箱涵计算书
钢筋混凝土箱涵结构计算书
钢筋混凝土箱涵结构计算书钢筋混凝土箱涵结构计算书1. 引言1.1 目的1.2 背景1.3 参考文献2. 施工条件2.1 工程地点2.2 地质条件2.3 设计标准3. 结构荷载3.1 车辆荷载3.2 流体压力3.3 水压力3.4 附加荷载4. 结构设计参数4.1 基本参数4.2 箱涵尺寸4.3 壁厚和筋筒4.4 强度设计4.5 钢筋数量和布置4.6 预应力设计5. 结构稳定性分析5.1 稳定性检查5.2 基准状态分析5.3 极限状态分析5.4 不均衡荷载分析6. 结构承载力分析6.1 截面抗弯承载力 6.2 截面抗剪承载力 6.3 截面承载力验算6.4 管道斜向荷载分析7. 结构变形与开裂分析7.1 变形分析7.2 开裂控制7.3 变位控制8. 结构施工图设计8.1 平面布置图8.2 纵断面图8.3 标准截面图8.4 细部结构图8.5 基础设计图9. 验证与检查9.1 工程验收标准 9.2 施工过程监控 9.3 结构验收测试9.4 结构完整性检查10. 附件附件A：结构计算表格附件B：设计图纸11. 法律名词及注释- 标准：为保证工程安全、可靠并推进工程质量合理提高，国家制定的统一、强制性要求。
- 设计标准：根据工程特点和设计要求制定的合用于该工程的技术规格和措施。
- 施工图设计：根据设计图纸和要求合理选定方案、编制图纸，为实施施工提供依据的过程。
- 结构验收测试：对已完工的结构进行力学性能、几何形态等各项检测，以证明其符合设计要求。
箱涵计算书(承载力及配筋计算)
箱涵计算书(承载力及配筋计算)范本一：一：引言本文档旨在详细介绍箱涵的承载力及配筋计算方法。
其中包括箱涵的基本概念、计算方法、示例等内容，以便读者对箱涵的设计和施工有更深入的理解。
二：箱涵的基本概念1.1 箱涵的定义箱涵是一种承载结构，常用于道路、铁路等交通工程中的桥梁建设。
它由桥盖、箱体、辅助构件等部分组成。
1.2 箱涵的分类根据构造形式和用途，箱涵可以分为预制混凝土箱涵、钢筋混凝土箱涵等。
1.3 箱涵设计的相关参数箱涵设计需要考虑的参数包括：车辆荷载、地基条件、施工工艺等。
三：箱涵的承载力计算2.1 桥盖的承载力计算桥盖承载力的计算需要考虑自重荷载、活载荷载、温度变形等因素，并通过强度、刚度和稳定性进行检验。
2.2 箱体的承载力计算箱体承载力的计算需要考虑土压力、水压力、地震力等因素，并通过强度、刚度和稳定性进行检验。
四：箱涵的配筋计算3.1 桥盖的配筋计算桥盖的配筋计算需要考虑受力状态、受力面积等因素，并根据相应的设计规范进行计算。
3.2 箱体的配筋计算箱体的配筋计算需要考虑受力状态、受力面积等因素，并根据相应的设计规范进行计算。
五：示例分析本节将通过一个具体的实例来演示箱涵的承载力及配筋计算方法，以便读者更好地理解和应用。
六：附件本文档相关的附件见附件目录。
七：法律名词及注释******************************************************* ***********************范本二：一：前言本文档的目的是详细介绍箱涵的承载力及配筋计算方法，以及相关的设计规范和标准。
通过阐述箱涵的基本概念、计算方法和实例分析，旨在为读者提供参考和指导。
二：箱涵的基本概念2.1 箱涵的定义箱涵是一种承载结构，常用于公路、铁路等交通工程中的桥梁建设。
它由桥盖、箱体、辅助构件等组成。
2.2 箱涵的分类根据结构特点和用途，箱涵可以分为预制混凝土箱涵、钢筋混凝土箱涵等。
箱涵计算书
目录1 计算依据与基础资料 (1)1.1 工程概况 (1)1.1.1截面尺寸 (1)1.1.2填土情况 (1)1.2 标准与规范 (1)1.2.1 标准 (1)1.2.2 规范 (1)1.3 主要材料 (2)1.4 设计要点与参数 (2)1.5 计算软件 (2)2 计算模型简介 (3)2.1 计算模型 (3)2.2 荷载施加 (3)3 箱涵结构计算 (4)3.1 荷载组合 (4)3.2 箱涵受力计算 (4)3.2.1 箱涵弯矩 (4)3.2.2 箱涵剪力 (5)3.2.3 箱涵轴力 (6)3.2.4 箱涵配筋验算 (7)4地基承载力验算 (31)4.1荷载计算 (31)4.2地基应力 (32)1 计算依据与基础资料1.1 工程概况道路在桩号K1+000处设置两孔6x3.5m箱涵，箱涵结构中心线与道路中线的法线逆交13.5度，箱涵全长46m1.1.1截面尺寸净跨径：6m净高：3.5m顶板厚：0.6m底板厚：0.65m侧墙厚：0.6m倒角：0.15x0.15m基础：15cmC15素混凝土垫层；50cm浆砌片石垫层；基础宽度：14.8m1.1.2填土情况箱涵覆土厚度：1.729m土的内摩擦角：30°填土容重：18KN/m31.2 标准与规范1.2.1 标准桥梁结构安全等级为一级;设计荷载：汽车荷载：公路-I级，人群荷载：根据《桥梁设计准则》要求。
跨径：2孔6.0x3.5m钢筋砼箱涵；箱涵总长：46m；横坡：根据道路设计进行设置。
地震烈度：7度；环境条件Ⅰ类;地震荷载：地震基本烈度为7度，动荷载峰值加速度0.1g，Ⅱ类场地。
1.2.2 规范《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）；《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）；《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）； 《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）； 《公路涵洞设计细则》（JTG/T D65-04-2007）； 《公路桥梁抗震设计细则》（JTJ041-2000）； 《城市道路设计规范》（CJJ 37-90）； 1.2.3 参考资料《公路桥涵设计手册》桥梁上册（人民交通出版社2004.03） 《公路小桥涵设计示例》（人民交通出版社2005.01）1.3 主要材料1）混凝土：箱涵采用C30混凝土。
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。
钢筋混凝土箱涵计算书(含裂缝计算)精选全文
（一）孔径及净空净跨径L 0 = 6.00m 净高h 0 = 3.00m（二）设计安全等一级结构重要性系数r 0 =1.1（三）汽车荷载荷载等级公路 —Ⅰ级（四）填土情况涵顶填土高度H = 1.5m 土的内摩擦角Φ =35°填土容重γ1 =19kN/m 3地基容许承载力[σ0] =260kPa（五）建筑材料普通钢筋种类HRB335主钢筋直径22mm 钢筋抗拉强度设计值f sd =280MPa 钢筋弹性模量E s =200000MPa涵身混凝土强度等级C30涵身混凝土抗压强度设f cd =13.8MPa 涵身混凝土抗拉强度设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)、截面尺寸拟顶板、底板厚度δ =0.5m C 1 =0.15m 侧墙厚度t =0.5m C 2 =0.15m 横梁计算跨径L P = L 0+t= 6.5m L = L 0+2t=7m 侧墙计算高度h P = h 0+δ= 3.5m h = h 0+2δ =4m 基础襟边 c =0.1m 基础高度 d =0.1m 基础宽度B =7.2m图 L-01（一）恒载恒载竖向压力p 恒 = γ1H+γ2δ =41.00kN/m 2恒载水平压力顶板处e P1 = γ1Htan 2(457.72kN/m 2底板处e P2 = γ1(H+h)tan228.32kN/m 2钢 筋 混 凝 土 箱 涵 结 构 设 计一 、 设 计 资 料二 、 设 计 计 算三 、 荷 载 计 算（二）活载汽车后轮着地宽度一个汽车后轮横向分布> 1.3/2 m > 1.8/2 m故车轮压力扩散线相重 a =(0.6/2+Ht3.100m同理，纵向，汽车后0.2/2+Htan30°=0.966 m > 1.4/2 m故 b =(0.2/2+Ht 1.400m ∑G =140kN 车辆荷载垂直压力q 车 = ∑G/(a×b)32.26kN/m 2车辆荷载水平压力e 车 = q 车tan 2(45°8.74kN/m 2（一）构件刚度比K =(I 1/I 