盖板涵整体计算
4米净跨径明盖板涵整体计算
4米净跨径明盖板涵整体计算一.盖板计算1.设计资料汽车荷载等级：公路-I级；环境类别：I类环境；净跨径：L0=4m；单侧搁置长度：；计算跨径：L=；盖板板端厚d1=33cm；盖板板中厚d2=33cm；盖板宽b=；保护层厚度c=3cm；混凝土强度等级为C30；轴心抗压强度f cd=；轴心抗拉强度f td=；主拉钢筋等级为HRB335；抗拉强度设计值f sd=280Mpa；主筋直径为22mm，外径为24mm，共9根，选用钢筋总面积A s=涵顶铺装厚H1=10cm；涵顶表处厚H2=9cm；盖板容重γ1=25kN/m3；涵顶铺装容重γ2=25kN/m3；涵顶铺装容重γ3=23kN/m3根据《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)中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2.外力计算1) 永久作用(1) 涵顶铺装及涵顶表处自重q=(γ2·H1+γ3·H2)·b=(25×+23××=m(2) 盖板自重g=γ1·(d1+d2)·b/2/100=25×(33+33)×2 /100=m2) 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 D60-2004)中关于车辆荷载的规定：车辆荷载顺板跨长L a=车轮重P=70kN根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中关于汽车荷载冲击力的规定：汽车荷载的局部加载，冲击系数采用车轮重压强p=·P/L a=×70/=m3.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)·L2/8=+×8=边墙内侧边缘处剪力V1=(q+g)·L0/2=+×4/2=2) 由车辆荷载引起的内力跨中弯矩M2=p·L a·(L/=××=边墙内侧边缘处剪力V2=p·L a·(L0-L a/2)/L0+p·L a·/L0=××=3) 作用效应组合根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中关于作用效应组合的规定：跨中弯矩γ0M d=+=××+×=边墙内侧边缘处剪力γ0V d=+=××+×=4.持久状况承载能力极限状态计算截面有效高度h0=2===1) 砼受压区高度x=f sd·A s/f cd/b=280×=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=。
加_第六章__涵洞结构计算详解
情况四：基底不变形，路堤压实不好
涵洞横向扩大纵向压缩（图中未示）
PZ PB F
PZ PB F
2）刚性管
情况一：涵洞基底变形，未压实的路堤沉降
①刚性涵洞的基底压力和沉降，一般较邻近路堤 下为大。 ②填土作用于涵洞上的压力，大于洞顶土柱的重 力。
PZ PB F
③ 涵洞变形，竖直方向直径减小，水平方向直 径增加。
3）荷载组合及内力
（1）跨中弯矩：
lp——盖板计算跨径(m) lo——盖板净跨径(m)； h——盖板厚度(m)。
1 2 M 恒 ( g g z )l p 8 l p l0 h
M活
pc c (l p )(1 ) 4 2
c——压力扩散面积的长度c =a， 1+μ——冲击系数，按规范取用。
情况二: 涵洞基底不变形，路堤有沉降 ①填土作用于涵洞的压力，大于洞顶土 柱的重力。 ②涵洞变形不影响其上的压力数值。
情况三：基底变形， 路堤压实很好，不发 生压缩变形。
整体沉降
情况四：基底不变形， 涵上路堤压实良好。 填土对涵洞产生的压 力等于洞顶土柱重力
结论：
(1)对铰式涵洞，填土对涵洞的压力总是 小于或等于洞顶土柱重力；对于刚性涵 洞，其洞顶上的土压力总是大于洞顶土 柱重力。 (2)从实用角度看，情况一和情况二最为 常见； (3)从受力的角度看，铰式体系比刚性体 系更为有利。
第六章 涵洞结构计算
第一节 涵洞结构计算概要 —、概述
涵洞在各种外荷载的作用下的内力计算，由强度和稳定条 件的要求的确定涵洞断面尺寸，结构及钢筋配筋的数量。
洞身的结构计算： 1 涵洞外荷载计算； 2 钢筋混凝土圆管涵计算； 3 钢筋混凝土盖板涵计算． 4 钢筋混凝土箱涵计算等。
关于5m净跨径涵洞盖板的计算与分析
