拱涵计算书0612
浅析钢筋混凝土排水拱涵的结构计算
浅析钢筋混凝土排水拱涵的结构计算【摘要】：涵洞作为选矿厂尾矿库或公路工程的重要组成部分，钢筋混凝土排水拱涵作为涵洞的一种重要形式，对其进行研究具有非常重要的意义，本文以下内容将对钢筋混凝土排水拱涵的结构计算进行简要的分析，仅供参考。
【关键词】：钢筋混凝土；排水拱涵；结构计算1、前言涵洞作为道路桥梁或选矿厂尾矿库的重要组成部分，其有盖板涵、圆管涵、箱涵和拱涵等不同结构形式，其都有各自适用的范围。
攀西地区选矿厂繁多，有选矿厂就有尾矿库的情况，尾矿库大多选在“V”型山谷里，这样就破坏了原有的河流或原排水沟等排水设施，若处理不好，很容易产生地质灾害，一种处理方法就是在库内或尾矿坝下设排水设施，由于尾矿堆积较高，涵洞埋得较深，一般是埋深20-100m，一般采用排水拱涵的设计方案；而对于山区道路桥梁建设来说，由于其填土较厚，也一般采用钢筋混凝土拱涵，钢筋混凝土拱涵将上部填土荷载及活荷载转化成为拱的轴向力，极大的发挥了材料的力学性能，是一种受力合理、经济效益高的结构形式。
由以上分析，可知对拱涵的结构计算进行探讨具有非常重要的意义。
本文以下内容将对钢筋混凝土排水拱涵的结构计算进行简要的分析，仅供参考。
2、钢筋混凝土排水拱涵的荷载分析根据作者多年的实践经验，认为钢筋混凝土排水拱涵的荷载主要包含如下几个方面：第一，车辆荷载及其它活荷载。
车辆荷载及其它活荷载在向下传递的过程中会根据土质的类别有一个扩散角，也就是这些荷载是随着拱涵的深度增加而不断减少。
在一定的深度范围内，其荷载是可以忽略不计的，所以在进行荷载分析的过程中，要对拱涵的埋置深度综合考虑。
另外，还应注意对拱涵顶部产生最不利荷载压力的车型，这些选择好后，可以查结构计算手册，查出在拱涵顶深度范围内，车辆荷载的大小。
第二，垂直土压力。
首先要明确回填的土质，最好经过试验确定土自重。
知道了土重就可以根据规范给出的计算公式：σ=γH，进行垂直土压力计算，这个公式直观，但不能反应涵洞真实承受的土压力，这是因为规范规定垂直土压力按涵洞顶面内土柱重量计算，而没有考虑涵洞两侧土体与涵洞顶部土体间的不均匀沉降产生的附加应力，不均匀沉降产生的附加应力对土压力的影响很大，为了消除这一因素的影响，可以参考铁路规范采用土应力集中系数kz来修正规范公式，也就是利用σ=kzγH来进行土压力的计算，土应力集中系数一般为1.00~1.45，具体取值方法可参考铁路桥涵设计基本规范，采用修正后的计算公式所得结果经过验证可以完全满足工程需要。
【doc】拱涵拱架计算
一、工程概况100#拱涵位于xx大道b标K5+375，拱涵基础为C25砼，墙身为C25钢筋砼，拱顶为C30钢筋砼，护拱为C15片石砼。
拱圈厚度1.0m，内拱半径1.0m。
拱涵位于山谷谷底，下雨后施工作业面内长期有水流，施工难度大。
本拱涵拱顶砼较厚，对拱底模板及支撑系统的要求较高。
二、涵洞拱顶砼施工顺序拱支架、模板自出口向进口隔段顺序施工，每段在沉降缝位置分段。
搭脚手搭设→拱架安装→支底模→扎钢筋→支外模→搭浇筑脚手架→浇砼→养生→拆模及支架→护拱施工→防水及沉降缝施工。
1、脚手架立杆用腕扣式脚手架，用上托撑支撑拱架，大小横杆用钢管式脚手架，立杆纵向间距0.75m，横向间距0.9m，步距0.6m，小横杆与涵洞内侧顶紧，部份部位增加托撑加固，并于施工段的两端和中间增加剪力撑。
2、拱架用木材制作，其受力及断面详计算书，制作大样详附图。
拱架置于脚手架立杆上，拱架与拱架之间用50*80木方连接，保证临时脚手架的稳定性，连接形式详附图。
3、钢筋采用￠12，间距为﹫200单层双向钢筋网片，搭接长度35d，搭接长度不足35d的钢筋，采用单面焊，焊接长度10d。
4、拱圈外模用M10水泥砂浆，Mu30条石砌筑，连同护拱一起施工，外拱砌筑大样详附图。
护拱的棱角应根据标高和平面位置拉线砌筑，砌筑时砂浆饱满，错缝搭接。
5、拱图采用C30商品砼，砼下料时对称进行，振动时称进行，浇注分层进行，分层厚度500mm 。
砼浇灌前，墙身与拱脚连接的砼面凿毛并清洗干净。
