整体式盖板暗涵计算书.docx

北京交科公路勘察规划设计院有限公司6-5.5m高填土盖板暗涵整体式基础计算书一、设计资料1.结构：（净宽x涵高）6-5.5m；2.涵顶填土高度：16 m；3.荷重：车辆荷载，公路-I级；4.设计安全等级：三级；5. 环境作用等级:盖板B级，涵台、基础C级；6.主要材料：（1）盖板采用C40砼；钢筋采用HRB335；（2）涵台身、基础采用C30砼；（3）洞口、涵底铺砌采用M7.5水泥砂浆砌MU30片石砼；7.其他参数：（1）混凝土容重=26KN/m3（2）土容重=18KN/m3、土内摩擦角=30度。 （3）HRB335钢筋抗拉、抗压强度设计值（fsd、fsd）为280MPa钢筋砼用C40砼轴心抗拉强度设计值ftd为1.65Mpa，抗压强度设计值fcd为18.4MPaC30砼轴心抗拉强度设计值ftd为1.52MPa、抗压强度设计值fcd为13.8MPa8.本计算书按整体式基础计算涵台与基础。其他有关参数为：盖板中厚1.0m，边厚1.0m；盖板搭接宽度为0.45m；盖板采用C40砼；钢筋类型为HRB335，受力主筋为28mm；涵台身厚1.4m，涵台襟边宽1.0m；基础为整体式基础，厚度1.2m，钢筋混凝土结构。地基反力系数50000KN/m3图1盖板涵横断面图二、设计计算计算程序采用Midas/Civil 2006；采用板单元模拟，模型如下图2盖板涵计算模型1.恒载：盖板顶填土垂直压力：hD=166+1.42=1.82根据细则表9.2.2，得，K=1.44qv=Kh=1.441816=414.7KNm2侧墙处填土水平压力：=tan245-2=0.333qh=h=0.3331816+1+5.2/2=118.5KNm2基础襟边处填土垂直压力：hD=16+1+5.56+1.42=2.56K=1.478qv=Kh=1.4781816+1+5.5=598.59KNm22.活载计算由于涵顶填土为16m，填土产生的作用远大于车辆荷载产生的作用，故不计活载产生影响。3、荷载组合及内力计算（一）盖板验算内力计算结果如下：内力最大设计值盖板弯矩（KN m）剪力（KN）承载能力极限状态2792.91488.5正常使用极限状态2328.41128.71、抗弯承载力受压区高度x=303.660Md=0.92792.9=2513.6KNm2、抗剪承载力0.5110-3fcu,kbh0=3192.3KN0Vd=0.91488.5=1339.65KN截面尺寸满足要求。1.250.510-32ftdbh0=1020.94KN0Vd=0.91488.5=1339.65KN抗剪承载力满足要求。3、裂缝宽度验算=Asbh0=22168.8990910=0.0250.02取=0.02ss=Ms0.87Ash0=2328.41060.8722168.8910=132.67MPaWfk=C1C2C3ssEs30+d0.28+10=11.51.15132.672.010530+1.3300.28+100.02=0.164mm0.2mm裂缝宽度满足要求。（二）基础验算内力计算结果如下：内力最大设计值盖板弯矩（KN m）剪力（KN）承载能力极限状态1082.51178.6正常使用极限状态965.81086.71、抗弯承载力受压区高度x=274.280Md=0.91082.5=974.25KNm2、抗剪承载力0.5110-3fcu,kbh0=3072.7KN0Vd=0.91178.6=1060.74KN截面尺寸满足要求。1.250.510-32ftdbh0=955.63KN0Vd=0.91178.6=1060.74KN抗剪承载力满足要求。3、裂缝宽度验算由公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）第6.4.3条和第6.4.4条规定。=Asbh0=20321.410001100=0.0180.02取=0.018ss=Ms0.87Ash0=965.81060.8720321.41100=49.66MPaWfk=C1C2C3ssEs30+d0.28+10=11.51.1549.662.010530+1.3300.28+100.018=0.07mm0.2mm裂缝宽度满足要求。（三）侧墙验算内力计算结果如下：内力最大设计值侧墙弯矩（KN m）剪力（KN）轴力（KN）承载能力极限状态1915.8670.12083.6正常使用极限状态1567.7505.81728.61、正截面抗压承载力验算侧墙按照偏心受压构件验算假设为大偏心受压，此时钢筋As中的应力s=fsd=280MPah0=h-as=1400-50=1350mml0=0.5l=0.55500=2750mml0b=27501000=2.7517.5故=1e0=MdNd=919.5mme=e0+h2-as=919.5+700-50=1569.5mme=e0-h2+as=919.5-700+50=269.5mm根据截面上所有力对外力作用点力矩之和为零fcdbxe-h0+x2=fsdAse-fsd,Ase计算得x=357.7mm=xh0=0.260Nd=0.91728.6=1555.74KNfcdbxh0-x2+fsd,As(h0-as)=7746.38KNm0Nde=0.91728.61569.5=2441.73KNm满足规范要求。2、裂缝宽度验算由公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）第6.4.3条和第6.4.4条规定。利用桥梁博士中截面验算工具得=Asbh0=1080210001350=0.0080.02取=0.008f=bf-bhfbh0=0ys=700-50=650mmes=e0+ys=919.5+650=1569.5mmz=0.87-0.12h0es2h0=0.87-0.1213501569.521350=1054.6mmss=Nses-zAsz=1728.6103(1569.5-1054.6)108021054.6=78.13MPaWfk=C1C2C3ssEs30+d0.28+10=11.50.978.132.010530+270.28+100.008=0.09mm0.2mm裂缝宽度满足要求。（四）基底应力验算由于为整体式基础，故恒载产生的弯矩为零。只计算竖向压力作用的基底应力。盖板及盖板以上的填土压力:P1=6.9126+16186.9=2166.6KN涵台顶部以上填土压力 :P2=216181.4-0.45=547.2KN台帽压力 :P3=22611.