2)×0.54（二）节点弯矩和1、a种荷载作用下 (图涵洞四角节点弯矩M aA = M aB = M aC =-1/(K+1)·pL 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 =41.00kN/m 2M aA = M aB= M aC =-93.83kN ·m N a3 = N a4=133.25kN 车辆荷载p = q 车 =32.26kN/m 2M aA = M aB= M aC =-73.82kN ·m 图 L-02N a3 = N a4=104.84kN2、b种荷载作用下 (图M bA = M bB = M bC =-K/(K+1)·ph P 2/12N b1= Nb2=ph P/2N b3 = N b4=0恒载p = e P1 =7.72kN/m 2M bA = M bB= M bC =-2.76kN ·m N b1 = N b2=13.52kN3、c种荷载作用下 (图图 L-03M cA = M cD =-K(3K+8)/[M cB = M cC =-K(2K+7)/[N c1 =ph P/6+(McA-M cB )/h P N c2 =ph P /3-(M cA -N c3 = N c4=0恒载p = e P2-e P1 =20.60kN/m 2M cA = M cD =-4.00kN ·m M cB= M cC=-3.36kN ·m N c1 =11.83kN N c2 =24.21kN图 L-044、d种荷载作用下 (图1.17 m0.6/2+Htan30°=四 、 内 力 计 算M dA =-[K(K+3)/[M dB =-[K(K+3)/[M dC =-[K(K+3)/[M dD =-[K(K+3)/[N d1 =(M dD-M dC )/h P N d2 =ph P -(M dD -M dC )/h P N d3 = N d4=-(M dB -M dC )/L P车辆荷载p = e 车 =8.74kN/m 2M dA =-16.68kN ·m M dB =10.09kN ·m M dC =-13.21kN ·m M dD =13.56kN ·m 图 L-05N d1 =7.65kN N d2 =22.95kN N d3 = N d4=-3.59kN5、节点弯矩、轴力计算（1）按《公路桥涵设计（2）按《公路桥涵设计（3）按《公件内力计1、顶板 (图L-06)x =L P /2P = 1.2p 恒+1.4q 车 =94.36kN N x = N 1 =46.19kN M x=M B +N 3x-271.64kN·m V x = Px-N 3=5.02kN2、底板 (图L-07)ω1 =1.2p 恒+1.4(q 车-=83.72kN/m 2ω2 =1.2p 恒+1.4(q 车=105.01kN/m 2x =L P /2N x = N 2 =84.94kN M x =M A +N 3x-ω1·x 2/2-=270.75kN ·m V x =ω1x+x 2(ω2-ω=-12.28kN3、左侧墙(图L-08)ω1 =1.4e P1+1.4e 车=23.05kN/m 2ω2 =1.4e P2+1.4e 车51.88kN/m 2x =h P /2N x = N 3 =301.65kNM x =M B +N 1x-ω1·x 2/2-=-172.20kN ·m V x =ω1x+x 2(ω2-ω=6.76kN 4、右侧墙(图L-09)ω1 =1.4e P1 =10.81kN/m 2ω2=1.4e P2 =39.65kN/m 2x =h P /2N x = N 4 =301.65kN图 L-08图 L-09图 L-06图 L-07M x =M C +N 1x-ω1·x 2/2-=-186.09kN ·m V x =ω1x+x 2(ω2-ω=-14.66kN5、构件内力汇总表（1）承载能（一）承载能力极1、顶板 (B-C)钢筋按左、右对称，用(1)跨中l 0 =6.50mh =0.50ma =0.05m h 0 =0.45mb =1.00mM d =271.64 kN ·m ，N d =46.19 kN ， V d=5.02 