三、1#拱涵拱架弓形杆受力计算1、荷载取值（1）浇灌砼侧压力4.671KPa（2）振动荷载 4.0KPa（3）施工人员荷载2.0KPa（4）组合钢模自重0.5KPa（5）砼自重r*H=25*2.0=50KPa2、荷载组合弯曲应变计算和验算中活载系数采用1.4,恒载系数采用1.2。
3、拱架与拱架支撑间距0.75m。
4、砼在初凝之前按液态传力，故拱架弓形木在最下段承受力最大，荷载的最大点作用在拱脚，为安全考虑，按最大荷载均布于弓形木来选用弓形木的断面。
拱涵计算过程及设计方法浅析
拱涵计算过程及设计方法浅析作者：张素喜来源：《中小企业管理与科技·中旬刊》2017年第08期【摘要】本涵洞为鄂尔多斯东胜区公园大道道路工程的一道拱涵，涵洞净跨径为4m，涵洞轴线与道路前进方向右侧夹角为90°。
论文主要介绍了涵洞的计算过程及设计方法，简单介绍了拱涵施工过程中的一些注意事项。
【Abstract】This culvert is an arch culvert of the Gongyuan Dadao road in Dongsherg district of Erdos， the net span of the culvert is 4m， and the angle between the axis of the culvert and the forward direction of the right road is 90°. This paper mainly introduces the calculation process and design method of culvert， and briefly introduces some matters needing attention during the construction of arch culvert.【关键词】高填土拱涵；拱涵设计计算；减荷措施【Keywords】high fill arch culvert； design and calculation of arch culvert； load reduction measures【中图分类号】U449.1 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）08-0193-021 引言近几年山区公路建设的飞速发展，对道路线行的要求，深挖高填的现象不可避免地出现，高填路堤也逐渐增多。
拱涵便适应于这种高填土路基，可以跨越深沟，还具有大量利用挖方减少弃方等优势。
拱桥计算书——精选推荐
拱桥计算书⽬录1.设计依据与基础资料 (1)1.1标准及规范 (1)1.1.1标准 (1)1.1.2规范 (1)1.1.3参考资料 (1)1.2主要尺⼨及材料 (1)1.2.1主拱圈尺⼨及材料 (1)1.2.2拱上建筑尺⼨及材料 (2)1.2.3桥⾯系 (2)2.桥跨结构计算 (2)2.1确定拱轴系数 (2)2.2恒载计算 (4)2.2.1主拱圈恒载 (4)2.2.2拱上空腹段恒载 (5)2.2.3拱上实腹段的恒载 (6)2.3验算拱轴系数 (7)2.4拱圈弹性中⼼及弹性压缩系数 (8)2.4.1弹性中⼼计算 (8)2.4.2弹性压缩系数 (8)3.主拱圈截⾯内⼒计算 (8)3.1恒载内⼒计算 (8)3.1.1不计弹性压缩的恒载推⼒ (8)3.1.2计⼊弹性压缩的恒载内⼒ (8)3.2汽车荷载效应计算 (9)3.3⼈群荷载效应计算 (12)4.荷载作⽤效应组合 (13)5.主拱圈正截⾯强度验算 (14)6.拱圈总体“强度－稳定”验算 (16)等截⾯悬链线板拱式圬⼯拱桥1.设计依据与基础资料 1.1标准及规范 1.1.1标准跨径：净跨径m L 600=, 净⽮⾼m f 100=,6100=L f 设计荷载：公路—II 级汽车荷载，⼈群荷载桥⾯净宽：净7+20.75m ⼈⾏道。
1.1.2规范《公路⼯程技术标准》JTG B01-2003《公路桥梁设计通⽤规范》JTG D60-2004（以下简称《通规》）《公路圬⼯桥涵设计规范》JTG D61-2005（以下简称《圬规》）1.1.3参考资料《公路桥涵设计⼿册》拱桥上册（⼈民交通出版社 1994）（以下简称《⼿册》）1.2主要尺⼨及材料半拱⽰意图图1-11.2.1主拱圈尺⼨及材料主拱圈采⽤矩形截⾯，其宽度m B 9=，厚度m D 3.1=，采⽤M10砂浆砌筑MU50粗料⽯，容重为3125M KN=γ，抗压强度设计值：，抗剪强度设计值：，弹性模量：Ef .MPa m cd ==?=210021003858085。
