单孔箱涵配筋计算
箱涵结构配筋计算书
结构简图本工程不考虑偶然作用及地震作用承载能力极限状态仅考虑基本组合箱涵结构配筋计算书荷载分类荷载名称系数备注顶板混凝土及附加结构重力 1.2侧墙及底板混凝土重力1土重力1.2土侧压力 1.4水压力1自重引起的地基反力1车辆荷载1.8汽车引起的土侧压力 1.05可变作用引起的地基反力1.05汽车荷载制动力 1.05人群荷载 1.05疲劳荷载 1.05正常使用极限状态频遇组合荷载分类荷载名称系数备注顶板混凝土及附加结构重力1侧墙及底板混凝土重力1土重力1土侧压力1水压力1自重引起的地基反力1车辆荷载0.7汽车荷载频遇值系数（ψf=0.7）汽车引起的土侧压力0.4可变作用引起的地基反力0.4汽车荷载制动力0.4人群荷载0.4疲劳荷载0.4准永久组合荷载分类荷载名称系数备注顶板混凝土及附加结构重力1侧墙及底板混凝土重力1土重力1土侧压力1水压力1自重引起的地基反力1车辆荷载0.4汽车引起的土侧压力0.4可变作用的地基反力0.4汽车荷载制动力0.4人群荷载0.4疲劳荷载0.4可变作用组合值系数（ψc=0.75）标准值准永久值系数（ψq=0.4）标准值准永久值系数（ψq=0.4）永久作用可变作用永久作用可变作用永久作用部位单位尺寸净高m 3净跨m5顶板厚m0.5底板厚m 0.5侧墙厚m0.5箱涵纵向计算长度取1m 箱涵顶板结构重力涵顶结构厚度（m）重度（kn/m 3）混凝土路面0.225水泥稳定石粉渣0.321箱涵顶板0.525Gk=23.8kn/m箱涵测强及底板重力侧墙及顶板厚度（m）0.5Gk1=12.5kn/m涵侧土压力填土内摩擦角φ=30.00水平土压力修正系数λ=0.33填土容重γ=18qt3= 4.49kn/m qt4=25.47kn/m水压力涵内水压力对结构有利，故结构计算不计函内水压力基础承载力验算需考虑函内水重根据地质钻孔，取外水与暗涵顶高一致计算水压力强度标准值qw=γ水*Hqw=35kn/m 根据洪水计算，计算段洪水水深1.81m q'w=18.1kn/m车辆荷载本次计算采用汽车荷载等级为：公路-Ⅱ级箱涵尺寸箱涵顶宽6m，桥涵设计车道为2车道2车道横向布载系数取1后轮着地长宽0.6*0.2m 单个后轮重力标准值70kn qc=76.54kn/m 汽车引起的土侧压力墙后破坏棱体上的等代土厚φ=30度δ=φ/2=15度α=0度ω=45度tanθ=0.65l0= 6.89m B小于13m B=1mh= 1.1mqt=20.32kn/m 汽车荷载制动力制动力f=90kn汽车荷载制动力涵侧土反力N=94.5knA= 3.5㎡M=165.375kn.mw= 2.04m³pmax=108kn/mpmin=-54kn/m 涵顶人群荷载本次计算人群荷载q人=3kn/m 地基反力=3kn/m疲劳荷载（模型I）集中荷载=141.75kn均布荷载= 2.36kn/m地基反力=25.99kn/m 疲劳荷载（模型Ⅱ）后轮着地长宽0.6*0.2m 单个后轮重力标准值40kn qc=43.74kn/m标准组合荷载分类单位系数标准值设计值kn/m 1.223.828.56kn/m 112.512.50qt3kn/m 4.49 6.29qt4kn/m 25.4735.66水压力qw kn/m 13535.00车辆荷载qc kn/m 1.876.54137.77汽车引起的土侧压力qtkn/m 1.0520.3221.34人群荷载q人kn/m1.053 3.15地基承载力Fa0=150.00黏土h= 4.50m γ2=18kn/m³fa=231kn/㎡＞fk=194.48kn/㎡满足底板均布q 1顶板均布q 2侧墙上 q 3 侧墙下 q 4185.39169.48227.6392使用结构力学求解器弯矩kn ▪m 剪力kn 轴力kn 弯矩kn ▪m 剪力kn 轴力kn 弯矩kn ▪m 剪力kn 轴力kn 顶板-290.12466.07-81.92350.730-81.92-290.12-466.07-81.92侧墙（左）-290.12-81.92-466.07-205.490-487.95-304.05127.43-509.82侧墙（右）-290.1281.92-466.07-205.490-487.95-304.05-127.43-509.82底板-304.05-509.82-127.43396.95-127.43-304.05509.82-127.43板端（右/下）永久作用可变作用项目土侧压力1.4荷载名称顶板混凝土及附加结构重力G1侧墙及底板混凝土重力G2板端（左/上）跨中1234( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )-304.05-290.12-205.49-290.12-290.12350.73-29-30-205.4-304.05-304.05396.951234( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )127.43-81.92466.07-466.0781.92-127.43509.82-509.821234( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )-509.82-466.07-81.92-466.07-509.82-127.43-127.43弯矩kn ▪m 剪力kn 轴力kn 弯矩kn ▪m 剪力kn 轴力kn 弯矩kn ▪m 剪力kn 轴力kn 顶板-290.12466.07-81.92350.730-81.92-290.12-466.07-81.92侧墙（左）-290.12-81.92-466.07-205.490-487.95-304.05127.43-509.82侧墙（右）-290.1281.92-466.07-205.490-487.95-304.05-127.43-509.82底板-304.05-509.82-127.43396.950-127.43-304.05509.82-127.43C30混凝土轴心抗压fc=14.3N/mm2三级钢筋强度fy=fy'=360N/mm2C30混凝土轴心拉压ft=1.43N/mm2钢筋弹性模量Es=200000N/mm2顶板为弯压构建正截面承载力计算截面宽度b（mm）截面有效高度h0（mm）构件支点间长L（mm）保护层厚度a（mm）弯矩设计值M（kn.m）轴向力设计值N（kn）结构系数γd 截面高度h1000470550030350.7381.92 1.25001.计算η受压构件计算长度l 0lo/h(h-弯曲方向高度)判断长短柱η2750 5.5短柱12.判别大小偏心ηeo（mm）0.3ho（mm） 6.666666674281.37141大偏心3.计算As'4501.370.015 6.874裂缝宽度验算eo/ho9.11大于0.55需要裂缝验算1.纵向受拉钢筋应力σ0(N/mm )结构重要系数γ0Nk（kn）受拉区纵筋面积As（mm）偏心距增大系数ηs (lo/h<14)偏心距eo （mm）ys（mm）e（mm）矩形截面γ'f Z(mm)σsk(N/mm )20181.92307914281.372204501.370408.29266.732.