kNe 0 = M d /N d=5.881i =h/121/2=0.144m五 、 截 面 设 计（3）采用上述计算方法，以及《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.1.7条规定，可得构件在正常使用极限状态下长期组合如下表：（2）采用上述计算方法，以及《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.1.7条规定，可得构件在正常使用极限状态下短期组合如下表：长细比l 0/i =45.03> 17.5由《公路钢筋混凝土及ξ1 =0.2+2.7e 035.483> 1.0 ，取ξ1 =1.00ξ2=1.15- 1.020> 1.0 ，取ξ2 =1.00η =1+(l 0/h)2ξ1ξη = 1.009由《公路钢筋混凝土及e = ηe 0+h/2-a 6.135mr 0N d e =f cd bx(h 0-x/2)311.73 =13800x(0.45-x/2)解得x =0.053 m≤ξb h 0 =0.56×0.45 =0.252 m 故为大偏心受压构件。
箱涵设计计算精选全文完整版
）203(45h)tg (H e 21p2-+γ=可编辑修改精选全文完整版箱涵结构计算一、设计资料净跨径L 0为4.5m ，净高位2m ，箱涵填土高H 为0.7m ，土的摩擦角ϕ为30，土的容重γ1=19KN/m ³,设箱涵采用C20砼和HRB335钢筋。
二、设计计算（一）截面尺寸拟定（见图1） 顶板、底板厚度δ=40cm （C 1=15cm ）侧墙厚度 t=36cm （C 2=15cm ） 故 L p =L 0+t=4.5+0.36=4.86mh p =h o +δ=2.0+0.4=2.4m（二）荷载计算 1.恒载 恒载竖向压力P =γ1 H+γ2δ=19×0.7+25×0.4 = 23.2 KN/㎡ 恒载水平压力 顶板处=19×0.7×tg ²30º=4.43 KN/㎡底板处：=19 ×（0.7+2.8）×tg ²30 =22.16 KN/㎡2.活载公里-Ⅱ级车辆荷载由《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）第4.3.4条计算 一个汽车后轮横向分布宽>1.32m 0.62+0.7tg30°=0.704m <1.82m 故，两列车相邻车轴有荷载重叠，应按如下计算横向分布宽度a=（0.62+0.7tg30°）×2+1.3=2.708 m 同理，纵向：0.22+0.7tg30°=0.504<1.4/2m 故b=（0.22+ 0.7tg30°）×2=1.008m车辆荷载垂直压力q 车= 1402.708×1.008= 51.29 KN/㎡车辆荷载水平压力e 车=51.29tg ²30°=17.10 KN/㎡ ）203(45h)tg (H e 21p2-+γ=三、 内力计算 1 .构件刚度比677.086.44.236.011214.01121I e 22121p1=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=p L h I2 .节点弯矩和轴向力计算 （1）α种荷载作用下（图2） 涵洞四角节和弯矩: M aA =M aB =M aC =M aD = - 1K+1 · PLp²12N a1=N a2=0 N a3= N a4= PLp2恒载（p=P ）M aA = -10.677+1 · 23.3×4.86²12 = -27.351 KN ·mN a3= 23.3×4.862 = 56.62KN车辆荷载（p=q 车）M aA = -10.677+1 · 51.29×4.86²12 = 60.56 KN ·mN a3= 51.29×4.862 = 124.63KN（2）b 种荷载作用下（图3） M aA =M aB =M aC =M aD = -K K+1 · Php²12N b1=N b2= Php2N a3= N a4=0 恒载（p=eP1） M bA = -0.6770.677+1 ·4.43×2.4²12=-0.858 KN ·mN b1= 