圆管涵结构计算
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。
圆管涵结构计算书
圆管涵结构计算书项目名称________________ 日期______________________设计者_________________ 校对者____________________一、基本设计资料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》 (JTJ022-85)《公路小桥涵设计示例》2．计算参数：圆管涵内径D = 1000 mm 填土深度H = 1200 mm 混凝土强度级别：C15 修正后地基土容许承载力管节长度L =1000 mm 钢筋强度等级：R235刘培文、周卫编著)圆管涵壁厚t = 100 mm 填土容重丫i = 18.00 kN/m3汽车荷载等级：公路-n级[fa] = 150.0 kPa填土内摩擦角0 = 35.0度钢筋保护层厚度as = 25 mm受力钢筋布置方案：0 10@100 mm1 ．恒载计算填土垂直压力：q 土= 丫用=18.0 1200/1000 = 21.60 kN/m 2 管节垂直压力：q 自=24 末=24 1200/1000 = 2.50 kN/m 2故：q 恒=q 土+ q 自=21.60 + 2.50 = 24.10 kN/m 22．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 x 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+1200/1000x tan30°)x 2+1.3+1.8x2=6.89 m 一个车轮的纵向分布宽度=0.2/2+1200/1000x 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+1200/1000x tan30°)x 2+1.4=2.99 m q 汽=2 x( 2 x 140) / (a x b)=560/ (6.89X 2.99) = 27.24 kN/m 23．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。
箱涵计算书
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。
圆管涵计算-小桥涵计算中提取
11.26189431 40
5.705824425 不满足要求
149.414629 0.021805556
1.4 1.335145793
1.15 0.153394493 满足要求
18.5
黄色为需要输入数值
0.65909907 3.140138735
5.187113114 2.857196185 1.915154564
x(mm) h0(mm) ξb
ξbh0
x小于ξbh0满足要求 5.2.2-3 (KN.m)
γ0Md
强度是否满足要求 6.裂缝验算 σss(Mpa) μ C1(光面钢筋取1.4，带肋钢筋1.0) C2 C3 Wtk 裂缝小于0.2mm满足要求 7.基底应力验算 基础按承受中心荷载计算 σmax(kpa)
0.07
0.6 0.74
0.99 0.5 30
13.8
280
280HRB33 5
7
0.785
10
155 1.1
200000 30
0.013876263
18
9 1.8 10.75
0.5884982 0.65 0.9
4.707985602 0.3884982 0.7
1.553992801 76.54272131
壁厚（m） 内径（m） 外径（m） 每节长度（m） 填土高度（m） 填土内摩擦角 管壁混凝土等级 ,fcd(MPa)
每m圆管涵配筋计算
钢筋采用HPB300, fsd(MPa)
每米钢筋根数 AS(0.01mm2) 环筋的直径（mm） 环筋间距（mm） 结构重要性系数γ0 Es(Mpa) 保护层厚度（mm） ρ 1.恒载计算 填土的容重（KN/m3） 填土垂直压力q土（KN/m2） 管节自重垂直力q自（KN/m2） 恒载合计（KN/m2） 2.活载计算 一个后轮单边荷载横向分布宽度c1值 1.3/2 1.8/2 若c1值>1.3/2,并且>1.8/2,各轮垂直荷 载分布宽度相互重叠，荷载横向分布宽 度a应按两辆车后轮外边道外边计算。 a值计算 一个车轮纵向分布宽度c2值 1.4/2 若c2值>1.4/2,纵向荷载分布长度相互重 叠，荷载纵向分布长度b按照二轮（后 轴）外边至外边计算。 b值计算 汽车荷载q汽 3.管壁弯矩计算 M自(KN.M) M汽(KN.M) 4.荷载组合计算 q组合 Md（KN/m2） 正常使用状态极限组合短期组合 正常使用状态极限组合长期组合 5.截面强度验算