Ｔｒｎ ｐ ｒａｉｎＳ ｉｎ ｅ ｂ ａ ｓ ｏ ｔｔ ｃｅ ｃ －Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ ｃ ｎ ｌｇ
交
通
科
技
Ｓ ｒａ Ｎｏ ２ ８ ｅ ｉｌ ． ４
Ｎ ｏ ５ Ｏ ｃ ． Ｏｌ１ ． ｔ２
关 于 ５ｍ 净 跨 径涵 洞 盖 板 的计算 与分 析
ｔ ｅ ｓ ｄ ｃ ｎｃ ｅ ｅ ｃ ｎ ｉ ｏ ｉ ｉ ｒ ｍ ｅ ｂ ｉ ｇｅｂｙ ｌｎｅ ｒ ｔ ｓｉ ｎｄ ｒ ｔｏ ａ ｔｕｃ ｕ ａ ａ ｃ ｌ ｔｏ ａ ａ — ｒ ｓ ｅ ｏ ｒ ｔ ｏ ｔｎｕ ｕｓｒｇ ｄ ｆ ａ ｒｄ ｉ ａ ｅ ｔｎｇ ａ ａ ｉ ｎ ｌｓ ｒ ｔ ｒ ｌｃ ｌ ｕ ａ ｉ ｎ ｎ ｌ
图 １ 通 道 涵 盖板 计 算 假定 示 意 图
２ ２ 外 力 计 算 ．
（ ）永 久 作 用 １ ① 竖 向 土压 力 ：— ｙＨｂ １ ×１． ７ ． ９ ｑ ２ ＝ ８ ０ ７ ×０ ９ ＝
１ １ ９ １４ ｋ ｍ ９ ． ２ Ｎ／
ＨＲ ３ ５钢筋 的相 对 界 限 受 压 区高 度 ＝ Ｂ３
方 案 ， 地 表 覆 盖 层 较 厚 ， 风 化 层 承 载 力 小 于 当 强 ５ ０ｋ ａ 纵 坡 平 缓 时 ， 桥 基 础 不 能 采 用 扩 大 基 ０ Ｐ ， 小
单孔径 小 于或等 于 ５ｍ 和多孔径 小 于或等 于 ８ｍ
称之为 涵洞 ， 洞 按类 型分 为盖板 涵 、 涵 、 涵 、 涵 拱 箱
单侧搁 置长度
０ ９× （ ． × ７ １ ７＋ １ ． １ ２ ４ ．６ ．４ × ８ ８）＝ ８ １ ５ ．３ １． ６
ｋＮ ・ｍ
Ｌ ２ ／
箱涵、盖板涵、圆管涵及倒吸虹涵说明
一、设计依据(1) 部颁《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)(2) 部颁《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)(3) 部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)(4) 部颁《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》(JTJ022-85)(5) 部颁《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89)(6) 部颁《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-85)(7) 部颁《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)二、技术标准三、主要材料四、设计要点结构计算考虑承载能力极限状态和正常使用极限状态下的各种最不利组合，对强度、裂缝、变形进行控制。
(一) 圆管涵、倒虹吸1. 管壁各断面的弯矩计算采用刚性圆管涵计算方法计算；φ1.0米管涵管壁厚度与孔径比采用3∶20，φ1.5米管涵管壁厚度与孔径比采用1∶10。
2. 管身荷载：管身所受恒载包括管身自重、管身侧面及顶面土压力。
管身所承受的活载即车辆荷载通过填土按30°扩散角分布于管顶假定的水平面上，当分布宽度小于计算孔径时，按局部均布荷载计算；基底竖向反力假定通过基础均匀分布；圆管的侧压力强度按管顶水平面以上土柱引起的水平荷载计算；填土容重为18kN/m3，内摩擦角为35°。
3. 据管顶及管侧内力计算结果，按单筋截面砼配置管壁内、外两层受力钢筋。
4. 内径为1.5m的圆管涵用于主线上，内径为1.0m的圆管涵用于填土高度小于4.0m的互通匝道上。
5. 倒虹吸水头差(竖井进出口至管涵中心处的高差)≤12米。
(二) 箱涵1. 箱身按闭合箱形截面，取1m箱长进行内力计算，顶、底板按受弯构件配筋，侧墙按偏心受压构件计算。
2. 箱身荷载箱身所受恒载包括箱身自重、箱身侧面及顶面土压力、搭板重(填土高度小于0.5m时)。
箱身所受活载，按30°角扩散车轮荷载，不计冲击力。
活载通过填土引起的侧压力，按箱身全长范围内的箱后填土破坏棱体上的活载换算成等代均布土层厚度计算。
盖板涵整体计算