桥涵洞水文计算书【范本模板】
省道202线泾川至渗水坡（甘陕界）段第二合同段桥涵水文计算深圳高速工程顾问有限公司二○○九年1、综述本项目所在地深居内陆，属高原性大陆气候，高寒湿润气候区.其气候特点是高寒，冬季漫长、春秋季短促，无夏季;湿润,光照不足,降温频繁.年平均气温4.5℃,最热月7月，平均13。
2℃，最冷月1月，平均-8.4℃。
降水量：年平均降水量499.7-634，年降水量的季节分配很不均匀,夏季最多，占年降水量的50%以上，次为春秋两季，分别占年降水量的22％和26%，冬季最少,只占年降水量的1.4%-2.0%。
蒸发量：项目区内降水量充沛，空气湿润，蒸发量不大，约为1200mm，一年中冬季蒸和春末夏初蒸发量小，7月份蒸发量大。
冻土：从11月下旬开始进入冻结期，大地开始封冻，随着温度不断下降，冻土深度逐渐加深.最大冻土深度为146cm，次年4月下旬开始解冻。
风向：一年中盛行东风，东北风次之，平均风速1.6m/s.在全国公路自然区划中属河源山原草甸区（Ⅶ3)。
沿线地下水较为发育,小溪纵横.沿线地表水及地下水较为丰富,水质良好,对施工用水的开采非常有利，但由于路线所经的部分地段地下水埋藏较浅，对公路路基及构造物造成一定的不利影响，需采取有效的工程措施以降低地下水的影响.本项目对全线小桥及涵洞进行水文计算,最后确定其孔径.2、参阅文献及资料1、《公路工程水文勘测设计规范》(JTG C30—2002)2、《公路涵洞设计细则》（JTGTD65—04-2007）3、《公路桥位置勘测设计规范》4、《公路小桥涵设计示例》—-刘培文等编。
5、《公路桥涵设计手册（涵洞）》6、《桥涵水文》——张学龄3、涵洞水文计算该项目水文计算共采用三种不同的方法进行水文计算,通过分析比较确定流量。
方法1：交通部公路科学研究所暴雨径流公式推算设计流量；方法2：交通部公路科学研究所暴雨推理公式推算设计流量；方法3：甘肃省地区经验公式；（1）、交通部公路科学研究所暴雨径流公式：βγδφ5423)(FzhQp-= (F≤30Km2)pQ——规定频率为p时的洪水设计流量（m3/s）φ—-地貌系数，根据地形、汇水面积F、主河沟平均坡度决定h ——径流厚度（mm)Z --被植被或坑洼滞留的径流厚度（mm）F —-汇水面积（Km2）β -—洪峰传播的流量折减系数γ -—汇水区降雨量不均匀的折减系数δ——湖泊或小水库调节作用影响洪峰流量的折减系数参数取值：F: 根据1：10000地形图,在图上勾出汇水区。
拱涵计算方法及表格
拱脚弯矩MA （KN/m） 18.06145808 -1.384398223 -4.523553428 -1.458350717 1.835254344 12.53041006
拱脚竖向反力VA （KN）
-0.01419 -0.00972
0 -0.56888 -0.03383
-0.01317 0
-0.75857 -0.03795
-0.01038 1
0.77364 0.01378 0.00435
57.55594 37.04848
拱顶
均布垂直荷载
拱背填料重力
均布水平荷载
三角形水平荷载
自重力
合计
偏心距e0=∑ MC/∑ N塑C=性0.影02响2m系数 K=1+1.5e0/y = 1.129 弯曲压应力σ a=∑N/A+∑ M/W= 2815.622 允许弯曲压应 力K[σa]= 13440.410 KN/m2 σa< K[σa], 截面受压满足 要弯求曲。拉应力σ wl=∑M/W -∑ N/A = 1657.552 KN/m2
拱顶弯矩MC （KN/m） 7.790834352 -0.948298149 -1.761016809 -0.39888486 0.579343715 5.261978249
拱顶轴力NC （KN）
182.4707897 8.003497349 57.5559435 37.04848868 22.1752444 307.2539636
墙底截面 作用力及力矩 计算表