圆管涵结构计算表格 2020
圆管涵结构计算表格 20201. 概述圆管涵作为一种常见的桥梁结构，在水利、交通、土木工程中得到广泛应用。
在设计和施工过程中，对圆管涵的结构计算是十分重要的，可以确保圆管涵的安全性和稳定性。
本文将介绍圆管涵结构计算表格的相关内容，以便工程师和设计师们在实际工作中能够更加方便地进行计算和分析。
2. 圆管涵结构计算表格的内容圆管涵结构计算表格主要涵盖以下内容：(1) 圆管涵的几何参数：包括圆管涵的内径、壁厚、长度等参数。
(2) 材料力学特性：包括圆管涵所采用的材料的抗拉强度、抗压强度、弹性模量等力学特性。
(3) 外载荷：包括水压力、土压力、车辆荷载等外部载荷的大小和作用方向。
(4) 圆管涵的内部受力：包括圆管涵在外部载荷作用下内部的受力情况，如受拉应力、受压应力等。
3. 圆管涵结构计算表格的编制编制圆管涵结构计算表格需要进行如下步骤：(1) 收集基础数据：包括圆管涵的几何参数、材料力学特性、外部载荷情况等基础数据。
(2) 进行结构计算：根据圆管涵的几何参数、外部载荷情况和材料力学特性，进行结构计算，得到圆管涵的内部受力情况。
(3) 编制表格：根据结构计算结果，编制圆管涵结构计算表格，清晰地展示圆管涵的几何参数、材料力学特性、外部载荷情况和内部受力情况。
4. 圆管涵结构计算表格的应用圆管涵结构计算表格在工程实际中具有重要的应用价值：(1) 设计依据：工程师可以根据圆管涵结构计算表格中的数据，制定具体的设计方案和施工计划。
(2) 安全评估：工程师可以利用圆管涵结构计算表格中的数据，对圆管涵的安全性和稳定性进行评估和分析。
(3) 优化设计：工程师可以根据圆管涵结构计算表格中的数据，对圆管涵的结构和材料进行优化设计，以提高其承载能力和使用寿命。
5. 结论圆管涵结构计算表格是圆管涵设计和施工过程中必不可少的工具，具有重要的应用价值和实用意义。
通过合理编制圆管涵结构计算表格，可以为工程师和设计师们提供必要的数据支持和技术参考，促进圆管涵工程的安全、高效和可持续发展。
钢筋混凝土圆管涵排水管径计算过程
钢筋混凝土圆管涵排水管径计算过程
钢筋混凝土圆管涵是常用的排水结构，其管径计算过程如下：
1. 确定设计流量：首先需要确定涵管所需承载的流量。
这可以通过降雨强度、流域面积和设计标准来确定。
例如，可以使用降雨公式来计算设计流量。
2. 选择管道材料和强度等级：根据涵管所需的承载能力和使用环境，选择合适的钢筋混凝土管道材料和强度等级。
3. 计算水力半径：根据涵管的几何形状和尺寸（直径或高度和宽度），计算涵管的水力半径。
对于圆管涵，水力半径等于涵管内径的一半。
4. 根据设计流量和水力半径，使用曼宁公式计算涵管的水流速度。
曼宁公式如下：
V = (1/n) * R^(2/3) * S^(1/2)
其中，V为水流速度，n为曼宁粗糙系数，R为水力半径，S 为涵管的水流坡度。
5. 根据计算得到的水流速度，使用涵管的水流容积公式计算涵管的流量。
对于圆管涵，水流容积公式如下：
Q = A * V
其中，Q为涵管的流量，A为涵管的横截面积，V为水流速度。
6. 根据设计流量和计算得到的涵管流量，选择合适的涵管直径。
可以通过试算法或查表法来确定最合适的涵管直径。
需要注意的是，以上计算过程仅为一般性的步骤，实际设计还需
考虑其他因素，如涵管的安全系数、土壤条件等。
PCVX涵洞计算过程
PCVX涵洞计算过程一：圆管涵《公路涵洞设计细则》（JTG/T D65-4--2007）规定：1：混凝土圆管涵设计可仅考虑车辆荷载、圆管涵自重和填土产生的等效荷载的作用组合。
管壁环向压力和径向剪力可不计算，仅考虑弯矩作用效应。
2：车辆荷载和填土载截面上的弯矩作用效应M可按下式计算：M=0.137*q*R^2*（1-λ）λ=（tan（45°- & / 2））^2 （&为土的内摩擦角）3：圆管涵自重在截面上的弯矩作用效应Mz可按下式计算：Mz=0.369*r*t*R^24：混凝土圆管涵结构应按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62）的规定进行承载能力极限状态的承载能力（强度）和正常使用极限状态下的裂缝宽度的验算。
