涵洞计算书2013.doc

课程设计双孔箱涵结构计算书
一， 已知条件

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二， 荷载计算
1， 永久荷载：
依据《公路桥涵设计通用规范》JTG D60——2004中4.2.3
压实填土重力的竖向强度标准值q=γh
填土竖向压力标准值p=γh=
压实填土重力的水平压力强度标准值q=λγh=tan(45°-)γh
顶板处水平压力标准值p= tan(45°-)γh=
底板处水平压力标准值p= tan(45°-)γh=
箱涵顶板自重p=γh=
2， 可变荷载：
依据《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作30°角分布。当几个车轮的压力扩散线相重叠时，扩散面积以最外边的扩散线为准。
依据《公路桥涵设计通用规范》JTG D60——2004中4.3.1
车辆荷载顺板跨长L=1.6+2Htan30°=
车辆荷载垂直板跨长L=5.5+2Htan30°=
车轮重P=560kN
车轮荷载垂直压力q==
车轮荷载水平压力e= q tan(45°-)=
3， 荷载设计值
顶板竖向压力设计值q=1.2p+1.2 p+1.4 q=
顶板处水平压力设计值q=1.4 p+1.4 e=
底板处水平压力设计值q=1.4 p+1.4 e=
底板竖向压力设计值q= q+1.2×=
三， 内力计算
1， 固端弯矩计算
M=-=
M= -M=
M=-=
M=- M=
M=+=
M=--=
2， 抗弯劲度计算
K==
K==
K= K==
3， 杆端弯矩的分配系数计算
μ==
μ==
μ==
μ==
4， 杆端弯矩的传递系数
各杆件向远端的传递系数均为0.5.
5， 结点弯矩分配计算
箱涵的计算简图如图1所示。
计算简图（尺寸单位：m；荷载单位：kN/m）

弯矩分配计算表见表1所示。
表1 弯矩分配计算表

结点
D
B
A
C
杆端

劲度

分配系数μ

固端弯矩

弯矩合计M

6， 各部位剪力、轴向力及控制截面弯矩计算。
⑴， 杆件AC（顶板）及杆件BD（底板）剪力计算。

⑵， 杆件AB（侧墙）剪力计算。

⑶， 各加腋起点截面弯矩及跨间最大弯矩计算。
加腋尺寸为m。
底板左加腋起点截面跨结点D的距离
底板右加腋起点截面跨结点D的距离
顶板左加腋起点截面跨结点A的距离
顶板右加腋起点截面跨结点A的距离
侧墙上加腋起点截面跨结点B的距离
侧墙下加腋起点截面跨结点B的距离
各加腋起点截面的弯矩分别为：

底板（BD）、顶板（AC）、侧墙（AB）跨间最大弯矩截面位置(距结点D的距离)、(距结点A的距离)、(距结点B的距离)分别为：

底板（BD）、顶板（AC）、侧墙（AB）跨间最大弯矩分别为：

7， 轴向力计算
依据力的平衡原理，顶板轴向力等于侧墙上端剪力；底板轴向力等于侧墙下端剪力；侧墙轴向力等于顶板及底板板端剪力。
8， 内力计算结果如图2、3、4所示。
弯矩图如图2所示、剪力图如图3所示、轴力图如图4所示。

四， 截面配筋计算
⑴、 顶板（AC）
钢筋按左右对称，用最不利荷载计算。
a、 跨中：
依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62——2004第9.1.1条环境类别为 时，最小混凝土保护层厚度

依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62——2004第5.3.10条

依据《公路桥涵设计通用规范》JTG D60——2004第1.0.9条涵洞结构设计安全等级为三级。
依据《公路桥涵设计通用规范》JTG D60——2004第4.1.6条涵洞结构按承载能力极限状态设计时采用基本组合时设计安全等级为三级时结构重要性系数。
依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62——2004第5.3.3条相对界限受压区高度的取值为
依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62——2004第5.3.5条

解得为大偏心受压构件。
依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62——2004第3.1.4和3.2.3条C混凝土抗压强度设计值，HRB335钢筋抗拉强度设计值。
受拉钢筋截面积
用实际，偏安全。
配筋率满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62——2004第9.1.12条规定。

b、 角点
⑵、 底板（BD）

⑶、 侧墙（AB）

⑷、 中板（CD）
中板配筋参照侧板配筋，其配筋偏安全。

五， 配筋图

六， 基底应力验算