拱脚竖向力
VA
拱脚水平力
HA
16m空腹式拱桥计算书
16m空腹式拱桥计算书设计计算书一、设计资料（一）设计标准设计荷载：汽车-20级，挂车-100，人群荷载3KN/m2净跨径：L0=16m净矢高：f0=2.28m桥面净宽：净6.5+2*（0.25+1.5m人行道）(二)材料及其数据拱顶填土厚度h d=0.5m,γ3=22KN/m3拱腔填料单位重γ=20KN/m3腹孔结构材料单位重γ2=24KN/m3主拱圈用10号砂浆砌号60块石,γ1=24KN/m3,极限抗压强度R j a=9.0MP a,弹性模量E＝800R a j。
(三)计算依据1、交通部部标准《公路桥涵设计通用规范（JTJ021-89）》，人民交通出版社，1989年。
2、交通部部标准《公路砖石及混凝土桥涵设计规范（JTJ022-85）》，人民交通出版社，1985年。
3、《公路设计手册-拱桥》（上、下册），人民交通出版社，1994年。
4、《公路设计手册-基本资料》，人民交通出版社，1993年。
二、上部结构计算（一）主拱圈1、主拱圈采用矩形横截面，其宽度b0＝10.0m,主拱圈厚度d=mkl01/3=6*1.2*16001/3=84.2cm,取d=85cm。
假定m=1.988,相应的y1/4/f=0.225,查《拱桥》附表（Ⅲ）-20（9）得Ψj=33003′32″,sinΨj=0.54551, cosΨj=0.838112、主拱圈的计算跨径和矢高L=l0+dsinΨj=16+0.85*0.54551=16.4637mf=f0+d/2-dcosΨj/2=2.28+0.85/2-0.85*0.83811/2=2.3488 3、主拱圈截面坐标将拱中性轴沿跨径24等分，每等分长Δl=l/24=0.6860m,每等分点拱轴线的纵坐标y1=[《拱桥》（上册）表（Ⅲ）-1值]f,相应拱背曲面的坐标y′1=y1-y上/cosΨ,拱腹曲面相应点的坐标y″1=y1+y下/cosΨ,具体位置见图1-1，具体数值见表1-1。
(完整word版)拱式结构计算
二次衬砌内力计算书二次衬砌内力计算书一基本资料：围岩级别”级，丫=20kN/m3，弹性抗力系数K=0.4 X 106kN/m3 ,二次衬砌类型C20混凝土45cm, 丫=23KN/m，弹性模量丘=2.7 X 10 kPa,设计时速100km/m,结构断面如图1所示。
10S041图1衬砌结构断面（尺寸单位：cm）二荷载确定：1. 竖向围岩压力：q=0.45 X 2s-1丫3式中：s――围岩类别，此处s=4;丫--- 围岩容重，此处丫=20kN/m3;3 ――跨度影响系数， 3 =1+i（l斤5）3 =1+0.1 X （13.044575-5）=1.8044575mq=0.45 X 24-1X 20 X 1.8044575=129.92094kPa考虑到初期支护承担大部分荷载，二次衬砌作为安全储备，故对围岩压力进行折减，对本隧道按42%进行折减，取为54.5668kPa2. 水平围岩压力：e=0.35 X q=0.25 X 54.5668=13.6417 kPa三衬砌几何要素1. 衬砌几何尺寸内轮廓半径m= 5.7074m,r 2= 8.2m ,内径r1 , r 2所画圆曲线终点截面与竖直轴的夹角$ 1=90o,© 2=98.421132 o,拱顶截面厚度d o=O.4m,墙底截面厚度d n=0.8m此处墙底截面为自内轮廓半径为「2的圆心向内轮廓墙底做连线并延长至与外轮廓相交, 其交点到内轮廓墙底间的连线。
内轮廓线与外轮廓线相应圆心的垂直距离为：代入数值计算得：m=0.35490916m外轮廓线半径：R i=m+r i +d o=6.4623O916mR?=m+「2+d o=8.9549O916m拱轴线与内轮廓线相应的垂直距离为m =0.1759934m拱轴线半径：r i / =m +r 计0.5d o=6.O833934m「2/ =m/ +「2+0.5d o= 8.5759934m拱轴线各段圆弧中心角0 i =90o, 0 2=7.259732 o2. 