涵洞计算书.doc

涵洞计算书一、 计算条件1、填土高度9米，洞顶至路面高度；2、填土容重18KN/m3，钢筋混凝土容重25KN/m3；3、填土内摩擦角取30；4、车辆荷载，按照公路一级，按照两车道计算车辆荷载（计算填土高9米的范围）；二、盖板受力计算1、盖板上填土重量q土= r H b=18*9*1=162 KN/m 2、盖板自重q自= r h b=25*0.52*1=13KN/m 3、车辆荷载 填土厚度大于0.5米，不计汽车冲击力，按照规范涵洞设计，使用车辆荷载计算不使用车道荷载。车辆荷载布置如下： 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用30度角分布。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。车辆荷载横向分布宽度为： (0.6/2+9*tan30)=5.493m1.8m 车轮的压力扩散线相重叠，按照车轮的压力扩散线相重叠计算车辆荷载横向分布宽度。a =(0.6/2+9*tan30)2+21.8+1.3=15.9m车辆荷载纵向分布长度度为： (0.2/2+9*tan30) =5.293 7m 小于两后轮距离，两后轮车轮的压力线不重叠。车辆荷载分布长度为：b=(0.2/2+9*tan30) *2+1.4=11.986 m车辆荷载分布的压力强度为：q车=G/a*b=(140+140)*2/15.9*11.986=2.94KN/m2 （G为两辆车后轴载总和），填土较高车辆荷载影响不大。4、盖板设计荷载q设=1.2（q土+ q自）+1.4 q汽=1.2（162+13）+1.42.94=214.12KN/m（板宽1米）5、盖板作用于台帽的竖向力计算N=1/2L计q设=1/2（4+0.3 /2）214.12=444.30KN三、台身受力计算1、土侧压力计算1）、土体破坏棱体长度计算，按照规范L0=H*tan(45-/2)=(9+4.77)* tan(45-30/2)=7.95 m（大于两后轮距离，车辆两后轮作用于破坏棱体）2）、车辆荷载换算成土层厚h0=G/B L0r=2(140+140+120)/（4.97.9518）=1.14m 3）盖板中心点处土侧压力强度eA=r HAtan2(tan(45-/2) HA=9+0.052/2+1.14=10.4eA=1810.4tan2 (45-30/2)=62.34KN/m24）基础中心点处土侧压力强度eb=r HBtan2 (45-/2)HB= HA+0.052/2+0.4+3.1+0.75=14.91eB=1814.91tan2(tan(45-30/2)=89.37KN/m25）土侧压力作用弯矩计算 计算宽度取1m，受力简图如下：用迈达斯计算跨中最大弯矩为：200KN M ，最大弯矩处距离A点2.35米。最大弯矩处截面最大应力为379KN/m2，截面尺寸为11.78米。6）台身强度验算台身按照压弯构件计算。竖向荷载为盖板传递的竖向荷载、台帽自重及台帽顶土重、台身自重组成。盖板传递的竖向荷载为：P1=444.3KN台帽自重及台帽顶土重：P2=1.11(9+1.14) 18+(1.30.92-0.30.52) 25=200.6+28.45=210.57KN台身自重：P3=（1.35+1.78）（2.35-0.4-0.52/2）/225=71.40 KN台身按照压弯构件计算,控制截面的应力为：=P/AM/W=(444.3+210.57+71.40)/（11.78）379拉应力为：29 KN/m2压应力为：787KN/m2=7.87N/mm2 C15砼压应力设计值为6.9 N/mm2C20砼压应力设计值为9.2 N/mm2台身承载力不能满足。四、基础受力计算=P/A=（444.3+210.57+（1.35+2.12）/23.125+1.5（2.12+1+1）25）/(2.12+1+1) 1)=（444.3+210.57+134+154）/(2.12+1+