盖板涵整体计算一.盖板计算1.设计资料汽车荷载品级：公路-I级；环境类别：I类环境；净跨径：L=；单侧搁置长度：；计算跨径：L=2m；填土高：H=.6m；盖板板端厚d1=30cm；盖板板中厚d2=30cm；盖板宽b=；爱惜层厚度c=3cm；混凝土强度品级为C30；轴心抗压强度fcd =；轴心抗拉强度ftd=；主拉钢筋品级为HRB335；抗拉强度设计值fsd=280Mpa；主筋直径为16mm盖板容重γ1=25kN/m3；土容重γ2=18kN/m3依照《公路圬工桥涵设计标准》(JTG D61-2005)中7.0.6关于涵洞结构的计算假定：盖板按两头简支的板计算，可不考虑涵台传来的水平力2.外力计算1) 永久作用(1) 竖向土压力q=γ2·H·b=18×.6×=m(2) 盖板自重g=γ1·(d1+d2)·b/2/100=25×(30+30)×2 /100=m2) 由车辆荷载引发的垂直压力（可变作用）依照《公路桥涵设计通用标准》(JTG D60-2004)中4.3.4的规定：计算涵洞顶上车辆荷载引发的竖向土压力时，车轮按其着地面积的边缘向下做30°角散布。
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依照《公路桥涵设计通用标准》(JTG D60-2004)中4.3.1关于车辆荷载的规定：车辆荷载顺板跨长L a=+2·H·tan30=+2×.6×=车辆荷载垂直板跨长L b=+2·H·tan30=+2×.6×=车轮重P=280kN车轮重压强Lp=P/L a/L b=280/=m23.内力计算及荷载组合1) 由永久作用引发的内力跨中弯矩M1=(q+g)·L2/8=+×22/8=边墙内侧边缘处剪力V1=(q+g)·L0/2=+×2=2) 由车辆荷载引发的内力跨中弯矩M2=p·L a·(L-L a/2)·b/4=××边墙内侧边缘处剪力V2=p·L a·b·(L0-L a/2)/L0)=×××作用效应组合依照《公路桥涵设计通用标准》(JTG D60-2004)中4.1.6关于作用效应组合的规定：跨中弯矩γ0M d=+=××+×=边墙内侧边缘处剪力γ0V d=+=××+×=4.持久状况承载能力极限状态计算截面有效高度h0=2=30-3-0.875==1) 砼受压区高度x=f sd·A s/f cd/b=280×=依照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计标准》(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=。
涵洞内力计算范例
3米净跨径1.65米填土暗盖板涵整体计算一.盖板计算1.设计资料汽车荷载等级：公路-I级；环境类别：II类环境；净跨径：L0=3m；单侧搁置长度：0.2m；计算跨径：L=3.3m；填土高：H=1.65m；盖板板端厚d=30cm；盖板宽b=0.99m；保护层厚度c=25mm；混凝土强度等级为C30；轴心抗压强度f cd=13.8Mpa；轴心抗拉强度f td=1.39Mpa；主拉钢筋等级为Q235；抗拉强度设计值f sd=195Mpa；盖板容重γ1=26kN/m3；路面结构和填土的平均容重γ2=20kN/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2.外力计算1) 永久作用(1) 竖向土压力q=γ2·H·b=20×1.6×0.99=31.68kN/m(2) 盖板自重g=γ1·d·b/100=26×30×0.99/100=7.722kN/m2) 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 D60-2004)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 D60-2004)中4.3.1和4.3.2关于车辆荷载的规定，填料厚度等于或大于0.5m的涵洞不不计冲击力：一个后轮单边荷载横向分布宽度=0.6/2+1.65tan30o=1.25m＞1.3/2m（1.8/2m）故后轮垂直荷载分布宽度互相重叠，荷载横向分布宽度L a应按二辆车后轮外边至外边计算，即：L a=（0.6/2+1.65tan30）*2+（1.3+2*1.8）=7.41m＞l o一个车轮单边荷载纵向分布宽度=0.2/2+1.65tan30o=1.05m＞1.4/2m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L b应按二轮（后轴）外边至外边计算，即：L b=（0.2/2+1.65tan30）*2+1.4=3.51m车轮重P=2*（2*140）=560kN车轮重压强Lq汽=P/L a/L b=560/7.41/3.51=21.53kN/m23.