最大裂缝宽度αcr ftk（N/mm ）as ρte ψc（mm）钢筋直径（mm）νlcr Wmax（mm）判别1.9 1.43440.0350.8330281138.020.27满足截面尺寸复核hw(mm)b(mm)hw/b v'(kn)支座处剪力v（kn）判别47010000.471400.21466.07截面符合要求斜截面抗剪承载力支座端部截面有效度h0端（mm）βh v'（kn）支座处剪力v （kn）判别670 1.00558.89466.07满足有效高度h0（mm）βh v'（kn）顶板倒角起点处剪力v 判别4701.00392.06322.012满足计算断面板端（左/上）跨中板端（右/下）项目弯矩kn▪m剪力kn轴力kn弯矩kn▪m剪力kn轴力kn弯矩kn▪m剪力kn轴力kn 顶板-290.12466.07-81.92350.730-81.92-290.12-466.07-81.92侧墙（左）-290.12-81.92-466.07-205.490-487.95-304.05127.43-509.82侧墙（右）-290.1281.92-466.07-205.490-487.95-304.05-127.43-509.82底板-304.05-509.82-127.43396.950-127.43-304.05509.82-127.43C30混凝土轴心抗压fc=14.3N/mm2三级钢筋强度fy=fy'=360N/mm2C30混凝土轴心抗压ft=1.43N/mm2钢筋弹性模量Es=200000N/mm2底板为弯压构建正截面承载力计算截面宽度b（mm）截面有效高度h0（mm）构件支点间长L（mm）保护层厚度a（mm）弯矩设计值M（kn.m）轴向力设计值N（kn）结构系数γd截面高度h(mm)1000570550030396.95127.43 1.26001.计算η受压构件计算长度l0lo/h(h-弯曲方向高度)判断长短柱η2750 4.58短柱12.判别大小偏心ηeo（mm）0.3ho（mm）3115.04171大偏心3.计算As'3385.040.01910.693裂缝宽度验算板端（左/上）跨中板端（右/下）项目eo/ho 5.46大于0.55需要裂缝验算1.纵向受拉钢筋应力σ0(N/mm 2)结构重要系数γ0Nk（kn）受拉区纵筋面积As（mm）偏心距增大系数ηs (lo/h<14)偏心距eo （mm）ys（mm）e（mm）矩形截面γ'fZ(mm)σsk(N/mm 2)201127.43307913115.042203335.040493.90238.082.最大裂缝宽度αcr ftk（N/mm 2）as ρte ψc（mm）钢筋直径（mm）νlcr Wmax（mm）判别1.9 1.43440.0350.8130281138.020.23满足截面尺寸复核hw(mm)b(mm)hw/b v'(kn)支座处剪力v（kn）判别57010000.571698.13509.82截面符合要求斜截面抗剪承载力支座端部截面有效度h0端（mm）βh v'（kn）支座处剪力v （kn）判别770 1.00642.31509.82满足有效高度h0（mm）βh v'（kn）底板倒角起点处剪力v 判别5701.00475.48426.39满足弯矩kn▪m剪力kn轴力kn弯矩kn▪m剪力kn轴力kn弯矩kn▪m剪力kn轴力kn 顶板-290.12466.07-81.92350.730-81.92-290.12-466.07-81.92侧墙（左）-290.12-81.92-466.07-205.490-487.95-304.05127.43-509.82侧墙（右）-290.1281.92-466.07-205.490-487.95-304.05-127.43-509.82底板-304.05-509.82-127.43396.950-127.43-304.05509.82-127.43C30混凝土轴心抗压fc=14.3N/mm2三级钢筋强度fy=fy'=360N/mm2C30混凝土轴心抗拉ft=1.43N/mm2钢筋弹性模量Es=200000N/mm2顶板为弯压构建正截面承载力计算截面宽度b（mm）截面有效高度h0（mm）构件支点间长L（mm）保护层厚度a（mm）弯矩设计值M（kn.m）轴向力设计值N（kn）结构系数γd截面高度h(mm)1000470350030304.05509.82 1.26001.计算η受压构件计算长度l0lo/h(h-弯曲方向高度)判断长短柱η1750 2.92短柱12.判别大小偏心ηeo（mm）0.3ho（mm）596.39141大偏心3.计算As'866.390.09142.782裂缝宽度验算板端（左/上）跨中板端（右/下）项目eo/ho 1.27大于0.55需要裂缝验算1.纵向受拉钢筋应力σ0(N/mm 2)结构重要系数γ0Nk（kn）受拉区纵筋面积As（mm）偏心距增大系数ηs (lo/h<14)偏心距eo （mm）ys（mm）e（mm）矩形截面γ'f Z(mm)σsk(N/mm 2)201509.8230791596.39220816.390390.21180.842.最大裂缝宽度αcr ftk（N/mm 2）as ρte ψc（mm）钢筋直径（mm）νlcr Wmax（mm）判别1.9 1.43440.0350.7530281138.020.16满足截面尺寸复核hw(mm)b(mm)hw/b v'(kn)支座处剪力v（kn）判别47010000.471400.21509.82截面符合要求斜截面抗剪承载力支座端部截面有效度h0端（mm）βh v'（kn）支座处剪力v （kn）判别10700.93829.97127.43满足有效高度h0（mm）βh v'（kn）底板倒角起点处剪力v 判别4701.00392.0694.67满足。
箱涵结构计算书
L p 图1-1一、设计资料（一）概况：***道路工程经过水库溢洪道处设置箱涵，箱涵净跨L 0=8.0米，净高h 0=10.5米，路基红线范围内长49米，箱涵顶最大填土厚度H=3.6米，填土的内摩擦角φ为24°，土体密度γ1＝20.2KN/m 3，设箱涵采用C25混凝土（f cd =11.5MPa ）和HRB335钢筋(f sd =280MPa)。
桥涵设计荷载为城-A 级，用车辆荷载加载验算。
结构安全等级二级，结构重要性系数γ0＝1.0。
地基为泥质粉砂岩，［σ0］＝380kPa ，本计算书主要内容为结构设计与地基应力验算。
（二）依据及规范 1、《城市桥梁设计荷载标准》（CJJ77-98） 2、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004） 3、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004） 4、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）二、设计计算（一）截面尺寸拟定（见图1-1） 箱涵过流断面尺寸由水利部门提供，拟定顶板、底板厚度δ＝100cm （C 1=50cm ） 侧墙厚度 t ＝100cm （C 2=50cm ）故 L P =L 0+t=8+1=9mh p =h 0+δ=10.5+1=11.5m (二)荷载计算1、恒载恒载竖向压力P ＝γ1H+γ2δ＝20.2×3.6+25×1＝97.72kN/m 2恒载水平压力顶板处： e p1＝γ1Htan 2(45o -φ/2)＝20.2×3.6×tan 2（45o -24o /2）＝30.67 kN/m 2底板处：e p2＝γ1（H ＋h ）tan 2(45o -φ/2)＝20.2×（3.6+12.5）×tan 2（45o -24o /2） ＝137.15kN/m 2 2、活载城-A 级车辆荷载轴重按《城市桥梁设计荷载标准》4.1.3条确定，参照《公 路桥涵设计通用规范》第4.3.4条2款，计算涵洞顶车辆荷载引起的竖向土压力,车轮扩散角30o 。
箱涵结构和配筋计算
