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=米,填土的内摩擦角φ为24°,土体密度γ1=m 3,设箱涵采用C25混凝土(f cd =)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=。
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=9m h p =h 0+δ=+1=11.5m (二)荷载计算1、恒载恒载竖向压力P =γ1H+γ2δ=×+25×1=m 2恒载水平压力顶板处: e p1=γ1Htan 2(45o -φ/2)=××tan 2(45o -24o /2)= kN/m 2底板处:e p2=γ1(H +h )tan 2(45o -φ/2)=×(+)×tan 2(45o -24o /2) =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 。
1) 先考虑按六车道(7辆车)分布,横向折减系数 一个汽车后轮横向分布宽>1.3m/22+ tan30o =2.38m>1.8m/2故,两列车相邻车轴有荷载重叠,按如下计算横向分布宽度a=2+ tan30o ) ×2+22=26.76m 同理,纵向分布宽度2+ tan30o =2.2m >1.2m/2故,同列车相邻车轴有荷载重叠,纵向分布宽度按如下计算 b=2+ tan30o ) ×2+=5.6m 车辆荷载垂直压力q 车=(140×2×7)/× ×= kN/m 22) 考虑按两车道(2辆车)分布,横向折减系数 一个汽车后轮横向分布宽>1.3m/22+ tan30o =2.38m>1.8m/2故,两列车相邻车轴有荷载重叠,按如下计算横向分布宽度a=2+ tan30o ) ×2+=9.66m 同理,纵向分布宽度2+ tan30o =1.05m >1.2m/2故,同列车相邻车轴有荷载重叠,纵向分布宽度按如下计算 b=2+ tan30o ) ×2+=5.61m 车辆荷载垂直压力q 车=(140×2×2)/× ×= kN/m 2根据上述计算,车辆荷载垂直压力取大值按两车道布置计算取值 kN/m 2。
礼慈路道路及配套工程箱涵结构计算书

目录一、设计资料 (2)二、设计依据 (2)三、箱涵典型断面计算 (2)四、箱涵基底换填计算 (4)礼慈路道路及配套工程箱涵结构计算书一、设计资料混凝土:C30P10抗渗混凝土;箱涵:覆土厚度≤15.0m,箱涵段位置详水施总平面图。
作用在箱涵顶的荷载除覆土外,作用在其上的活荷载按城市N级考虑。
二、设计依据1、《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)2、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)3、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)(2015年版)4、《地基基础设计规范》(GB50007—2011)5、《土木工程特种结构》三、箱涵典型断面计算(1)构造型式及尺寸涵洞采用单箱单室箱涵,室内净空为3.5X4.Om,箱涵顶板及底板厚为0.7m,侧墙厚为0.6m,侧墙与顶、底板相交处设置0.35x0.35m的倒角。
以使侧墙刚度与顶底板刚度相当。
2)设计参数沿箱涵纵向取InI结构作为计算模型,作用在其上的荷载有如下几种类型:顶板覆土:最大覆土厚度为15m,土的容重取20KN∕π?:q=20*15=300kN∕m2车辆荷载:车辆荷载换算成2.0IT1厚覆土考虑:q=1.0*20*2.0=40kN∕m2土的侧压力:作用在箱涵侧墙的土侧压力按下式计算:q=K(rh1+rh2)其中:K:为土的静止土压力系数,取0.5;r:土的容重(20KN∕∏O;h∣:计算截面距离地面的深度;h2:车辆荷载的换算覆土厚度;(3)内力计算计算简图及结构内力见下列附图:(4)计算结果根据以上内力计算结果,对弯矩最大、最小截面进行裂缝宽度验算,按裂缝宽度0.2mm进行控制,截面验算结果如下表:截面位置弯矩(kN-m)板厚度(mm)计算配筋面积(mm2)配筋裂缝宽度(mm)顶板跨中322.47004909E25@1000.1支座-3927004909E25@1000.12侧墙跨中1306001900E22@2000.12支座-397.27004909E25@1000.13底板跨中317.27004909E25@1000.1支座-397.27004909E25@1000.13注:顶板底板按纯弯计算,侧墙按压弯计算。
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)与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。