程序中圆管涵的计算过程为：1：恒载计算（1）：计算系数K根据填土高h和涵洞外形宽D的比值查表得到。
（2）填土产生的垂直压力qq=K*r*h其中：r……土容重（在程序中取常用值18KN/m^3）；（3）自重产生的垂直压力q自q自=r1*t其中：r1……管壁容重t……管壁厚度2：活载计算（1）：活载产生的垂直压力q汽根据路面宽度来布置汽车车辆数，并进行车道系数折减，然后根据车辆数和填土高度计算扩散到涵洞顶部的压力（此过程比较复杂，不作详细描述。
）3：管壁弯矩计算（1）：土压力产生的弯矩M土=0.137*q*R^2*（1-λ）（2）：管节自重产生的弯矩M自=0.369*q自*R^2（3）：设计荷载产生的弯矩M设=0.137*q汽*R^2 *（1-λ）其中：R……为内径的一半加壁厚的一半4：荷载组合（1）：承载能力极限状态组合Md=1.2 * (M土+ M自) + 1.4 * M设（2）：正常使用极限状态组合短期组合Msd=(M土+ M自) + 0.7 * M设长期组合Mld=(M土+ M自) + 0.4 * M设5：截面强度计算（1）：计算临界受压高度x=（内层箍筋抗拉强度*内层箍筋面积）/（管壁抗压强度*管节长度）（2）：计算截面有效高度h0=管壁厚度–混凝土保护层厚度–内层箍筋半径（3）：判断x的有效性如果x < h0*ξ b ，则受压高度满足要求其中ξb……相对界限受压区高度（4）：强度验算设计强度为fcd*b*x*（h0 – x/2）如果设计强度> r0 * Md ，则截面强度满足要求。
圆管涵结构计算书
圆管涵结构计算书一、基本设计资料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）《公路涵洞设计细则》(JTG-2007)2．计算参数：圆管涵内径D = 1500 mm 外径1900mm 圆管涵壁厚t = 200 mm填土深度H = 400 mm 填土容重γ1 = 18.00 kN/m3混凝土强度级别：C30汽车荷载等级：城-A修正后地基土容许承载力[fa] = 200 kPa管节长度L = 1000 mm 填土内摩擦角φ= 35.0 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 mm二、荷载计算（第二步外力计算）1．恒载计算填土产生的垂直压力：q土= γ1×H = 18.0×1200/1000 = 21.60 kN/m2管节自重产生的垂直压力：q自= 24×t = 25×100/1000 = 2.50 kN/m2故：q恒= q土+ q自= 21.60 + 2.50 = 24.10 kN/m22．活载计算按《公路桥涵设计通用规范》（D60）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（D60）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/m23．管壁弯矩计算（第三步内力计算）忽略管壁环向压力及径向剪力，仅考虑管壁上的弯矩。
涵洞(圆管涵、拱涵、箱涵、盖板涵)标准化设计宣贯
保护层最小厚度
保护层设计厚度
施工误差△： 预制0mm，现浇5mm
注：实际采用砼等级比上表规定低5Mpa，相应保护层厚度比规定 增加5～10mm；低10Mpa，增加10～15mm。
三、参考图的结构计算
结构耐久性
环境作用 砼强度 主筋最小保 净保护层
等级
等级 护层厚度(mm) 厚度(mm)
圆管涵
C
C40
沉降缝渗水
底部涌砂
细化防止沉降缝 渗水涌砂的措施。
填料脱落
沉降缝错台
一、以往设计、施工中存在的主要问题 沉降缝病害
技术性病害
危害：水流冲刷将台背回填砂带出，造成台背淘空。
原因：不均匀沉降引起错台现象；填缝料填塞不密实、 老化脱落致使沉降缝渗水，水流将台背回填砂带出，产
生涌砂现象，造成台背淘空。
措施建议：涵洞位置及数量应整体考虑、合理布设，尽 量减少后期沉降，养护部门及时对洞口、洞内的堵塞物 及锥坡长草进行清理；高速公路建议选择孔径不小于 1.5m的圆管涵，方便清淤。
一、以往设计、施工中存在的主要问题
功能性病害
通道涵长时间水浸、 涵顶刮擦、涵洞废弃
通道涵水浸
盖板涵、箱涵和拱 涵均增设5m净高的 涵洞类型。
λ=tan2(45-φ/2)
圆管自重：
M=0.369γtR2
混凝土圆管涵结构应按《04桥规》的规定进行承载能力极限状态的承载
能力(强度)和正常使用极限状态下的裂缝宽度的验算。
三、参考图的结构计算
(3) 盖板涵(EXCEL表格计算)
