涵洞力学计算书很全面

1、涵洞力学计算书很全面2米净跨径.686米填土暗盖板涵整体计算 8/27/20212米净跨径.686米填土暗盖板涵整体计算一.盖板计算1 .设计资料汽车荷载等级：城-B级：环境类别：H类环境：净跨径：L0=2m；单侧搁置长度：0. 35m；计算跨径：L=2. 3m：填土高：H=. 686m： 盖板板端厚dl=30cm：盖板板中厚d2=30cm：盖板宽b=0. 99m；保护层厚度c=4cm： 混 凝土强度等级为C30：轴心抗压强度fcd=U. 73Mpa：轴心抗拉强度ftd=l. 04Mpa； 主 拉钢筋等级为HRB400；抗拉强度设计值fsd=330Mpa：主筋直径为20mm,外径为22mm,共

2、11根，选用钢筋总面积As=0. 003456m2 盖板容 重 Yl=25kN/m3： 土容重 Y2=21kN/m3根据公路用工桥涵设计规范(JTG 口61-2021)中7.0.6关于涵洞结构的计算假定： 盖板按两端简支的板计算，可不考虑涵台传来的水平力2 .外力计算1)永久作用 竖向土压力 q=b=21X. 686X0. 99=14. 26194kN/m (2)盖板自重g二丫 1 (dl+d2) b/2/100=25X (30+30) X0. 99/2 /100=7. 43kN/m 2)由车辆荷载引起的垂直压力(可变作 用)根据公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2021)中4. 3. 4

3、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做30,角分布。当几个车轮 的压力扩散线相重叠时，扩散面积以最外面的扩散线为准第1页共9页2米净跨径.686米填土暗盖板涵整体计算 8/27/2021根据公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2021)中4. 3. 1关于车辆荷载的规定： 车辆荷载顺板跨长La=O. 2+2 H tan30=0. 2+2X. 686X0. 577=0. 99m车辆荷载垂直板跨长Lb=L 9+2 - H tan30=l. 9+2 X. 686 X 0. 577=2. 69m车轮重P=280kN车轮重压强Lp=P/La/Lb=280/0. 9

4、9/2. 69=104. 83kN/m23 .内力计算及荷载组合1)由永久作用引起的内力跨中弯矩Ml=(q+g) - L2/8=(14. 26+7. 43) X2. 32/8=14. 34kNm边墙内侧边缘处剪力Vl=(q+g) L0/2=(14. 26+7. 43) X2/2=21. 69kN 2)由车辆荷载引起的内力跨中弯矩 M2=p - La (L-La/2) b/4=104. 83X0. 99X (2. 30- 0. 99/2) X0. 99/4=46. 44kNm边墙内侧边缘处剪力V2=p - La b (L0-La/2)/L0)=104. 83X0. 99X0. 99 X (2.

5、00-0. 99/2)/2. 00=77. 43kN 3)作用效应组合根据公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2021)中4. 1.6关于作用效应组合的规定： 跨中弯矩yOMd=0 9(L 2M1+1. 4M2)=0 9X (1. 2X14. 34+1. 4X46. 44)=74. OOkNm边墙内侧边缘处剪力YOVd=O. 9(1. 2V1+1. 4V2)=0. 9X (1. 2X21. 69+1.4X77. 43)=120. 98kN4 .持久状况承载能力极限状态计算第2页共9页2米净跨径.686米填土暗盖板涵整体计算 8/27/2021截面有效高度 h0=dl-c-2. 2/2=30-

6、4-1. 100=24. 9cm=0. 249m 1)碎受压区高度 x=fsd As/fcd/b=330 X 0. 003456/11. 73/0. 99=0. 098m根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2021)中5. 2. 1关于 相对界限受压区高度&b的规定：HRB400钢筋的相对界限受压区高度& b=0. 53。 xW g b h0=0. 53X0. 249=0. 132m 碎受压区高度满足规范要求2)最小配筋率根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2021)中9. 1. 12关 于受弯构件最小配筋百分率的规定：P=1