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)·L2/8=(31.68+7.722)×3.32/8=53.64kN·m边墙内侧边缘处剪力V1=(q+g)·L0/2=(31.68+7.722)×3/2=59.10kN2) 由车辆荷载引起的内力跨中弯矩M2= q汽·L2·b/8=21.53×3.32×0.99/8=29.01kN·m边墙内侧边缘处剪力V2= q汽·L0·b/2=21.53×3.0×0.99/2=31.97kN3) 作用效应组合根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中4.1.6关于作用效应组合的规定：跨中弯矩（安全等级为三级）γ0M d =0.9(1.2M 1+1.4M 2)=0.9×(1.2×53.64+1.4×29.01)=94.48kN ·m 边墙内侧边缘处剪力 γ0V d =0.9(1.2V 1+1.4V 2)=0.9×(1.2×59.10+1.4×31.97)=104.11kN4.持久状况承载能力极限状态计算1) 钢筋用量计算（正截面强度计算）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5.2.2式得最小钢筋截面积A s :γ0M d =f sd A s （h o -bf f 21cd s sd A ×）钢筋直径d=20mm ，混凝土净保护层厚度25mm ，则 截面有效高度 h 0=d 1-c-2.0/2=30-2.5-1.0=26.5cm=265mm故 94.48*106=195*A s *（265-990*13.895121s A ×）解得 A s =1929mm 2 实际A s =2200mm 2，配置7Φ20 砼受压区高度x=f sd ·A s /f cd /b=195×2200/13.8/0.99=31.4mm ＜ξb ·h 0=0.56×265=148.4mm 砼受压区高度满足规范要求 2) 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:0.51×10-3·f cu,k0.5·b·h0=0.51×10-3×300.5×990×265=732.84kN≥γ0V d=104.11kN抗剪截面满足规范要求。
6米净跨径明盖板涵整体计算
6米净跨径明盖板涵整体计算一.盖板计算1.设计资料汽车荷载等级：公路-I级；环境类别：I类环境；净跨径：L0=6m；单侧搁置长度：0.40m；计算跨径：L=6.4m；盖板板端厚d1=50cm；盖板板中厚d2=50cm；盖板宽b=0.99m；保护层厚度c=6cm；混凝土强度等级为C30；轴心抗压强度f cd=13.8Mpa；轴心抗拉强度f td=1.39Mpa；主拉钢筋等级为HRB335；抗拉强度设计值f sd=280Mpa；主筋直径为28mm，外径为30mm，共12根，选用钢筋总面积A s=0.007390m2涵顶铺装厚H1=10cm；涵顶表处厚H2=10cm；盖板容重γ1=25kN/m3；涵顶铺装容重γ2=25kN/m3；涵顶铺装容重γ3=23kN/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2.外力计算1) 永久作用(1) 涵顶铺装及涵顶表处自重q=(γ2·H1+γ3·H2)·b=(25×0.10+23×0.10)×0.99=4.75kN/m(2) 盖板自重g=γ1·(d1+d2)·b/2/100=25×(50+50)×0.99/2 /100=12.38kN/m2) 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 D60-2004)中4.3.1关于车辆荷载的规定：车辆荷载顺板跨长L a=0.2m车轮重P=70kN根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中4.3.2关于汽车荷载冲击力的规定：汽车荷载的局部加载，冲击系数采用1.3车轮重压强p=1.3·P/L a=1.3×70/0.20=455.00kN/m3.