1、孔径及净空净跨径L 0 = 1.9m 净高h 0 =2m孔数m=12、设计安全等级二级结构重要性系数r 0 = 1.03、汽车荷载荷载等级公路 —Ⅱ级4、填土情况涵顶填土高度H =7.3m 土的内摩擦角Φ =30°填土容重γ1 =19kN/m 3地基容许承载力[σ0] =300kPa5、建筑材料普通钢筋种类HRB400主钢筋直径25mm 钢筋抗拉强度设计值f sd =330MPa涵身混凝土强度等级C 25涵身混凝土抗压强度设计值f cd =11.5MPa 涵身混凝土抗拉强度设计值f td = 1.23MPa 钢筋混凝土重力密度γ2 =25kN/m 3基础混凝土强度等级C 20混凝土重力密度γ3 =23.5kN/m 3(一)截面尺寸拟定 (见图L-01)顶板、底板厚度δ =0.5m C 1 =0.5m钢 筋 混 凝 土 箱 涵 结 构 设 计一 、 设 计 资 料二 、 设 计 计 算侧墙厚度t =0.6m C 2 =0.6m 横梁计算跨径L P = L 0+t = 2.5m L = 3L 0+4t =8.1m 侧墙计算高度h P = h 0+δ = 2.5m h = h 0+2δ =3m 基础襟边 c =0m 基础高度 d =0m 基础宽度 B =8.1m(二)荷载计算1、恒载恒载竖向压力p 恒 = γ1H+γ2δ =151.20kN/m 2恒载水平压力顶板处e P1 = γ1Htan 2(45°-φ/2) =46.23kN/m 2图 L-01底板处e P2 = γ1(H+h)tan 2(45°-φ/3) =65.23kN/m 22、活载汽车后轮着地宽度0.6m，由《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.3.4条规定，按30°角向下分布。
一个汽车后轮横向分布宽>1.3/2m >1.8/2m故横向分布宽度a = 1.8+1.3 =3.100m同理，纵向，汽车后轮着地长度0.2m0.2/2+Htan30°= 4.315 m >1.4/2m故b = 1.400m ∑G =140kN 车辆荷载垂直压力q 车 = ∑G/(a³b) =32.26kN/m 2车辆荷载水平压力e 车 = q 车tan 2(45°-φ/2) =10.75kN/m 2(三)内力计算1、构件刚度比4.51 m0.6/2+Htan30°=K = (I1/I2)³(h P/L P) =0.58u=2K+1= 2.162、节点弯矩和轴向力计算(1)a种荷载作用下 (图L-02)涵洞四角节点弯矩M aA = M aC = M aE = M aF =-1/u²pL P2/12M BA = M BE = M DC = M DF =-(3K+1)/u²pL P2/12M BD = M DB =0横梁内法向力N a1 = N a2 = Na1' = Na2'=0侧墙内法向力N a3 = N a4 =(M BA-M aA+pL p2/2)/LpNa5=-(N a3+N a4)恒载p = p恒 =151.20kN/m2M aA = M aC = M aE = M aF =-36.50kN²mM BA = M BE = M DC = M DF =-99.87kN²mN a3 = N a4 =163.65kNNa5=-327.30kN车辆荷载p = q车 =32.26kN/m2M aA = M aC = M aE = M aF =-7.79kN²m图 L-02M BA = M BE = M DC = M DF =-21.31kN²mN a3 = N a4 =34.91kNNa5=-69.83kN(2)b种荷载作用下 (图L-03)M bA = M bC = M bE = M bF =-K²ph P2/6uM BA = M BE = M DC = M DF =K²ph P2/12uM BD = M DB =0N b1 = N b2 = Nb1' = Nb2'=ph P/2N b3 = N b4 =(M BA-M bA)/L pN b5=-(N b3+N b4)恒载p = e P1 =46.23kN/m2M bA = M bC = M bE = M bF =-12.92kN²mM BA = M BE = M DC = M DF = 6.46kN²m图 L-03N b1 = N b2 = N b1' = N b2'=57.79kNN b3 = N b4 =-7.75kNN b5=15.50kN(3)c种荷载作用下 (图L-04)Φ=20u(K+6)/K=490.51M cA = M cE =-(8K+59)²ph P2/6ΦM cC = M cF =-(12K+61)²ph P2/6ΦM BA = M BE =(7K+31)²ph P2/6ΦM DC = M DF =(3K+29)²ph P2/6ΦM BD = M DB =0N c1 = N c1'=ph P/6+(M cC-M cA)/h PN c2 = N c2'=ph P/3-(M cC-M cA)/h PN c3 = N c4 =(M BA-M cA)/L pN c5 =-(N c3+N c4)恒载p = e P2-e P1 =19.00kN/m2M cA = M cE =-2.57kN²mM cC = M cF =-2.74kN²mM BA = M BE = 1.41kN²m图 L-04M DC = M DF = 1.24kN²mN c1 = N c1'=7.85kNN c2 = N c2'=15.90kNN c3 = N c4 = 1.59kNN c5 =-3.19kN(4)d种荷载作用下 (图L-05)Φ1=20(K+2)(6K2+6K+1)=334.28Φ2=u/K= 3.73Φ3=120K3+278K2+335K+63=373.22Φ4=120K3+529K2+382K+63=484.48Φ5=360K3+742K2+285K+27=510.20Φ6=120K3+611K2+558K+87=637.80M dA =(-2/Φ2+Φ3/Φ1)²ph P2/4M dE =(-2/Φ2-Φ3/Φ1)²ph P2/4M dC =-(2/Φ2+Φ5/Φ1)²ph P2/24M dF =-(2/Φ2-Φ5/Φ1)²ph P2/24M BA =-(-2/Φ2+Φ4/Φ1)²ph P2/24M BE =-(-2/Φ2-Φ4/Φ1)²ph P2/24M DC =(1/Φ2+Φ6/Φ1)²ph P2/24M DF =(1/Φ2-Φ6/Φ1)²ph P2/24M BD =-Φ4²ph P2/12Φ1M DB =Φ6²ph P2/12Φ1N d1 =(M dC+ph P2/2-M dA)/h P图 L-05N d2 =ph p-N d1N d1' =(M dF-M dE)/h PN d2' =ph p-N d1'N d3 =(M BA+M BD-M dA)/L PN d4 =(M BE+M BD-M dE)/L PN d5 =-(N d3+N d4)车辆荷载p = e车 =10.75kN/m2M dA =9.74kN²mM dE =-27.77kN²mM dC =-5.78kN²mM dF = 2.77kN²mM BA =-5.56kN²mM BE = 2.56kN²mM DC = 6.09kN²mM DF =-4.59kN²mM BD =-8.12kN²mM DB =10.69kN²mN d1 =-19.65kNN d2 =46.53kNN d1' =0.09kNN d2' =26.80kNN d3 =-9.37kNN d4 =8.88kNN d5 =0.48kN(5)节点弯矩、轴力计算及荷载效应组合汇总表按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.1.6条进行承载能力极限状态效应组合3、构件内力计算(跨中截面内力)(1)顶板1 (图L-06)x =L P/2P = 1.2p恒+1.4q车 =226.60kNN x = N1 =64.39kNM x = M A+N3x-Px2/2 =39.63kN²mV x = Px-N3 =59.73kN顶板1'x =L P/2P = 1.2p恒+1.4q车 =226.60kNN x = N1' =92.01kNM x = M E+N4x-Px2/2 =19.05kN²mV x = Px-N4 =34.17kN(2)底板2 (图L-07)ω1 =1.2p恒+1.4(q车+3e车H P2/4L P2)=237.89kN/m2ω2 =1.2p恒+1.4q车=226.60kN/m2x =L P/2N x = N2 =168.32kNM x =M C+N3x-ω2²x2/2-5x3(ω1-ω2)/12L P=13.98kN²mV x =ω2x+3x2(ω1-ω2)/2L P-N3=70.31kN底板2'ω1 =1.2p恒+1.4q车=226.60kN/m2ω2 =1.2p恒+1.4(q车-3e车H P2/4L P2)=215.31kN/m2x =L P/2图 L-07图 L-06N x = N2' =140.69kNM x =M F+N4x-ω2²x2/2-x3(ω1-ω2)/6L P=68.92kN²mV x =ω2x+x2(ω1-ω2)/2L P-N4=27.12kN(3)左侧墙 (图L-08)ω1 =1.4e P1+1.4e车=79.78kN/m2ω2 =1.4e P2+1.4e车106.38kN/m2x =h P/2N x = N3 =223.52kNM x =M A+N1x-ω1²x2/2-x3(ω2-ω1)/6h P=-48.05kN²mV x =ω1x+x2(ω2-ω1)/2h P-N1=43.65kN(4)右侧墙 (图L-09)ω1 = 1.4e P1 =64.73kN/m2ω2 = 1.4e P2 =91.33kN/m2x =h P/2N x = N4=249.08kNM x =M E+N1'x-ω1²x2/2-x3(ω2-ω1)/6h P=-54.28kN²mV x =ω1x+x2(ω2-ω1)/2h P-N1'=-2.79kN(5)中间墙 (图L-10)x =h P/2N x = N5=-472.60kNM x =M BD+(N1+N1')x=184.14kN²m 图 L-08图 L-09V x =-(N1+N1')图 L-10=-156.40kN(5)构件内力汇总表(四)截面设计1、顶板(A-B\B-E)钢筋按左、右对称，用最不利荷载计算。
箱涵设计计算书
一． 设计资料地下通道净跨径L0=6m ，净高h0=3.5m ，箱顶填土厚为3m ，土的内摩擦角φ为30°，填土的密度γ1=20KN/m3。
箱涵主体结构混凝土强度等级为C30，箱涵基础垫层混凝土强度等级为C15，纵向受力钢筋采用HRB335钢筋。
地基为强风化砂岩。
汽车荷载等级为城-A 级。
二． 设计计算 （一）尺寸拟定顶板、底板厚度δ=50cm 侧墙厚度t=50cm故计算长度 m t L l 5.65.060=+=+=m H h 0.45.05.30=+=+=δ（二）荷载计算 1．恒载竖向恒载标准值 221/5.725.025320m KN H q v =×+×=•+•=δγγ水平恒载标准值顶板处22121/20320)23045()245(m KN tg H tg q h =××−=••−=oooγφ底板处22122/50)5.43(20)23045()()245(m KN tg h H tg q h =+××−=++••−=oooδγφ2．活载一个汽车后轮荷载横向扩散长度28.103.230326.0fo =×+tg ，故两辆车相邻车轴由荷载重叠；一个汽车后轮荷载纵向扩散长度2.626.386.1303225.0p f o =×+tg 。
按两辆车相邻计算车轴荷载扩散面积横向分布长m tg a 96.83.12)8.130326.0(=+×+×+=o 。
纵向分布长分两种情况，第一种情况考虑1、2、3轴荷载重叠，此时纵向分布长m tg b 52.82.16.32)303225.0(=++××+=o ；第二种情况只考虑4轴荷载，此时纵向分布长m tg b 72.32)303225.0(=××+=o 。
车辆荷载垂直压力，按纵向分布第一种情况计算，2/91.852.896.8)14014060(2m KN q v =×++×=车；按纵向分布第二种情况计算，2/0.1272.396.82002m KN q v =××=车。
单孔箱涵结构设计计算书
1、孔径及净空净跨径L 0 =6m 净高h 0 =3.6m 2、设计安全等级一级结构重要性系数r 0 =1.13、汽车荷载荷载等级公路 —Ⅱ级4、填土情况涵顶填土高度H =3.4m 土的内摩擦角Φ =30°填土容重γ1 =18kN/m 3地基容许承载力[σ0] =259.6kPa 5、建筑材料普通钢筋种类HRB335主钢筋直径25mm 钢筋抗拉强度设计值f sd =280MPa 涵身混凝土强度等级C30涵身混凝土抗压强度设计值f cd =13.8MPa 涵身混凝土抗拉强度设计值f td =1.39MPa 钢筋混凝土重力密度γ2 =25kN/m 3基础混凝土强度等级C20混凝土重力密度γ3 =24kN/m 3(一)截面尺寸拟定 (见图L-01)顶板、底板厚度δ =0.4m C 1 =0.05m 侧墙厚度t =0.4m C 2 =0.05m 横梁计算跨径L P = L 0+t =6.4m L = L 0+2t =6.8m 侧墙计算高度h P = h 0+δ =4m h = h 0+2δ =4.4m 基础襟边 c =0.2m 基础高度 d =0.2m 基础宽度 B =7.2m 图 L-01(二)荷载计算1、恒载恒载竖向压力p 恒 = γ1H+γ2δ =71.20kN/m 2恒载水平压力顶板处e P1 = γ1Htan 2(45°-φ/2) =20.40kN/m 2底板处e P2 = γ1(H+h)tan 2(45°-φ/3) =46.80kN/m 22、活载钢 筋 混 凝 土 箱 涵 结 构 设 计一 、 设 计 资 料二 、 设 计 计 算汽车后轮着地宽度0.6m，由《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.3.4条规定，按30°角向下分布。
一个汽车后轮横向分布宽> 1.3/2 m > 1.8/2 m 故横向分布宽度a = (0.6/2+Htan30°)³2+1.3 =5.826m 同理，纵向，汽车后轮着地长度0.2m0.2/2+Htan30°= 2.063 m > 1.4/2 m故b = (0.2/2+Htan30°)³2 = 4.126m ∑G =140kN 车辆荷载垂直压力q 车 = ∑G /(a³b) =5.82kN/m 2车辆荷载水平压力e 车 = q 车tan 2(45°-φ/2) =1.94kN/m 2(三)内力计算1、构件刚度比K = (I 1/I 2)³(h P /L P ) =0.632、节点弯矩和轴向力计算(1)a种荷载作用下 (图L-02)涵洞四角节点弯矩M aA = M aB = M aC = M aD =-1/(K+1)²pL P 2/12横梁内法向力N a1 = N a2 =0侧墙内法向力N a3 = N a4 =pL P /2恒载p = p 恒 =71.20kN/m 2M aA = M aB = M aC = M aD =-149.56kN ²mN a3 = N a4 =227.84kN车辆荷载p = q 车 = 5.82kN/m2M aA = M aB = M aC = M aD =-12.23kN ²m 图 L-02N