000××× kNm
≥γ0Md= kNm
4）斜截面抗剪承载力验算
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》
×10-3×f cu，×b×h0=×10-3××990×580= kN
≥γ0Vd= kN
注：上公式b、 h0单位为mm
抗剪截面满足规范要求。
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》
对于板式受弯构件，公式可乘以提高系数
××10-3×α2×f td×b×h0=××1××990×580= kN
≥γ0Vd= kN
注：①上公式b、 h0单位为mm；
②α2为预应力提高系数，对于普通钢筋混凝土受弯构件，取α2=。
可不进行斜截面抗剪承载力的验算，只需按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》
5、裂缝宽度计算
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）中关于裂缝宽度验算的规定：
环境类别为Ⅱ类环境，对于钢筋混凝土构件，最大裂缝宽度不应超过.
作用短期效应组合
Ms=+=1×+×= kNm
作用长期效应组合
M1=+=1×+×= kNm
受拉钢筋的应力（受弯构件）
σss=Ms/As/h0== Mpa
钢筋表面形状系数C1=
作用长期效应影响系数 C2=1+Ms=1+×=
受力性质系数C3=
裂缝宽度
=C1×C2×C3×σss×(30+d)/Es/+10×ρ)
W
fk
=1××××(30+/×105/+10×
= mm≤
裂缝宽度满足规范要求
二、台身及基础计算
1、设计资料
基础为分离式基础，根据《公路污工桥涵设计规范》b=进行计算。
台身基础验算简图
2、台身验算
1）水平力
车辆荷载等代土层厚
破坏棱体破裂面与竖直线间夹角θ的正切值tan tan θ?=-+
=-tan35°+[（cot35°+ tan35°）×tan35°]= 破坏棱体长度l 0=H 2×tan （45-φ/2）=×= m 计算宽度B= m
0h=
G
Bl γ
∑= 140/ 20= m 土的侧压力系数
2tan (45)2
?
λ?=-=tan 2(45°-35°/2)=
q 1=(H+h+d/2)×b×λ×γ2=（++2）×××20= kN/m q 2=(H 2+h)×b×λ×γ2=（+）×××20= kN/m A 端处弯矩
1221(8-7)120
A H M q q -=
=(8××/120= kNm
A 端处剪力
21211121
1()(916)2640
A A q H q q H M q q H Q H -+=
--==(9×+16× ×40= kN 最大弯矩位置x 0的计算
21
1
q q P H -=
=（）
/= kN/m 0x =
=（（××）） /= m 最大弯矩计算 =+×（）× /6× = kNm 2）竖向力
最不利截面y-y 受力简图
当x 0= m 时，台身在此截面y-y 上的竖向力、偏心距及弯矩
3）截面验算 作用效应组合
γ0M d =×（×∑M+×M max ） =×（×（）+×）= kNm γ0N d =××∑P=××= kN γ0V d =××Q A =××= kN 偏心距e e=γ0M d /γ0N d = = m ≤=×= m
S 为截面或换算截面重心轴至偏心方向截面边缘的距离。 满足规范要求。 （1） 偏心受压承载力验算
根据《公路污工桥涵设计规范》
构件承载力影响系数计算简图
弯曲平面内的截面回旋半径
x i ==×
=
y i =
=×=
构件长细比，当砌体材料为粗料石、块石和片石砌体时，其中长细比修正系数γβ取。 构件计算长度l 0，当台身计算模型为上下端铰接时，l 0=；当为上端铰接、下端固结时，取l 0=。现取l 0==×= m ，
3.5x y
l i βγβ=
=×=
3.5y x
l i βγβ=
=×=
x 方向和y 方向偏心受压构件承载力影响系数，其中m 取8，a 取，
221()11()1(3)1 1.33()m
x x x x x x y
y e x e e i i ?αββ-=
???++-+??
???
?= 2
21(
)1
1(
)1(3)1 1.33()y m
y y y y y x x e y
e e i i ?αββ-=
??
?++-+??
?
?= 砌体偏心受压构件承载力影响系数
11
1
1
x
y
???=
=+
- 构件截面面积 A=C2×b=×= m2
现根据《公路污工桥涵设计规范》 φAf cd =××= kN ≥γ0Nd= kN
偏心受压承载力满足要求 （2） 正截面受弯承载力验算 构件受拉边缘的弹性抵抗矩
W=b ×C 22/6=×6= m 3
现根据《公路污工桥涵设计规范》 W ×f tmd =××106= kNm ≥γ0Md= kNm 正截面受弯承载力满足要求。 （3） 直接受剪承载力验算 现根据《公路污工桥涵设计规范》
其中μf 为摩擦系数，取；N k 为受剪截面垂直的压力标准值，N k =∑P+γ3×x 0×C 2 =+23××= kN
1
1.4
vd f k Af N μ+
=×+×= kN ≥γ0V d = kN
直接受剪承载力满足要求。
3、基础验算
1）基底应力验算
基础底面上的竖向力、偏心距及弯矩见下表，其
中P11汽是由车辆荷载所产生的盖板支点反力，竖向
力及弯矩进行作用短期效应组合：
基底应力计算简图
名称分项系数竖向力（kN）偏心距（e）弯矩（kNm）P1′ 1
P2 1
P3 1
P5 1 46 0 0 P6 1
P7 1
P8 1
P9 1 2
P10 1 0 0
P11汽
∑P= ∑M=
基础底面积
A=b×C3=×= m2
W基= b×C32/6=×6= m3
max
= P M A W
δ=+
∑∑
基
+= kPa ≤300 kPa
基地应力满足要求
2）基底强度验算
α==°≤40°
基底强度满足要求
综上，×盖板涵验算通过！