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)·L2/8=(4.75+12.38)×6.42/8=87.69kNm边墙内侧边缘处剪力V1=(q+g)·L0/2=(4.75+12.38)×6/2=51.38kN2) 由车辆荷载引起的内力跨中弯矩M2=p·L a·(L/2-0.7)=455.00×0.20×(6.40/2-0.7)=227.50kNm边墙内侧边缘处剪力V2=p·L a·(L0-L a/2)/L0+p·L a·(L0-1.5)/L0=455.00×0.20×(6.00-0.20/2)/6.00+455.00×0.20×(6.00-1.5)/6.00=157.73kN3) 作用效应组合根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中4.1.6关于作用效应组合的规定：跨中弯矩γ0M d=0.9(1.2M1+1.4M2)=0.9×(1.2×87.69+1.4×227.50)=381.36kNm边墙内侧边缘处剪力γ0V d=0.9(1.2V1+1.4V2)=0.9×(1.2×51.38+1.4×157.73)=254.24kN4.持久状况承载能力极限状态计算截面有效高度h0=d1-c-3/2=50-6-1.500=42.5cm=0.425m1) 砼受压区高度x=f sd·A s/f cd/b=280×0.007390/13.8/0.99=0.151m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。
盖板涵工程量计算式
盖板涵工程量计算式盖板涵是一种常见的排水结构，用于引导和收集地表水，以防止水流侵蚀和积水。
对于盖板涵工程，正确计算工程量是至关重要的，以确保工程进展顺利并满足设计要求。
本文将介绍盖板涵工程量计算的相关公式和方法。
一、盖板涵工程概述盖板涵工程是一种将地表水引导至下游排水系统的结构。
它通常由进水孔、涵洞、出水孔等组成。
其基本功能是通过控制涵洞截面面积和进出水孔的位置和大小，来调整地表水的流速，防止水流过快或过慢而引起的问题。
二、盖板涵工程量的计算对盖板涵工程量的计算主要包括涵洞截面面积的计算、进水孔和出水孔的计算、涵洞长度的计算等。
下面将分别介绍这些计算公式和方法。
1. 涵洞截面面积的计算涵洞截面面积的计算通常根据设计要求和实际情况来确定。
一般可以采用矩形或圆形截面。
如果采用矩形截面，截面面积的计算公式为：截面面积 = 宽度 ×高度其中，宽度是涵洞的水平跨度，高度是涵洞的垂直跨度。
如果采用圆形截面，截面面积的计算公式为：截面面积= 1/4 × π × 直径²其中，π取3.14。
2. 进水孔和出水孔的计算进水孔和出水孔的计算根据设计要求和涵洞的实际情况来确定。
一般可以采用矩形或圆形孔口。
如果采用矩形孔口，孔口面积的计算公式为：孔口面积 = 宽度 ×高度其中，宽度是孔口的水平跨度，高度是孔口的垂直跨度。
如果采用圆形孔口，孔口面积的计算公式为：孔口面积= 1/4 × π × 直径²其中，π取3.14。
3. 涵洞长度的计算涵洞长度的计算通常根据设计要求和涵洞的实际情况来确定。
涵洞长度主要受到地形、水流速度和涵洞断面形状的影响。
一般来说，涵洞长度应尽量保持水流稳定，以避免水流过快或过慢而引起的问题。
涵洞长度的计算可以参考以下公式：涵洞长度 = 坡度 ×河底净宽其中，坡度是涵洞纵向的变化率，河底净宽是涵洞的宽度减去进水孔和出水孔的宽度。
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2米净跨径明盖板涵整体计算一.盖板计算1.设计资料汽车荷载等级：公路-I级；环境类别：I类环境；净跨径：L=2m；单侧搁置长度：0.35m；计算跨径：L=2.42m；盖板板端厚d1=22cm；盖板板中厚d2=22cm；盖板宽b=0.99m；保护层厚度c=.45cm；混凝土强度等级为C30；轴心抗压强度fcd =13.8Mpa；轴心抗拉强度ftd=1.39Mpa；主拉钢筋等级为HRB335；抗拉强度设计值fsd=280Mpa；主筋直径为20mm，外径为22mm，共11根，选用钢筋总面积As=0.003456m2涵顶铺装厚H1=10cm；涵顶表处厚H2=10cm；盖板容重γ1=26kN/m3；涵顶铺装容重γ2=23kN/m3；涵顶铺装容重γ3=25kN/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2.