a3 = N a4 =18.64kN (2)b种荷载作用下 (图L-03)M bA = M bB = M bC = M bD =-K/(K+1)²ph P 2/12N b1 = N b2 =ph P /2N b3 = N b4 =0恒载p = e P1 =20.40kN/m 2M bA = M bB = M bC = M bD =-10.46kN ²m N b1 = N b2 =40.80kN (3)c 种荷载作用下 (图L-04)图 L-03M cA = M cD =-K(3K+8)/[(K+1)(K+3)]²ph P 2/60M cB = M cC =-K(2K+7)/[(K+1)(K+3)]²ph P 2/60N c1 =ph P /6+(M cA -M cB )/h PN c2 =ph P /3-(M cA -M cB )/h PN c3 = N c4 =0恒载p = e P2-e P1 =26.40kN/m 2M cA = M cD =-7.38kN ²m M cB = M cC =-6.16kN ²m N c1 =17.30kN N c2 =35.50kN 图 L-04(4)d 种荷载作用下 (图L-05)M dA =-[K(K+3)/6(K 2+4K+3)+(10K+2)/(15K+5)]²ph P 2/42.26 m 0.6/2+Htan30°=M dB =-[K(K+3)/6(K 2+4K+3)-(5K+3)/(15K+5)]²ph P 2/4M dC =-[K(K+3)/6(K 2+4K+3)+(5K+3)/(15K+5)]²ph P 2/4M dD =-[K(K+3)/6(K 2+4K+3)-(10K+2)/(15K+5)]²ph P 2/4N d1 =(M dD -M dC )/h PN d2 =ph P -(M dD -M dC )/h PN d3 = -N d4 =-(M dB -M dC )/L P车辆荷载p = e 车 =1.94kN/m 2M dA =-4.95kN ²m M dB =2.81kN ²m M dC =-3.81kN ²m M dD =3.96kN ²m 图 L-05N d1 =1.94kN N d2 =5.82kN N d3 = -N d4 =-1.03kN (5)节点弯矩、轴力计算及荷载效应组合汇总表按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.1.6条进行承载能力极限状态效应组合V x =ω1x+x 2(ω2-ω1)/2L P -N 3=-3.65kN 图 L-07(3)左侧墙 (图L-08)ω1 =1.4e P1+1.4e 车=31.28kN/m 2ω2 =1.4e P2+1.4e 车68.24kN/m 2x =h P /2N x = N 3 =298.05kN M x =M B +N 1x-ω1²x 2/2-x 3(ω2-ω1)/6h P =-122.70kN ²m V x =ω1x+x 2(ω2-ω1)/2h P -N 1=-3.02kN(4)右侧墙 (图L-09)ω1 = 1.4e P1 =28.56kN/m 2ω2 = 1.4e P2 =65.52kN/m2x =h P /2N x = N 4 =300.95kN M x =M C +N 1x-ω1²x 2/2-x 3(ω2-ω1)/6h P =-126.53kN ²m V x =ω1x+x 2(ω2-ω1)/2h P -N 1=-8.45kN (5)构件内力汇总表(四)截面设计1、顶板 (B-C)钢筋按左、右对称，用最不利荷载计算。
箱涵结构和配筋计算
1、孔径及净空净跨径L 0 = 1.9m 净高h 0 =2m孔数m=12、设计安全等级二级结构重要性系数r 0 = 1.03、汽车荷载荷载等级公路 —Ⅱ级4、填土情况涵顶填土高度H =7.3m 土的内摩擦角Φ =30°填土容重γ1 =19kN/m 3地基容许承载力[σ0] =300kPa5、建筑材料普通钢筋种类HRB400主钢筋直径25mm 钢筋抗拉强度设计值f sd =330MPa涵身混凝土强度等级C 25涵身混凝土抗压强度设计值f cd =11.5MPa 涵身混凝土抗拉强度设计值f td = 1.23MPa 钢筋混凝土重力密度γ2 =25kN/m 3基础混凝土强度等级C 20混凝土重力密度γ3 =23.5kN/m 3(一)截面尺寸拟定 (见图L-01)顶板、底板厚度δ =0.5m C 1 =0.5m钢 筋 混 凝 土 箱 涵 结 构 设 计一 、 设 计 资 料二 、 设 计 计 算侧墙厚度t =0.6m C 2 =0.6m 横梁计算跨径L P = L 0+t = 2.5m L = 3L 0+4t =8.1m 侧墙计算高度h P = h 0+δ = 2.5m h = h 0+2δ =3m 基础襟边 c =0m 基础高度 d =0m 基础宽度 B =8.1m(二)荷载计算1、恒载恒载竖向压力p 恒 = γ1H+γ2δ =151.20kN/m 2恒载水平压力顶板处e P1 = γ1Htan 2(45°-φ/2) =46.23kN/m 2图 L-01底板处e P2 = γ1(H+h)tan 2(45°-φ/3) =65.23kN/m 22、活载汽车后轮着地宽度0.6m，由《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.3.4条规定，按30°角向下分布。
一个汽车后轮横向分布宽>1.3/2m >1.8/2m故横向分布宽度a = 1.8+1.3 =3.100m同理，纵向，汽车后轮着地长度0.2m0.2/2+Htan30°= 4.315 m >1.4/2m故b = 1.400m ∑G =140kN 车辆荷载垂直压力q 车 = ∑G/(a³b) =32.26kN/m 2车辆荷载水平压力e 车 = q 车tan 2(45°-φ/2) =10.75kN/m 2(三)内力计算1、构件刚度比4.51 m0.6/2+Htan30°=K = (I1/I2)³(h P/L P) =0.58u=2K+1= 2.162、节点弯矩和轴向力计算(1)a种荷载作用下 (图L-02)涵洞四角节点弯矩M aA = M aC = M aE = M aF =-1/u²pL P2/12M BA = M BE = M DC = M DF =-(3K+1)/u²pL P2/12M BD = M DB =0横梁内法向力N a1 = N a2 = Na1' = Na2'=0侧墙内法向力N a3 = N a4 =(M BA-M aA+pL p2/2)/LpNa5=-(N a3+N a4)恒载p = p恒 =151.20kN/m2M aA = M aC = M aE = M aF =-36.50kN²mM BA = M BE = M DC = M DF =-99.87kN²mN a3 = N a4 =163.65kNNa5=-327.30kN车辆荷载p = q车 =32.26kN/m2M aA = M aC = M aE = M aF =-7.79kN²m图 L-02M BA = M BE = M DC = M DF =-21.31kN²mN a3 = N a4 =34.91kNNa5=-69.83kN(2)b种荷载作用下 (图L-03)M bA = M bC = M bE = M bF =-K²ph P2/6uM BA = M BE = M DC = M DF =K²ph P2/12uM BD = M DB =0N b1 = N b2 = Nb1' = Nb2'=ph P/2N b3 = N b4 =(M BA-M bA)/L pN b5=-(N b3+N b4)恒载p = e P1 =46.23kN/m2M bA = M bC = M bE = M bF =-12.92kN²mM BA = M BE = M DC = M DF = 6.46kN²m图 L-03N b1 = N b2 = N b1' = N b2'=57.79kNN b3 = N b4 =-7.75kNN b5=15.50kN(3)c种荷载作用下 (图L-04)Φ=20u(K+6)/K=490.51M cA = M cE =-(8K+59)²ph P2/6ΦM cC = M cF =-(12K+61)²ph P2/6ΦM BA = M BE =(7K+31)²ph P2/6ΦM DC = M DF =(3K+29)²ph P2/6ΦM BD = M DB =0N c1 = N c1'=ph P/6+(M cC-M cA)/h PN c2 = N c2'=ph P/3-(M cC-M cA)/h PN c3 = N c4 =(M BA-M cA)/L pN c5 =-(N c3+N c4)恒载p = e P2-e P1 =19.00kN/m2M cA = M cE =-2.57kN²mM cC = M cF =-2.74kN²mM BA = M BE = 1.41kN²m图 L-04M DC = M DF = 1.24kN²mN c1 = N c1'=7.85kNN c2 = N c2'=15.90kNN c3 = N c4 = 1.59kNN c5 =-3.19kN(4)d种荷载作用下 (图L-05)Φ1=20(K+2)(6K2+6K+1)=334.28Φ2=u/K= 3.73Φ3=120K3+278K2+335K+63=373.22Φ4=120K3+529K2+382K+63=484.48Φ5=360K3+742K2+285K+27=510.20Φ6=120K3+611K2+558K+87=637.80M dA =(-2/Φ2+Φ3/Φ1)²ph P2/4M dE =(-2/Φ2-Φ3/Φ1)²ph P2/4M dC =-(2/Φ2+Φ5/Φ1)²ph P2/24M dF =-(2/Φ2-Φ5/Φ1)²ph P2/24M BA =-(-2/Φ2+Φ4/Φ1)²ph P2/24M BE =-(-2/Φ2-Φ4/Φ1)²ph P2/24M DC =(1/Φ2+Φ6/Φ1)²ph P2/24M DF =(1/Φ2-Φ6/Φ1)²ph P2/24M BD =-Φ4²ph P2/12Φ1M DB =Φ6²ph P2/12Φ1N d1 =(M dC+ph P2/2-M dA)/h P图 L-05N d2 =ph p-N d1N d1' =(M dF-M dE)/h PN d2' =ph p-N d1'N d3 =(M BA+M BD-M dA)/L PN d4 =(M BE+M BD-M dE)/L PN d5 =-(N d3+N d4)车辆荷载p = e车 =10.75kN/m2M dA =9.74kN²mM dE =-27.77kN²mM dC =-5.78kN²mM dF = 2.77kN²mM BA =-5.56kN²mM BE = 2.56kN²mM DC = 6.09kN²mM DF =-4.59kN²mM BD =-8.12kN²mM DB =10.69kN²mN d1 =-19.65kNN d2 =46.53kNN d1' =0.09kNN d2' =26.80kNN d3 =-9.37kNN d4 =8.88kNN d5 =0.48kN(5)节点弯矩、轴力计算及荷载效应组合汇总表按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.1.6条进行承载能力极限状态效应组合3、构件内力计算(跨中截面内力)(1)顶板1 (图L-06)x =L P/2P = 1.2p恒+1.4q车 =226.60kNN x = N1 =64.39kNM x = M A+N3x-Px2/2 =39.63kN²mV x = Px-N3 =59.73kN顶板1'x =L P/2P = 1.2p恒+1.4q车 =226.60kNN x = N1' =92.01kNM x = M E+N4x-Px2/2 =19.05kN²mV x = Px-N4 =34.17kN(2)底板2 (图L-07)ω1 =1.2p恒+1.4(q车+3e车H P2/4L P2)=237.89kN/m2ω2 =1.2p恒+1.4q车=226.60kN/m2x =L P/2N x = N2 =168.32kNM x =M C+N3x-ω2²x2/2-5x3(ω1-ω2)/12L P=13.98kN²mV x =ω2x+3x2(ω1-ω2)/2L P-N3=70.31kN底板2'ω1 =1.2p恒+1.4q车=226.60kN/m2ω2 =1.2p恒+1.4(q车-3e车H P2/4L P2)=215.31kN/m2x =L P/2图 L-07图 L-06N x = N2' =140.69kNM x =M F+N4x-ω2²x2/2-x3(ω1-ω2)/6L P=68.92kN²mV x =ω2x+x2(ω1-ω2)/2L P-N4=27.12kN(3)左侧墙 (图L-08)ω1 =1.4e P1+1.4e车=79.78kN/m2ω2 =1.4e P2+1.4e车106.38kN/m2x =h P/2N x = N3 =223.52kNM x =M A+N1x-ω1²x2/2-x3(ω2-ω1)/6h P=-48.05kN²mV x =ω1x+x2(ω2-ω1)/2h P-N1=43.65kN(4)右侧墙 (图L-09)ω1 = 1.4e P1 =64.73kN/m2ω2 = 1.4e P2 =91.33kN/m2x =h P/2N x = N4=249.08kNM x =M E+N1'x-ω1²x2/2-x3(ω2-ω1)/6h P=-54.28kN²mV x =ω1x+x2(ω2-ω1)/2h P-N1'=-2.79kN(5)中间墙 (图L-10)x =h P/2N x = N5=-472.60kNM x =M BD+(N1+N1')x=184.14kN²m 图 L-08图 L-09V x =-(N1+N1')图 L-10=-156.40kN(5)构件内力汇总表(四)截面设计1、顶板(A-B\B-E)钢筋按左、右对称，用最不利荷载计算。
单孔2x2箱涵结构设计计算书
ω1 = 1.4eP1 = 25.20 ω2 = 1.4eP2 = 46.70
kN/m2 kN/m2
x = hP/2
Nx = N4 = 96.33 kN Mx = MC+N1x-ω1·x2/2-x3(ω2-ω1)/6hP
= -2.37 kN·m Vx = ω1x+x2(ω2-ω1)/2hP-N1
20 24
mm MPa
MPa MPa kN/m3
kN/m3
(一)截面尺寸拟定 (见图L-01)
顶板、底板厚度
δ= C1 =
侧墙厚度
横梁计算跨径
侧墙计算高度
基础襟边 基础高度 基础宽度
t= C2 = LP = L0+t = L = L0+2t = hP = h0+δ = h = h0+2δ =
c= d= B=
(二)荷载计算
1、恒载 恒载竖向压力
h/D= 1.171875 p恒 = γ1H+γ2δ =
恒载水平压力
顶板处
eP1 = γ1Htan2(45°-φ/2) =
底板处
eP2 = γ1(H+h)tan2(45°-φ/3) =
2、活载
0.28 m 0.05 m
0.28 m 0.05 m 2.28 m 2.56 m 2.28 m 2.56 m
Nb1 = Nb2 = 20.52 kN
(3)c种荷载作用下 (图L-04) 恒载