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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L0=8.0米,净高h0=10.5米,路基红线范围内长49米,箱涵顶最大填土厚度H=米,填土的内摩擦角φ为24°,土体密度γ1=m3,设箱涵采用C25混凝土(f cd=)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=。
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)顶板、底板厚度δ=100cm(C1=50cm)侧墙厚度 t=100cm (C2=50cm)故 L P=L0+t=8+1=9mh p=h0+δ=+1=11.5m(二)荷载计算1、恒载恒载竖向压力P=γ1H+γ2δ=×+25×1=m2恒载水平压力顶板处: e p1=γ1Htan2(45o-φ/2)=××tan2(45o-24o/2)= kN/m2底板处:e p2=γ1(H+h)tan2(45o-φ/2)=×(+)×tan2(45o-24o/2)=m22、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。
1)先考虑按六车道(7辆车)分布,横向折减系数一个汽车后轮横向分布宽>1.3m/22+ tan30o=2.38m>1.8m/2故,两列车相邻车轴有荷载重叠,按如下计算横向分布宽度a=2+ tan30o) ×2+22=26.76m同理,纵向分布宽度2+ tan30o=2.2m>1.2m/2故,同列车相邻车轴有荷载重叠,纵向分布宽度按如下计算b=2+ tan30o) ×2+=5.6m车辆荷载垂直压力q车=(140×2×7)/××= kN/m22)考虑按两车道(2辆车)分布,横向折减系数一个汽车后轮横向分布宽>1.3m/22+ tan30o=2.38m>1.8m/2故,两列车相邻车轴有荷载重叠,按如下计算横向分布宽度a=2+ tan30o) ×2+=9.66m同理,纵向分布宽度2+ tan30o=1.05m>1.2m/2故,同列车相邻车轴有荷载重叠,纵向分布宽度按如下计算b=2+ tan30o) ×2+=5.61m车辆荷载垂直压力q车=(140×2×2)/××= kN/m2根据上述计算,车辆荷载垂直压力取大值按两车道布置计算取值kN/m2。
P1243BADCP图1-2M aBM aCM aAM aDN a3N a4a故,车辆水平压力e 车=×tan 2(45o -24o /2)= kN/m 2(三)内力计算1、构件刚度比(单位长度)K=21I I ×Lp hp =330.10.11210.10.1121⨯⨯⨯⨯×0.95.11=2、节点弯矩和构件轴力计算 (1)a 种荷载作用下(图1-2) 涵洞四角节点弯矩:M aA =M aB =M ac =M aD =-12)(112PL P K •+ N a1=N a2=0, N a3=N a4=2)(PL P 恒载(P = kN/m 2)M aA =120.972.97128.112⨯•+-=·mN a3=2.972.97⨯= kNP1243B ADC图1-3M bBM bCM bAM bDN b1N b2bPP 1243B ADC图1-4M cBM cCM cAM cDN c1N c2cP车辆荷载(P =q 车= m 2)M aA =120.933.10128.112⨯•+-=·mN a3=20.933.10⨯=(2)b 种荷载作用下(图1-3)M bA =M bB =M bc =M bD =-12)(12P h P K K •+ N b1=N b2=2)(Ph P , N b3=N b4=0恒载(P =e p1=m 2)M bA =125.1167.30128.128.12⨯•+-=·mN b1=25.1167.30⨯= (3)c 种荷载作用下(图1-4)M cA =M cD =60)()3)(1()83(2p h P K K K K ⨯•+++ M cB =M cC =60)()3)(1()72(2p h P K K K K ⨯•+++ N C1=PcBcAph M M h P -+⨯61243BADC图1-5M dBM dCM dAM dDN d1N d2dN d3N d4PN C2=PcBcA ph M M h P --⨯3N C3= N C4=0恒载(P =e p2-e p1=m 2)M cA =M cD =605.1148.106)328.1()128.1()828.13(28.12⨯•+⨯++⨯⨯=·m M cB =M cC =605.1148.106)328.1()128.1()728.12(28.12⨯•+⨯++⨯⨯=·m N