盖板涵通用计算
一.盖板计算
1.设计资料
适用涵洞桩号:BK1+746；
公路-Ⅰ
级； 安全结构重要性系数γ0：0.9
3m；Ⅱ类环境；3.2
m；0.2m；26cm； 1.992m；0.99m；3cm；C30
；
13.8Mpa； 1.39
Mpa；
12根直径为22
8
cm；
0.0045616m2；280
Mpa； 26kN/m3；20
kN/m3
根据《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)中7.0.6关于涵洞结构的计算假定： 盖板按两端简支的板计算，可不考虑涵台传来的水平力.
钢筋间距:1-3.0m×1.6m盖板涵洞身断面
路面结构层和填土平均容重γ2=盖板涵计算书
盖板宽b=净保护层厚度c=砼强度等级：砼轴心抗压强度fcd=环境类别： 汽车荷载等级： 盖板厚d= 净跨径：L 0= 计算跨径：L= 填土高：H=单侧搁置长度：钢筋总面积As= 盖板容重γ1=砼轴心抗拉强度ftd=mm的HRB335钢筋,
受力主筋：
钢筋轴心抗压强度fsd=
2.外力计算1) 永久作用 (1) 竖向土压力
46.43
kN/m
(2) 盖板自重
6.69
kN/m 2) 由车辆荷载引起的垂直压力（可变作用）
根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2015)中4.3.4的规定：
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。 根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2015)中4.3.1关于车辆荷载的规定： 车辆荷载顺板跨长
3.90
m
车辆荷载垂直板跨长
7.30
m 车轮重 P
P=560
kN
车轮重压强L
19.68
kN/m2
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
67.99
kN.m
边墙内侧边缘处剪力
79.68
kN 2) 由车辆荷载引起的内力 跨中弯矩
边墙内侧边缘处剪力
跨中弯矩
γ0
q=K·γ2·H·b= p=P/La/Lb= V1=(q+g)·L 0/2= M1=(q+g)·L2/8= g=γ1·d·b/100= La=1.6+2·H·tan30°= Lb=5+2·H·tan30°= M2=p·L2·b/8= V2=p·L 0·b/2=
γ0
1) 砼受压区高度
0.093
m
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5.2.1关于 相对界限受压区高度ξb的规定:
HRB335钢筋的相对界限受压区高度ξb=0.56。
0.123
m
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》(JTG D62-2004)中9.1.12关于 受弯构件最小配筋百分率的规定:
1.772
,不小于45ftd/fsd=0.223
,同时不小于0.2
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》(JTG D62-2004)中5.2.2关于 受弯构件正截面抗弯承载力计算的规定:
220.013kN.m
≥γ0Md=
104.85
kN.m
正截面抗弯承载力满足规范要求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》(JTG D62-2004)中5.2.9关于 抗剪截面验算的规定:
605.63
kN
≥γ0Vd=122.87
kN
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》(JTG D62-2004)中5.2.10关于 受弯构件斜截面抗剪承载力验算的规定: 对于板式受弯构件，公式可乘以1.25提高系数
188.35
kN
≥γ0Vd=122.87
kN
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》 (JTG D62-2004)中9.3.13构造要求配置箍筋
fcd·b·x(h0-x/2)= 0.51×10-3·fcu,k 0.5·b·h 0= 1.25×0.5×10-3·α2·ftd·b·h0= ρ=100·As/b/d= x=fsd·As/fcd/b= x≤ξb·h 0=
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6.4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0.20mm 作用短期效应组合
85.45
kN.m
作用长期效应组合
77.97
kN.m 受拉钢筋的应力(受弯构件)98.31
Mpa 1.00
作用长期效应影响系数
1.46
1.15
裂缝宽度
Wfk=C1·C2·C3·σss·(30+d)/Es/(0.28+10·ρ) =
=0.936
mm
≤0.20mm
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《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)中7.0.6关于涵洞结构的 计算假定：将台身简化为上端铰支、下端固结模型，取台宽b=0.99m进行计算。
0.53m；0.75m；1.6m； 1.73
m；3.852
cm；
1.75m；35
度；铺底厚度:0.4m；300
kPa；计算台宽b:0.99
m；
基础层数:2层；0.25
m；
单层基础厚:0.6
m；C25片石砼； 2.77
Mpa； 0.387Mpa；
0.336
Mpa；
C20片石砼；
铺底材料： 台身基础容重:
24
kN/m3；
铺底容重：23
kN/m3；
台身材料：台身轴心抗压强度fcd=地基承载力容许值:台身弯曲抗拉强度ftmd=台身直接抗剪强度fvd=台身顶宽C1:台身底宽C2:涵洞净高H 0:台身计算高度H1: 受力性质系数C3=M7.5浆砌片石；基础埋深H 2:基础底宽h 基:基础材料： M l =1.0M1+0.4M2= σss=Ms/0.87/As/h0=C2=1+0.5Ml/Ms=
钢筋表面形状系数C1= Ms=1.0M1+0.7M2=基础襟边:=?:回填土的内摩擦角
2.台身验算1) 水平力
车辆荷载等代土层厚
=0.521
2.005
计算长度B=7.30
m
= 1.913m
土的侧压力系数
=tan2(45°-35°/2)=0.271
q1=(H+h+d/2)·b·λ·γ2
=
21.65
kN/m
q2=(H2+h)·b·λ·γ2
=
30.93
kN/m
台身基础验算简图
=?θtan H =l 20破坏棱体长度
?