外力计算1) 永久作用(1) 涵顶铺装及涵顶表处自重q=(γ2·H1+γ3·H2)·b=(23×0.10+25×0.10)×0.99=4.75kN/m(2) 盖板自重g=γ1·(d1+d2)·b/2/100=26×(22+22)×0.99/2 /100=5.66kN/m2) 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 D60-2004)中4.3.1关于车辆荷载的规定：车辆荷载顺板跨长La=0.2m车轮重P=70kN根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中4.3.2关于汽车荷载冲击力的规定：汽车荷载的局部加载，冲击系数采用1.3车轮重压强p=1.3·P/La=1.3×70/0.20=455.00kN/m3.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)·L2/8=(4.75+5.66)×2.422/8=7.62kNm边墙内侧边缘处剪力V1=(q+g)·L/2=(4.75+5.66)×2/2=10.41kN2) 由车辆荷载引起的内力跨中弯矩M2=p·La·(L-La/2)/4=455.00×0.20×(2.42-0.20/2)/4=52.78kNm边墙内侧边缘处剪力V2=p·La·(L-La/2)/L+p·La·(L-1.5)/L=455.00×0.20×(2.00-0.20/2)/2.00+455.00×0.20×(2.00-1.5)/2.00=109.20kN3) 作用效应组合根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中4.1.6关于作用效应组合的规定：跨中弯矩γ0Md=0.9(1.2M1+1.4M2)=0.9×(1.2×7.62+1.4×52.78)=74.74kNm 边墙内侧边缘处剪力γ0Vd=0.9(1.2V1+1.4V2)=0.9×(1.2×10.41+1.4×109.20)=148.84kN 4.持久状况承载能力极限状态计算截面有效高度 h0=d1-c-2.2/2=22-.45-1.100=20.5cm=0.205m1) 砼受压区高度x=fsd ·As/fcd/b=280×0.003456/13.8/0.99=0.071m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。
x≤ξb ·h=0.56×0.205=0.115m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:P=100·As /b/h=1.71，不小于45ftd/fsd=0.22,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:fcd ·b·x(h-x/2)=13.8×1000×0.99×0.071(0.205-0.071/2)=163.63kNm≥γ0Md=74.74kNm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:0.51×10-3·f cu,k0.5·b·h0=0.51×10-3×300.5×990×204.5=565.53kN≥γ0Vd=148.84kN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1.25×0.5×10-3·α2·f td·b·h0=1.25×0.0005×1×1.39×0.99×1000×0.205×1000=175.88kN≥γ0Vd=148.84kN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I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Ms =1.0M1+0.7M2=1.0×7.62+0.7×52.78=44.57kNm 作用长期效应组合Ml =1.0M1+0.4M2=1.0×7.62+0.4×52.78=28.74kNm 受拉钢筋的应力σss =Ms/0.87/As/h=44.57/0.87/0.003456/0.205=72.48Mpa作用长期效应影响系数C2=1+0.5Ml/Ms=1+0.5×28.74/44.57=1.32裂缝宽度Wfk =C1·C2·C3·σss·(30+d)/Es/(0.28+10·ρ)=1×1.32×1.15×72.48×(30+20)/2.00×105/(0.28+10×0.0171)=0.06mm≤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，基础襟边C1=0.35m，台身宽C2=1.00m，基础宽C3=1.70m背墙宽C4=0.65m，搭接宽度C5=0.35m，基础高度为0.60m，铺底厚为0.40m涵洞净高H0=2.00m，计算高度H1=2.31m，基础顶深H2=2.82m，基础为2级扩大基础台身容重为26kN/m3，基础容重为25.9kN/m3，铺底容重为23.5kN/m3台身轴心抗压强度fcd =5.87Mpa，台身弯曲抗拉强度ftmd=0.66Mpa，台身直接抗剪强度fvd=1.32Mpa地基承载力容许值为300kPa，回填土的内摩擦角为30°将台身简化为上下端铰支模型，取台宽b=0.99m进行计算2.台身验算1) 水平力车辆荷载等代土层厚破坏棱体长度l0=(H1+d1/2+0.10+0.10)*tan(45°-30°/2)=1.51m计算长度B=5.50m=560/5.50/1.51/18=3.74m 土的侧压力系数=tan2(45°-30°/2)=0.3333q1=(0.10+0.10+h+d1/2)·b·λ·18=(0.10+0.10+3.74+0.11)×0.99×0.3333×18=24.05kN/mq2=(0.10+0.10+h+H0+0.40/2+d1)·b·λ·18=(0.10+0.10+3.74+2.00+0.20+0.22)×0.99×0.3333×18=37.78kN/m A端处剪力=38.35kN最大弯矩位置x的计算=5.94kN/m=1.11m最大弯矩计算=20.65kNm2) 竖向力当x=1.11m时，台身y-y截面上的竖向力、偏心矩及弯矩3) 截面验算作用效应组合γ0Md=0.9×(1.2×∑M+1.4×Mmax)=22.36kNmγ0Nd=0.9×1.2×∑P=52.73kNγ0Vd=0.9×1.4×QA=48.32kN偏心矩ee=γ0Md/γNd=0.424m(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弯曲平面内的截面回旋半径 ix=0.289×b=0.2861iy=0.289×C2=0.2890构件长细比，其中长细比修正系数γβ取1.3，构件计算长度l取1.0H1=2.31m=2.9689=2.9988x方向和y方向偏心受压构件承载力影响系数，其中m取8.0，a取0.002=0.2324=1.0000砌体偏心受压构件承载力影响系数=0.2324构件截面面积A=C2*b=0.9900m2由《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)中条文4.0.9中关于偏心矩e的规定，现偏心矩e=0.424m，大于0.6×0.5×C2=0.30m，所以现根据《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)中条文4.0.10验算偏心受压承载力构件受拉边缘的弹性抵抗矩W=b·C22/6=0.1650=98.29kN ≥γ0Nd=52.73kN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·C22/6=0.1650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 =108.90kNm ≥γMd=22.36kNm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，其中μf =0.7，Nk=77.46kN=1345.53kN ≥γ0Vd=48.32kN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P9是由车辆荷载所产生的盖板支汽点反力，竖向力及弯矩进行作用短期效应组合基础底面面积A=b·C3=1.6830m2基础底面处弹性抵抗矩W=b·C32/6=0.4769基底应力最大值=166kPa ≤300kPa基底应力满足要求。