4.43×2.42 =5.316KN（3）C 种荷载作用下（图4）60Ph )3K )(1K ()8K 3(K M M 2p cD cA •+++-== 60Ph )3K )(1K ()7K 2(K M M 2p cC cB •+++-== p cBcA p 1h M M 6Ph Nc -+=pcBcA p 2h M M 3Ph Nc --=恒载（p=ep2-ep1=22.16-4.43=17.73 KN ）604.273.17)3677.0)(1677.0()8677.03(677.0M M 2cD cA ⨯⨯+++⨯-== = -1.875 KN ·m604.273.17)3677.0)(1677.0()7677.02(677.0M M 2cC cB ⨯⨯+++⨯-== = -1.561 KN ·mKN 96.64.2561.1875.164.273.17Nc 1=+-+⨯=KN 315.144.2561.1875.134.273.17Nc 2=+--⨯=（4）d 种荷载作用下（图5）4Ph ]5K 152K 10)3K 4K (6)3K (K [M 2p 2dA ⋅++++++-= 4Ph ]5K 153K 5)3K 4K (6)3K (K [M 2p 2dB ⋅++-+++-= 4Ph ]5K 153K 5)3K 4K (6)3K (K [M 2p 2dC ⋅++++++-= 4Ph ]5K 152K 10)3K 4K (6)3K (K [M 2p 2dA⋅++-+++-= pDCdD d1h M M N -=pDCdD p d2h M M Ph N -=-车辆荷载（P=e 车=17.10 KN/m ²）0673.05677.0153677.05)3677.04677.0(6)3677.0(677.05K 153K 5)3K 4K (6)3K (K 22=+⨯+⨯++⨯++=++++++5797.05677.0152677.0105K 152K 10=+⨯+⨯=++4213.05677.0153677.055K 153K 5=+⨯+⨯=++m KN 932.1544.210.17)5297.00673.0(M 2dA ⋅-=⨯⨯+-=m KN 717.844.210.17)4213.00673.0(M 2dB ⋅=⨯⨯--=m KN 113.2544.210.17)4213.00673.0(M 2dC ⋅-=⨯⨯+-=pCdB d4d3h M d M N N --==m KN 617.1244.210.17)5297.00673.0(M 2dA ⋅=⨯⨯--=KN 72.154.2113.25617.12N d1=+=KN 32.2572.154.210.17N d2=-⨯=KN 96.686.4113.25717.8N N d4d3-=+-==（5）节点弯矩和和轴力计算汇总表（6）荷载效应组合。
箱涵计算书
2孔-5m×2.2m箱涵计算书一、设计资料1.结构：（净宽⨯涵高）2孔-5m⨯2.2m；2.涵顶填土高度H：2.5m；3.荷重：车辆荷载，公路-I级（城-A车辆荷载复算）；4.设计安全等级：Ⅱ级；5. 环境作用等级：C级；6.主要材料：涵身采用C40砼，钢筋采用HPB300、HRB400；环境条件：I类；7.其他参数：1)混凝土容重=25kN/m3，钢筋混凝土容重=26kN/m3。
2)土容重=19kN/m3、土内摩擦角φ=35度；土的侧压力系数λ=tan2(45°-35°/2)=0.271。
3)HRB400钢筋抗拉、抗压强度设计值（f sd、f’sd）为330MPa。
C40素砼抗拉强度设计值f tmd为1.65MPa、抗压强度设计值f cd为18.4MPa。
8.安全等级：Ⅱ级，γ0＝1.0。
图1 2孔-5m×2.2m箱涵截面尺寸（cm）二、设计计算1.荷载计算1）恒载计算：填土竖向压力强度：H/D=2.05/(5×2+0.45×3)=0.18，K＝1.07；q土=KγH＝1.07⨯19⨯2.5=50.83kN/m2顶板自重竖向压力强度：q自=γH Z=26⨯0.45=11.7kN/m2恒载竖向压力强度合计q恒=q土+q自=62.53kN/m2恒载水平压力顶板处e p1=γ1Hλ=19⨯2.5⨯0.271=12.87kN/m2底板处e p2=γ1(H+h)λ=19⨯(2.5+3.2)⨯0.271=29.35 kN/m22）活载计算由于涵顶填土高度等于2.5m，故不计汽车冲击力。