7、00 As/b/hO=1. 40,不小于45ftd/fsd=0. 14,同时不小于0. 2主筋配筋率满足规范要求3)正截面抗弯承教力验算根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG 口62-2021)中5.2.2关于 受弯构件正截面抗弯承载力计算的规定：fed b - x(hO-x/2)=ll. 73X1000X0. 99X0. 098 (0. 249-0. 098/2)=227. 99kNm Y 0Md=74. OOkNm正截面抗弯承载力满足规范要求4)斜截面抗剪承载力验算根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2021)中5. 2. 9关于 抗剪截面验算的规定

8、：0.51X10-3 feu, k0. 5 b - h0=0.51X10-3X300.5X990X249二688. 60kN2 Y 0Vd=120. 98kN抗剪截面满足规范要求。根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG 口62-2021)中5.2.10关 于受弯构件斜截面抗剪承载力验算的规定：对于板式受弯构件，公式可乘以1.25提高系数1.25X0.5X10-3 - a 2 - ftd b - h0=1.25X0. 0005X1X1.04X0. 99X1000X0. 249X1000=160. 23kN2 y 0Vd=120. 98kN可不进行斜截面抗剪承我力的验算，只需按照公路

9、钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵 设计规范(JTG D62-2021)中9. 3. 13构造要求配置箍筋5.裂缝宽度计算根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG 口62-2021)中6.4关于裂 缝宽度验算的规定：环境类别为I类环境，对于钢筋混凝土构件，最大裂缝宽度不应超过0.20mm 作用 短期效应组合Ms=l. 0M1+0. 7M2=1. 0X14. 34+0. 7X46. 44=46. 85kNm作用长期效应组合Ml=l. 0M1+0. 4M2=1. 0X14. 34+0.4X46. 44=32. 92kNm受拉钢筋的应力第3页共9页2米净跨径.686米填土暗盖板涵整体计算 8/

10、27/2021o ss=Ms/0. 87/As/hO=46. 85/0. 87/0. 003456/0. 249=62. 57Mpa 作用长期效应影响系 数 C2=l+0. 5M1/Ms=l+O. 5X32. 92/46. 85=1. 35 裂缝宽度Wfk=Cl - C2 - C3 o ss , (30+d)/Es/(0.28+10 , P)=1X1.35X1. 15X62. 57X (30+20)/2. 00X 105/(0. 28+10X0. 0140)=0. 06mmWO. 20mm 裂缝宽度满足规范要求二.台身及基础计算L设计资料基础为整体式，基础襟边Cl=0. 30m,台身宽C2=0

11、.80m,基础宽C3=2. 10m 背墙宽 C4=0. 45m,搭接宽度C5=0. 35m,基础高度为0. 40m,铺底厚为0. 30m涵洞净高H0=L80m,计算高度Hl=2. 10m.基础顶深H2=3.09m台身容重为23kN/m3,基础容重为23kN/m3,铺底容重为23kN/m3台身轴心抗压强度fcd=9. 78Mpa,台身弯曲抗拉强度ftmd=O. 92Mpa,台身直接抗剪强 度 fvd=l. 85Mpa地基承载力容许值为250kPa,回填土的内摩擦角为35°将台身简化为上端较支、下端固结模型，取台宽b=0.99m进行计算2.台身验算1）水平力第4页共9页2米净跨径.686米填土暗盖板涵整体计算 8/27/2021车辆荷载等代土层厚破坏棱体长度 10=(Hl+dl/2+H)*tan(45° -35° /2)=1.53m 计算长度 B=6. 29m=560/6. 29/1. 53/21=2. 77m 土的侧压力系数2=tan (45° -35° /2)=0. 2710ql=(H+h+dl/2) b X 21=(.686+2. 77+0. 15)