???θθtan tan cot tan tan ）（的正切值线间夹角破坏棱体破裂面与竖直++-=
A端处弯矩
=-9.95kN.m
A端处剪力
=29.83kN
最大弯矩位置x0的计算
=5.366
kN/m
=1.062
m
最大弯矩计算
= 5.36kN.m
2) 竖向力
最不利截面y-y受力简图
)
877(120
212
1q q H M A +-=
当x0= 1.062名 称
竖向力(kN)偏心矩e (m)P1123.4-0.275P234.90.11P3 3.30.11P49.580
∑P
171.21
∑M=
-29.7
3) 截面验算 作用效应组合
-25.37
kN.m 184.9kN 37.6
kN
偏心矩e e=γ0Md/γ0Nd=
0.137
m ≤0.6s=
0.225
m，满足要求；
(1) 偏心受压承载力验算
现根据《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)中条文4.0.6、4.0.7 计算偏心受压构件承载力影响系数
3.840.360弯 矩(kN.m)构件承载力影响系数计算简图
γ0Md=0.9×(1.2×∑M+1.4×Mmax)= γ0Nd=0.9×1.2×∑P= γ0Vd=0.9×1.4×QA=-33.94m时，台身在此截面y-y上的竖向力、偏心矩及弯矩
弯曲平面内的截面回旋半径
0.286
0.217
1.3
,
1.211
m,
= 2.078
= 1.574
8，a取
0.002
=0.716
= 1.000
砌体偏心受压构件承载力影响系数
=0.716 构件截面面积
0.7425
m2
现根据《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)中条文4.0.5验算偏心受压承载力 =1472.1739kN
≥γ0Nd=184.9
kN
偏心受压承载力满足要求
构件长细比，其中长细比修正系数γβ取构件计算长度l 0取0.7H1= x方向和y方向偏心受压构件承载力影响系数，其中m取
A=C2*b==
12b/=ix =12C2/=iy ??
?
?????+-+?
+-=22)(33.11)3(11)(1)
(
1y x x x y
x m
x x i e i e x e βαβ??
????
?
+-+?+-=
22
)(33.11)3(11
)(
1)(
1x y y y x
y m
y y i e i e y
e βαβ?
(2) 正截面受弯承载力验算 构件受拉边缘的弹性抵抗矩0.093
m3
现根据《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)中条文4.0.12计算正截面受弯承载力 W·ftmd=
35.918
25.37
kN.m
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《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)中条文4.0.13计算直接受剪承载力，
0.7
， Nk=190.1
kN
直接受剪承载力满足要求
3.基底应力验算
基础底面上的竖向力、偏心矩及弯矩见下表，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
kN
kN ≥ γ0Vd=
=其中μf=kN.m ≥γ0Md=
344.54937.6
W=b·C 22/6=基底应力计算简图
基础底面面积
1.733m20.505
m3 基底应力满足要求
1-3.0m×1.6m盖板涵验算通过！
W 基=b·h 基2/6=179.26
A=b·h 基=kPa≤300kPa；
=
+=
∑∑基
W A
M P max δ