按《公路桥涵设计通用规范》（JTG-2004）第4.3.5条规定计算荷载分布宽度：（1）一个后轮单边荷载横向分布宽度=0.6+2.5x tan30°=2.04m ＞1.8/2m,故后轮垂直荷载分布宽度重叠，荷载横向分布宽度a为：a=2.04×2+（1.3×3+1.8×4）=15.18m（2）一个车轮的纵向分布宽度=0.2+2.5⨯tan30°=1.64 >1.4/2m故纵向前后轮垂直荷载分布宽度重叠，荷载纵向分布宽度b为：b=1.64⨯2+1.4=4.68mq汽=4×2×280/(a⨯b)= 4×2×280/(15.18⨯4.68)=31.53kN/m2（3）作用城-A级车辆荷载时，a车=a=15.18mb车=（0.25+2.5⨯tan30°）⨯2+1.2=4.12m垂直压力：q汽车= 4×2×280/ (a城⨯b城)= 4×2×280/ (15.18⨯4.12)=35.82kN/m2水平压力：e汽车= q汽车⨯λ=35.82⨯0.271=9.71 kN/m2故计算采用值为城-A级荷载。
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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铜川市北市区生活垃圾处理工程计算书陕西丰宇设计工程有限公司二〇一一年十一月1 道路圆管涵结构计算1.1基本设计资料1.1.1依据规范及参考书目：《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004），简称《桥规》《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》（JTJ 022-85）《公路小桥涵设计示例》（刘培文、周卫编著）1.1.2 计算参数：圆管涵内径D = 1500 mm 圆管涵壁厚t = 150 mm填土深度H = 4000 mm 填土容重γ1 = 18.00 kN/m3混凝土强度级别：C20 汽车荷载等级：公路-Ⅱ级修正后地基土容许承载力[fa] = 150.0 kPa管节长度L = 2000 mm 填土内摩擦角φ = 17.0 度钢筋强度等级：R235 钢筋保护层厚度as = 25 mm受力钢筋布置方案：φ10@100 mm1.2 荷载计算1.2.1恒载计算填土垂直压力：q土= γ1×H = 18.0×4000/1000 = 72.00kN/m2管节垂直压力：q自= 24×t = 24×150/1000 =3.60 kN/m2故：q恒= q土+ q自= 72.00 +3.60 = 75.60 kN/m21.2.2 活载计算按《公路桥涵设计通用规范》第4.3.1条和第4.3.2条规定，计算采用车辆荷载；当填土厚度大于或等于0.5m时，涵洞不考虑冲击力。
按《公路桥涵设计通用规范》第4.3.5条规定计算荷载分布宽度。
一个后轮单边荷载的横向分布宽度=0.6/2+1200/1000×tan30°=0.99 m由于一个后轮单边荷载的横向分布宽度=0.99 m > 1.8/2 m故各轮垂直荷载分布宽度互相重叠，荷载横向分布宽度a应按两辆车后轮外边至外边计算：a=（0.6/2+1200/1000×tan30°）×2+1.3+1.8×2=6.89 m一个车轮的纵向分布宽度=0.2/2+1200/1000×tan30°=0.79 m由于一个车轮单边的纵向分布宽度=0.79 m > 1.4/2 m故纵向后轮垂直荷载分布长度互相重叠，荷载纵向分布宽度b应按二轮外边至外边计算：b=（0.2/2+1200/1000×tan30°）×2+1.4=2.99 mq汽= 2×（2×140）/（a×b）= 560/（6.89×2.99）= 27.24 kN/m21.2.3管壁弯矩计算忽略管壁环向压力及径向剪力，仅考虑管壁上的弯矩。