McA = McD = -K(3K+8)/[(K+1)(K+3)]·phP2/60 McB = McC = -K(2K+7)/[(K+1)(K+3)]·phP2/60
1孔(5-2.5)m箱涵计算书
1-(5-2.5)m箱涵计算书已知计算条件：涵洞的设计安全等级为三级，取其结构重要性系数：.9涵洞桩号= K1+384.00箱涵净跨径= 5米箱涵净高= 2.5米箱涵顶板厚= .4米箱涵侧板厚= .4米板顶填土高= .27米填土容重= 18千牛/立方米钢筋砼容重= 25千牛/立方米混凝土容重= 22千牛/立方米水平角点加厚= .3米竖直角点加厚= .3米涵身混凝土强度等级= C25钢筋等级= II级钢筋填土内摩擦角= 35度基底允许应力= 250千牛/立方米顶板拟定钢筋直径= 20毫米每米涵身顶板采用钢筋根数= 11根底板拟定钢筋直径= 20毫米每米涵身底板采用钢筋根数= 11根侧板拟定钢筋直径= 20毫米每米涵身侧板采用钢筋根数= 6根荷载基本资料：土系数 K = 1.04恒载产生竖直荷载p恒=17.55千牛/平方米恒载产生水平荷载ep1=1.99千牛/平方米恒载产生水平荷载ep2=18.09千牛/平方米汽车产生竖直荷载q汽=150.02千牛/平方米汽车产生水平荷载eq汽=18.4千牛/平方米计算过程重要说明：角点(1)为箱涵左下角,角点(2)为箱涵左上角,角点(3)为箱涵右上角,角点(4)为箱涵右下角构件(1)为箱涵顶板,构件(2)为箱涵底板,构件(3)为箱涵左侧板,构件(4)为箱涵右侧板1>经过箱涵框架内力计算并汇总,结果如下(单位为：千牛.米)：a种荷载(涵顶填土及自重)作用下：涵洞四角节点弯矩和构件轴力：MaA = MaB = MaC = MaD = -1 / (K + 1) * P * Lp^2 / 12 = -27.75287kN.mNa1 = Na2 = 0kNNa3 = Na4 = P * Lp / 2 = 47.39688kNa种荷载(汽车荷载)作用下：MaA = MaB = MaC = MaD = -1 / (K + 1) * M顶板端部 = -40.01875kN.mNa1 = Na2 = 0kNNa3 = Na4 = V顶板端部 = 91kNb种荷载(侧向均布土压力)作用下：涵洞四角节点弯矩和构件轴力：MbA = MbB = MbC = MbD = -K / (K + 1) * P * hp^2 / 12 = -.488389kN.mNb1 = Nb2 = P * Lp / 2 = 2.892006kNNb3 = Nb4 = 0kNc种荷载(侧向三角形土压力)作用下：涵洞四角节点弯矩和构件轴力：McA = McD = K *(3K + 8) / ((K + 1)*(K + 3)) * P * hp^2 / 60 = -2.142094kN.m McB = McC = K *(2K + 7) / ((K + 1)*(K + 3)) * P * hp^2 / 60 = -1.799524kN.m Nc1 = P * hp / 6 + (McA - McB) / hp = 7.661997kNNc2 = P * hp / 3 - (McA - McB) / hp = 15.67838kNNc3 = Nc4 = 0kNd种荷载(侧向汽车压力)作用下：涵洞四角节点弯矩和构件轴力：MdA = -(K * (K + 3) / 6(K^2 + 4K +3) + (10K + 2) / (15K + 5)) * P * hp^2 / 4 = -24.09762kN.mMdB = -(K * (K + 3) / 6(K^2 + 4K +3) - (5K + 3) / (15K + 5)) * P * hp^2 / 4 = 14.59651kN.mMdC = -(K * (K + 3) / 6(K^2 + 4K +3) + (5K + 3) / (15K + 5)) * P * hp^2 / 4 = -19.10306kN.mMdD = -(K * (K + 3) / 6(K^2 + 4K +3) - (10K + 2) / (15K + 5)) * P * hp^2 / 4 = 19.59108kN.mNd1 = (MdD - MdC) / hp = 13.3428kNNd2 = P * hp - (MdD - MdC) / hp = 40.02841kNNd3 = Nc4 = -(MdB - MdC) / Lp = -6.240662kN角点(1)在恒载作用下的的总弯矩为：-30.38角点(1)在汽车作用下的的总弯矩为：-64.12角点(1)在混凝土收缩下的的弯矩为：28.77角点(1)在温度变化下的的总弯矩为：28.77构件(1)在恒载作用下的的总轴力为：10.55构件(1)在汽车作用下的的总轴力为：13.34构件(1)在混凝土收缩下的的轴力为：0构件(1)在温度变化下的的总轴力为：0角点(2)在恒载作用下的的总弯矩为：-30.04角点(2)在汽车作用下的的总弯矩为：-25.42角点(2)在混凝土收缩下的的弯矩为：-28.77角点(2)在温度变化下的的总弯矩为：-28.77构件(2)在恒载作用下的的总轴力为：18.57构件(2)在汽车作用下的的总轴力为：40.03构件(2)在混凝土收缩下的的轴力为：0构件(2)在温度变化下的的总轴力为：0角点(3)在恒载作用下的的总弯矩为：-30.04角点(3)在汽车作用下的的总弯矩为：-59.12角点(3)在混凝土收缩下的的弯矩为：-28.77角点(3)在温度变化下的的总弯矩为：-28.77构件(3)在恒载作用下的的总轴力为：47.4构件(3)在汽车作用下的的总轴力为：84.76构件(3)在混凝土收缩下的的轴力为：0构件(3)在温度变化下的的总轴力为：0角点(4)在恒载作用下的的总弯矩为：-30.38角点(4)在汽车作用下的的总弯矩为：-20.43角点(4)在混凝土收缩下的的弯矩为：28.77角点(4)在温度变化下的的总弯矩为：28.77构件(4)在恒载作用下的的总轴力为：47.4构件(4)在汽车作用下的的总轴力为：97.24构件(4)在混凝土收缩下的的轴力为：0构件(4)在温度变化下的的总轴力为：02>荷载组合计算角点(1) 正常使用极限状态效应组合短期组合(M恒 + 0.7 * M活) = -75.26482 角点(1) 正常使用极限状态效应组合长期组合(M恒 + 0.4 * M活) = -56.02991 角点(1) 承载能力极限状态 (1.2 * M恒 + 1.4 * M活) = -126.223角点(2) 正常使用极限状态效应组合短期组合(M恒 + 0.7 * M活) = -47.83635 角点(2) 正常使用极限状态效应组合长期组合(M恒 + 0.4 * M活) = -40.20968 角点(2) 承载能力极限状态 (1.2 * M恒 + 1.4 * M活) = -71.64008角点(3) 正常使用极限状态效应组合短期组合(M恒 + 0.7 * M活) = -71.42605角点(3) 正常使用极限状态效应组合长期组合(M恒 + 0.4 * M活) = -53.68951角点(3) 承载能力极限状态 (1.2 * M恒 + 1.4 * M活) = -118.8195角点(4) 正常使用极限状态效应组合短期组合(M恒 + 0.7 * M活) = -44.68273角点(4) 正常使用极限状态效应组合长期组合(M恒 + 0.4 * M活) = -38.55442角点(4) 承载能力极限状态 (1.2 * M恒 + 1.4 * M活) = -65.05877构件(1) 正常使用极限状态效应组合短期组合(N恒 + 0.7 * N活) = 19.89397构件(1) 