C1=5.113.2945.36465.1148.106+-+⨯=198kN N C2=5.113.2945.36435.1148.106+--⨯= (4)d 种荷载作用下(图1-5)M dA =-[515210)34(6)3(2++++++K K K K K K ]·42P PhM dB =-[51535)34(6)3(2++-+++K K K K K K ]·42P PhM dC =-[51535)34(6)3(2++++++K K K K K K ]·42P Ph M dD =-[515210)34(6)3(2++-+++K K K K K K ]·42P Ph N d1=P dC dD h M M -, N d2=Ph p -PdC dD h M M -, N d3= N d4=-P dCdB L M M --289.3-189.76-294.3=-773.86-289.3-189.76-364.5=-843.56176.35=374.35198176.35=590.65414.3439.74439.74表1-1荷载种类节点弯矩M(kN·M)A B C D 构件轴力(kN)1234恒载-289.3-189.76-364.5=-843.56-289.3-189.76-294.3=-773.86车辆荷载(P =e 车= kN/m 2))34(6)3(2+++K K K K =)328.1428.1(6)328.1(28.12+⨯+⨯+⨯= 515210++K K =528.115228.110+⨯+⨯=51535++K K =528.115328.15+⨯+⨯= M dA =-(6116.00936.0+)·45.1136.42⨯=·mM dB =-(3884.00936.0-)·45.1136.42⨯=·mM dC =-(3884.00936.0+)·45.1136.42⨯=·mM dD =-(6116.00936.0-)·45.1136.42⨯=·mN d1=5.1164.6984.74+=N d2=× N d4=-964.6959.42+=(5)节点弯矩和轴力计算汇总表如表1-13M(6)荷载效应组合,按《公路桥涵设计通用规范》第4.1.6条进行承载能力极限状态效应组合γ0Sud =γ0(+)(γ0= M A =×+×()=·m M B =×+×()=·mM C =×+×()=·m M D =×+×()=·m N 1=×+×()= N 2=×+×()= N 3= N 4=×+×()=3、构件跨中截面内力计算 (1)顶板(图1-6)N 2N 23M V图1-7w 2 x= L P /2=4.5mP=×+×=m N x = N 1=M x =M B +N 3x-P 22x =+×25.42N 3=×(2)底板(图1-7)w 1=P+ q 车-23pL e 车2p h =×+×(92××) =mw 2=P+ q 车+23pL e 车2p h =×+×(+3/92××) =mx= L P /2=4.5m N x = N 2=M x =M A +N 3x- w 122x -PL x 63(w 2-w 1)=+×25.42 -965.43⨯×()=·mV x =w 1x+PL x 22(w 2-w 1)- N 3=×+925.42⨯×()Bw 1w 2MV图1-83=(3)左侧墙(图1-8) w 1=+ e 车=×+×=mw 2=+ 车=×+× =mx= h P /2=5.75m N x = N 3=M x =M B +N 1x- w 122x -Ph x 63(w 2-w 1)=+×275.525.11675.53⨯()=·mV x =w 1x+Ph x 22(w 2-w 1)- N 1=×+5.11275.52⨯×()=4D C图1-9MVw 1w 2-1197.86-1068.47-950.43466.8466.8466.8761.55761.55761.55346.8262.6016.81-50.63575.98-575.98575.98-575.98构件表1-2B-C (顶板)A-D (底板)B-A(左侧墙)M dN d V d 端点B 跨中截面端点C端点A 跨中截面端点D端点B 跨中截面端点A-911.34(kN·m)内力(kN)(kN)M dN dV d(kN·m)(kN)(kN)M dN dV d(kN·m)(kN)(kN)(4)右侧墙(图1-9)x= h P /2=5.75m w 1==×=m w 2==×=m N x =N 4=M x =M C +N 1x- w 122x -Ph x 63(w 2-w 1)=+×275.525.11675.53⨯()=·mV x =w 1x+Ph x 22(w 2-w 1)- N 1=×+5.11275.52⨯×()=(5)构件内力汇总表(表1-2)(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。