管壁中线半径R = （D/2 + t/2）= （1500/2 + 100/2）/1000 = 0.80 m土的侧压系数λ = tan2（45°- 17/2）= 0.55填土重产生的弯矩M1 = 0.137×q土×R2×（1-λ）= 0.137×72.00×0.802×（1-0.55）= 2.84 kN·m 管壁自重产生的弯矩M2 = 0.369×q自×R2 = 0.369×3.60×0.802 = 0.85 kN·m恒载产生的最大弯矩M恒= M1 + M2 = 2.84 + 0.85 = 3.69 kN·m车辆荷载产生的弯矩M汽= 0.137×q汽×R2×（1-λ）= 0.137×27.24×0.802×（1-0.55）= 1.07 kN·m1.2.4荷载组合按《公路桥涵设计通用规范》第4.1.6条进行作用效应组合承载能力极限状态组合：M ud = 1.2×M恒+ 1.2×M汽= 1.2×3.69 + 1.2×1.07 = 5.71 kN·m正常使用极限状态组合：短期组合M sd = M恒+ 0.7M汽= 3.69 + 0.7×1.07 = 4.88 kN·m长期组合M ld = M恒+ 0.4M汽= 3.69 + 0.4×1.07 = 4.12kN·m1.3 强度验算1.3.1材料参数从《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中表3.1.4查得：C20混凝土的轴心抗压强度设计值f cd = 9.2 MPa从《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中表3.2.3-1查得：R235钢筋的抗拉强度设计值f sd = 195 MPa从《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中表3.2.4查得：R235钢筋的弹性模量E s = 2.1×105 MPa从《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中表5.2.1查得：构件的正截面相对界限受压区高度ξb = 0.621.3.2验算结果管节处预留10mm接缝宽度，故实际管节长为2000-10 = 1990 mm考虑任意位置都可能承受正、负弯矩，故管涵内、外侧都应布置钢筋。
ho = 150-25 = 125 mmx = f sd As/（f cd b）= 195×22×78.5/（9.2×1990）= 18.39 mmho×ξb = 125×0.62 = 77.5mm < x = 18.39mm，满足要求f cd×b×x×（ho-x/2）×10-6 = 9.2×1990×18.39×（125-18.39/2）×10-6= 38.98 kN·m > γo×Mud = 0.9×5.71 = 5.14 kN·m故截面强度验算满足要求！1.4 裂缝宽度验算由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中第6.4.3条和第6.4.4条规定：σss = M s×106/（0.87×As×ho）= 4.88×106/（0.87×22×78.5×125）= 25.98 N/mm2ρ = A s/（b×ho）= 22×78.5/（1990×125）= 0.0069ρ > 0.002时，取ρ = 0.002对于光面钢筋，取C1 = 1.4C2 = 1+0.5×M ld/M sd = 1+0.5×4.12/4.88 = 1.42当为混凝土板式受弯构件时，C3取1.15W tk = C1×C2×C3×σss/Es×（30+d）/（0.28+ρ）= 1.40×1.42×1.15×25.98/210000×（30+10）/（0.28+0.00200）= 0.04 mmWtk = 0.040 mm ≤ 0.2 mm故裂缝宽度验算满足要求！1.5 地基应力验算当基底只承受轴心荷载时，按《公路桥涵地基与基础设计规范》式4.2.2-1，基底岩土承载力应满足：p = N/A ≤ [fa]q恒' = （4000+1500+150×2）/1000×18.0+24×150/1000×π = 115.70 kN/m2N = （q恒' + q汽）= （115.70 + 27.24）= 142.94 kN/m2σmax = N/A =142.94/3=47.65kPa ≤ [fa]=150.00kPa故地基应力验算满足要求！2 坝体稳定性计算本计算采用瑞典条分法进行分析计算，假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体，还假定不考虑土条两侧上的作用力。