盖板两端简支
涵台两端简支
计算分析
涵台与盖板铰接 与基础固结
(1)盖板的长度与宽度之比大于等于2时，按简支单向板计算。 (2)分离式涵台:作为上下端简支的竖梁计算。 (3)整体式涵台身按上端与盖板不可移动的铰接、下端与基础固结计算。
圆管涵结构计算范文
圆管涵结构计算范文
通过了解圆管涵结构的基本情况，我们可以进行结构计算。
首先，我
们需要了解圆管涵结构的基本概念和特点。
圆管涵是一种用于涵洞中的结构，由圆形钢筋混凝土管道和临时的支
撑体系组成。
它可以分为水平放置和竖直放置两种方式，主要用于支撑地
表和涵洞之间的土体，以便交通可以通过。
首先，我们需要进行涵管的稳定性计算。
涵管的稳定性取决于管道与
土体的摩擦力和土体的自重力。
根据土体的性质和涵管的几何形状，我们
可以进行稳定性分析。
其次，我们需要进行涵管的变形计算。
涵管在承受荷载时会发生变形，我们需要计算变形量以确保结构的安全性。
变形计算需要考虑不同部位的
受力情况和材料的性质。
然后，我们需要进行涵管的承载能力计算。
涵管需要能够承受不同方
向的荷载，包括垂直、水平和剪切力。
我们需要确定涵管的承载力以确保
结构的安全。
最后，我们需要考虑地质力学参数对涵管结构的影响。
地质力学参数
包括土体的强度、抗裂性和压缩性等。
我们需要根据实际情况确定这些参数，并进行计算。
以上是对圆管涵结构计算的基本介绍。
在实际计算中，我们还需要注
意使用合适的计算方法和工具，以确保结果的准确性和可靠性。
圆管涵结
构的计算是一个复杂的过程，需要经验和专业的知识。
希望以上内容对您
有所帮助。
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依据规范及参考书目：
《公路桥 涵设计通 《公路钢 筋混凝土 《公路桥 涵地基与
《公路工 程技术标 《公路涵 洞设计细
2、
计算参数：
圆管涵内
径dn= 圆管涵壁 厚t = 圆管涵外 径D= 涵顶填土 高度H = 填土容重 γ1 = 填土内摩 擦角φ = 混凝土强 度级别： 钢筋强度 等级： 钢筋保护 层厚度as = 受力钢筋 布置：φ 修正后地 基土容许 管节长度L
6、
强度验算
材料参数
混凝土的 轴心抗压 HRB400钢 筋的抗拉 HRB400钢 筋的弹性
13.8 MPa 330 MPa
200000 MPa
构件的正 截面相对
验算结果
管涵内、 外侧都应 x = fsdAs/ （fcdb）= fcd*b*x* （ho-x/2）
7、
裂缝宽度验算
σss = Ms×
106/（0.87 ρ = As/（b ×ho）= 对于光面 钢筋，取 C2 = 1+0.5
×Mld/Msd = 混凝土板 式受弯构 Wtk=C1*C2
*C3*σ
8、
地基应力验算
基底岩土 承载力应
qHale Waihona Puke ' =N = （q恒' + q汽）×A
0.53
0.09 m 20.9 mm 22.67 kN·m
< 满足要求
47.7 mm
24.38 N/mm2
0.00969136 0.009691
1.4
1.39
管壁中线半径R =
0.137qR2 (1 ) 0.369qR2
0.56 m 0.27099
0.45 kN·m 0.35 kN·m 0.80 kN·m 1.21 kN·m
5、
内力组合
承载能力 极限状态 正常使用 极限状态 短期组合
Msd = M恒 长期组合
Mld = M恒
2.66 kN·m
1.65 kN·m 1.28 kN·m
1.15
0.029 mm
满足要求
46.14 kN/m2 84.93 kN/m2
满足要求
满足要求
活载计算
一个后轮 单边荷载
0.76 m
a1
7.40 m
0.523599 rad
a2
荷载横向 分布宽度 一个车轮 的纵向分
b1
b2
荷载纵向 分布宽度
q汽 =
6.42 m 6.42 m 0.56 m 2.25 m 2.52 m 2.25 m 38.79 kN/m2
4、
管壁内力计算
土的侧压 系数λ 填土在管 壁截面上 管壁自重 在截面上 恒载产生 的最大弯 车辆荷载 在截面上
=
汽车荷载
等级：公
1.00 m 0.12 m 1.24 m 0.8 m
18 kN/m3 35 度
30 mm
150 kPa 1.00 m
3、
恒载计算
填土产生 的垂直压 管节自重 产生的垂
合计
q土 = γ1H =
q自 =25t = q恒 = q土 + q自 =
14.4 kN/m2 3 kN/m2
17.4 kN/m2