半拱轴线长度S及分段周长△ S分段轴线长度：S1 』S= =90/180 X 3.14159265 X 6.0833934=9.555772m1B0- 1阻：=7.259732/180 X 3.14159265 X 8.5759934=1.08663176mISO-:半拱轴线长度：S= S1+ S2 = 9.555772+1.08663176=10.64240376m 将半拱轴线等分为8段，每段长为：S△ S = =10.64240376/8=1.33030047me3. 各分块接缝中心几何要素：(1)与竖直轴夹角a iM 1BO{.a 1=^0 1= X --------- =12.52929038「a 2=^0 1+ a 1=12.529290381 +12.529290381 =25.05858076 oa 3=^0 1+ a 2=12.52929038 I +25.05858076 0=37.58787114 oa 4=^0 1+a 3=12.52929038「+37.58787114 ； =50.11716152 0 a 5=^0 1+a 4=12.5292903^+50.11716152 0=62.6464519 0a 6=^0 1+a 5=12.52929038「+62.6464519「=75.17574228 0△ S=7 △ S-S1=7*1.33030047-9.555772=-0.24366871ma 7=0 i +一 X —=88.3720616249 oa 8= a 7 + -X=97.259732 o另一方面 a 8=900+7.259732 0=97.259732 o 角度闭合差0(2) 接缝中心点坐标计算x i =r i sin 1=6.0833934 X sin 12.52929038 =1.31972334mX 2=r isin2=6.0833934 X sin25.05858076 o=2.57658888m X 3=r 1 sin3=6.0833934 X sin37.58787114 o=3.71073268m X 4=r 1 sin4=6.0833934 X sin50.11716152 o=4.66813602mX 5=m / sin a 5=6.0833934 X sin62.6464519 o=5.4031982m X 6=\ / sin a 6=6.0833934 X sin75.17574228o=5.880908576ma 2= (8.5759934-6.0833934 )X sin90 o=2.4926X 7=「2, sin a 7 - a 2=8.5759934 X sin88.3720616249 o-a 2 =6.07963197m X 8=「2, sin a 8 - a 2=8.5759934 X sin97.259732-a 2 =6.01434395m y 1=r 1 / (1-cosa 1)= 6.0833934X( 1-cos12.52929038 '=0.154007my 2=r 1 / (1-cos a 2)= 6.0833934 X (1-cos25.05858076 o)= 0.606834m y s =r 1 x(1-cos a 3)：=6.0833934 X (1-cos37.58787114 o)=1.331456my 4=r 1 ' '(1-cos a 4)= :6.0833934 X (1-cos50.11716152 o)=2.284608m y 5=r 1 / (1-cos a 5)： =6.0833934 X (1-cos62.6464519 o)=3.409395my 6=\ ‘ '(1-cos a 6)= :6.0833934 X (1-cos75.17574228 o)=4.638674ma 1=(r 2 / -r 1 / )cos 0 1= (8.5759934-6.0833934 ) X cos90 o=0 y 7=「1，- r2 / cos a 7=5.15985-10.473 X cos94.0804 o=5.90507m y s =r 1 / - r2 / cos a8=5.15985-10.473 X cos100.995 o=7.1573m 当然也可以直接从图 2中量出X i ,y i ,以后计算中只取四位有效数字。