2.1参数信息条分方法：瑞典条分法； 内摩擦角：17°土壤的单位凝聚力：4kPa ； 放坡参数：序号 放坡高度(m) 放坡宽度(m) 1 9.00 18.00 荷载参数：由于坝顶上无恒载，故不考虑外部荷载 土层参数：序号 土名称 土厚度 坑壁土的重度γ 坑壁土的内摩擦角φ 内聚力C 饱和容重 1 填土 9(m) 18.00(kN/m 3) 17.00(°) 4.00(kPa) 22.00(kN/m 3)2.2 计算原理根据土坡极限平衡稳定进行计算。
自然界匀质土坡失去稳定，滑动面呈曲面，通常滑动面接近圆弧，可将滑裂面近似成圆弧计算。
将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条，从土条中任意取出第i 条，不考虑其侧面上的作用力时，如图2-1所示，该土条上存在着：1、土条自重，2、作用于土条弧面上的法向反力，3、作用于土条圆弧面上的切向阻力。
将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数，考虑安全储备的大小，按照《规范》要求，安全系数要满足≥1.1的要求。
图2-1 坝坡稳定圆弧法计算图2.3 计算公式K=R(∑Nitanφi+∑cbL)/R∑i 切向力Ti=Qisinαi法向力Ni=cosαi 土条重量γhi 摩阻力Nitanφ 式子中：K --土坡稳定安全系数；c --土层的粘力；l--土条的圆弧长度；γ --土层的计算重度； φ --土层的内摩擦角；b --土的宽度；h i --第i 条土的平均高度；o 0-1-2-3-4234567891在扇形范围内，选取一系列的圆心点O ，分别进行滑弧计算，得出最小稳定安全系数，此时的R=13.32m ，L=23.37圆心O1如图示。
计算过程如表2-1所示。
2.4 计算结果经计算得：K=R(∑Nitanφi+∑cbL)/R∑Ti=362.4+124.42/422.596=1.15>1.1 符合稳定性要求。
6三、钢筋混凝土箱涵结构设计3.1设计资料3.1.1孔径及净空净跨径L0 = 1.3 m净高h0 = 1.3 m3.1.2设计安全等级: 三级结构重要性系数r0 = 0.93.1.3汽车荷载荷载等级公路—Ⅱ级3.1.4填土情况涵顶填土高度H = 50 m土的内摩擦角Φ=45 °填土容重γ1 = 8 kN/m3地基容许承载力[σ0] = 1000 kPa 3.1.5建筑材料普通钢筋种类HRB335主钢筋直径16 mm钢筋抗拉强度设计值fsd = 280 MPa涵身混凝土强度等级 C 30涵身混凝土抗压强度设计值fcd = 13.8 MPa 涵身混凝土抗拉强度设计值ftd = 1.39 MPa 钢筋混凝土重力密度γ2 = 25 kN/m3基础混凝土强度等级 C 20混凝土重力密度γ3 = 24 kN/m33.2、设计计算3.2.1截面尺寸拟定(见图L-01)顶板、底板厚度δ=0.3mC1 = 0.3m侧墙厚度t = 0.3m C2 = 0.3m横梁计算跨径LP = L0+t =1.6mL=L0+2t =1.9m侧墙计算高度hP =h0+=1.6mh = h0+2δ =1.9m基础襟边 c = 0.3m基础高度 d = 2m基础宽度 B = 2.5m3.2.2荷载计算1、恒载恒载竖向压力p恒= γ1H+γ2δ=407.50 kN/m2恒载水平压力顶板处eP1 = γ1Htan2(45°-φ/2) = 68.63 kN/m2底板处eP2 = γ1(H+h)tan2(45°-φ/3) = 71.24 kN/m22、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。