正常使用极限状态效应组合长期组合(N恒 + 0.4 * N活) = 15.89112构件(1) 承载能力极限状态 (1.2 * N恒 + 1.4 * N活) = 31.34473构件(2) 正常使用极限状态效应组合短期组合(N恒 + 0.7 * N活) = 46.59027构件(2) 正常使用极限状态效应组合长期组合(N恒 + 0.4 * N活) = 34.58175构件(2) 承载能力极限状态 (1.2 * N恒 + 1.4 * N活) = 78.32423构件(3) 正常使用极限状态效应组合短期组合(N恒 + 0.7 * N活) = 106.7284构件(3) 正常使用极限状态效应组合长期组合(N恒 + 0.4 * N活) = 81.30061构件(3) 承载能力极限状态 (1.2 * N恒 + 1.4 * N活) = 175.5393构件(4) 正常使用极限状态效应组合短期组合(N恒 + 0.7 * N活) = 115.4653构件(4) 正常使用极限状态效应组合长期组合(N恒 + 0.4 * N活) = 86.29314构件(4) 承载能力极限状态 (1.2 * N恒 + 1.4 * N活) = 193.01323>将箱涵框架分解为四根独立构件，求其跨中内力并进行效应组合。
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3、
箱涵立墙配筋计算
as
=
ζ
=
二、 1、
AS
=
配筋率
ρ=
选用：
斜截面配筋计算
查《涵洞》表5-1得：
抗剪安全系数
K=
顶板AB斜截面配筋计算
顶板的最大剪力
KQ 检查截面尺寸是否满足要求：
ho/b
Qmax= =
=
-3.8 1.98 -28.58
40 14 203 1.2
10 310
0.1530749 0.1670233
=
609000
N
截面满足要求
=
142100
N
截面不满足要求，需配斜筋，弯起角45
=
122.11 mm2
3Φ12
伸入到支座
Qmax=
157.41 kN
= 251.85859 kN
=
0.203
〈
4
=
609000
N
截面满足要求
=
142100
N
截面不满足要求，需配斜筋，弯起角45
=
625.90 mm2
8Φ12
1093.73 0.54
Φ20@150
0.2248126 0.2581275
1690.32 0.83
Φ20@160
0.0832139 0.0869983
569.70 0.28
Φ16@150
1.6
102.20 163.51339
0.203
kN m kN.m
mm mm mm
N/mm2 N/mm2
< mm2 %
kN/m kN/m
4、 5、 6、 四、
1、
2、
3、
（1.3-d）/1.15
=
0.87
（1.8-d）/1.15
=
1.13
（4.0-d）/1.15
=
3.04
qˊB=
=
12.54
顶板自重力
q′′B=
=
6.25
侧墙自重
P=
=
15.5625
作用于箱涵顶上的总均布荷载（包括自重力）
q3=
=
62.89
作用于箱涵底部地基反力
一、 基本参数 地基土的性质
砂质粘土
单孔箱涵内净跨
lo=
3
单孔箱涵高
h=
2.24
单孔箱涵设计长
L=
40
顶部填土高度
H=
2.5
建筑材料重度
γ1=
25
回填土重度
γ2=
18
内摩擦角
φ=
30
地面设计活荷载：
计算荷载： 汽车荷载
双车行使
加重车重力
G=
200
后轮轮压
P=
100
着地宽度
d=
0.5
着地长度
c=
0.2
三类
查〈水工钢筋混凝土结构学〉附录四
混凝土保护层最小厚度
c=
估计钢筋直径为
d2=
截面有效高度
ho=
结构系数
rd=
用200号混凝土和Ⅱ级钢筋
C20砼轴心抗压强度设计值
fc=
Ⅱ级钢筋抗拉强度设计值
fy=
1、
箱涵顶板配筋计算
as
=
ζ
=
AS
=
配筋率
ρ=
选用：
2、
箱涵底板配筋计算
as
=
ζ
=
AS
=
配筋率
ρ=
选用：
MAC=
=
30.47
杆端剪力计算
QAB=
=
102.20
QBA=
=
-102.20
QDC=
=
ห้องสมุดไป่ตู้
157.41
QCD=
=
-157.41
QCA=
=
19.88
QAC=
=
-7.56
各杆件最大截面弯矩
AB杆：
截面最大弯矩的位置
xo=
1.625
最大弯矩
Mmax=
52.57
DC杆：
截面最大弯矩的位置
xo=
1.625
最大弯矩
2、 侧向土压力计算
顶板厚度中心线处土压力强度
q1=
15.75
底板厚度中心线处土压力强度
q2=
6.29
3、 汽车荷载产生垂直土压力
m
m m m kN/m3
kN/m3 度
kN kN m m m
kN/m2 kN/m2 kN/m2 kN/m2
双车行使
m m m m m
查《涵洞》129页
（注：填埋式构筑）
kN kN/m
< mm2 %
< mm2 %
kN kN 〈
(立墙外侧受拉，为最
ζb= ζb= ζb= 不在常用配筋率范围内（
4
查表 2、
查表 3、
0.3bhofc 判断： 0.07bhofc 判断： 配置斜筋面积： AW=（KQ-0.07bhofc）/0.8fysina 从纵筋中弯起 底板CD斜截面配筋计算 底板的最大剪力
计算跨度
l′o=
3.25
计算高度
h′=
2.49
三、 荷载计算
1、 垂直土压力计算
沉陷比值
γsa=
0.2
突出比
ao=
1
γsa*ao
=
0.2
H/D
=
0.71
查《涵洞》（管枫年、洪仁济编著）128页图4-7得：
填埋式涵管土压力计算系数
Ck=
0.7
垂直土压力合力
GB=
154.35
垂直土压力强度
qB=
44.10
伸入到支座
Qmax=
19.88 kN
= 31.806048 kN
=
0.203
〈
4
=
609000
N
截面满足要求
=
142100
N
截面满足要求，不需要斜筋
（注：填埋式构筑）
(立墙外侧受拉，为最小负弯矩)
0.544 0.544 0.544 不在常用配筋率范围内（0.4%～0.8%）
伸入到支座 伸入到支座
q4=
=
96.87
内力计算
各接点内力采用查表法计算
顶板惯性矩
I1= 0.0013021
底板惯性矩
I2= 0.0013021
侧墙惯性矩
I3= 0.0013021
刚比
K=
0.77
K′=
1
杆端弯矩计算
MAB=
=
-30.47
MBA=
=
30.47
MCD=
=
50.69
MDC=
=
-50.69
MCA=
=
-50.69
Mmax=
77.20
kN/m
kN/m
kN
kN/m
kN/m
m4 m4 m4
kN.m kN.m kN.m kN.m kN.m kN.m
kN kN kN kN kN kN
m kN.m
m kN.m
CA杆：
P=
=
截面最大弯矩的位置
xo=
最大弯矩
Mmax=
五、
强度计算
一、
箱涵按三级建筑物基本荷载组合设计
结构环境条件
轮距
L1=
1.8
验算荷载： 拖拉机荷载
拖履带-50
人荷载
qk=
0
内水压力： 作用于内边墙的内水压力顶部：
q3=
0
作用于内边墙的内水压力底部：
q4=
24.402
作用于底板的内水压力为：
q5=
24.402
二、 初拟箱涵的断面尺寸
箱涵顶板厚度
δ1=
0.25
箱涵底板厚度
δ2=
0.25
箱涵侧墙厚度
δ3=
0.25
KQ 检查截面尺寸是否满足要求：
ho/b
0.3bhofc 判断： 0.07bhofc 判断： 配置斜筋面积： AW=（KQ-0.07bhofc）/0.8fysina 从纵筋中弯起 侧墙AC斜截面配筋计算 侧墙的最大剪力
KQ 检查截面尺寸是否满足要求：
ho/b
0.3bhofc 判断： 0.07bhofc 判断：