单、双、三孔、四孔箱涵计算

1、钢钢筋筋混混凝凝土土箱箱涵涵结结构构设设计计数数据据输输入入：1.孔径及净空净跨径L0 = 3m净高h0 = 2.5m2.设计安全等级设计安全等级33.汽车荷载荷载等级公路1级4.填土情况箱涵顶填土厚H =0.8m土的内摩擦角 =30填土容重1 =18kN/m3地基承载力（修正后特征值274KPa）0 =350kPa5.建筑材料普通钢筋种类2主钢筋直径18mm涵身混凝土强度等级C206.箱涵尺寸顶板、底板厚度 = 0.3m倒角C1 =0.3m侧墙厚度t = 0.28m倒角C2 =0.5m基础襟边c =0.3m基础高度d =0.5m附注：有填充颜色的单元格需要按说明输入数值。说明1为一级，2为二

2、级，3为三级1为I级，2为II级，3为II级折减四四级级公公路路会会考考虑虑折折减减问问题题0.5m1为R235，2为HRB335，3为HRB400，4为KL40015 50钢钢筋筋混混凝凝土土箱箱涵涵结结构构设设计计钢钢 筋筋 混混 凝凝 土土 箱箱 涵涵 结结 构构 设设 计计一一 、 设设 计计 基基 本本 资资 料料1、孔径及净空净跨径L0 = 3m净高h0 = 2.5m2、设计安全等级三级结构重要性系数r0 =0.93、汽车荷载荷载等级公路 级4、填土情况涵顶填土高度H =0.8m土的内摩擦角 =30填土容重1 =18kN/m3地基容许承载力0 =350kPa5、建筑材料普通钢筋种类

3、HRB335主钢筋直径18mm钢筋抗拉强度设计值fsd =280MPa涵身混凝土强度等级C20涵身混凝土抗压强度设计值fcd =9.2MPa涵身混凝土抗拉强度设计值ftd =1.06MPa钢筋混凝土重力密度2 =25kN/m3基础混凝土强度等级C10混凝土重力密度3 =24kN/m3二二 、 设设 计计 荷荷 载载 计计 算算( (一一) )截截面面尺尺寸寸拟拟定定 (见图L-01)顶板、底板厚度 =0.3mC1 =0.3m侧墙厚度t =0.28mC2 =0.5m横梁计算跨径LP = L0+t =3.28mL = L0+2t =3.56m侧墙计算高度hP = h0+ =2.8mh = h0+2

4、 =3.1m基础襟边c =0.3m基础高度d =0.5m基础宽度B =4.16m( (二二) )荷荷载载计计算算1、恒载恒载竖向压力p恒 = 1H+2 =21.90kN/m2恒载水平压力顶板处eP1 = 1Htan2(45-/2) =4.80kN/m2底板处eP2 = 1(H+h)tan2(45-/3) =23.40kN/m22、活载汽车后轮着地宽度0.6m，由公路桥涵设计通用规范(JTG D602004)第4.3.4条规定，按30角向下分布。一个汽车后轮横向分布宽0.6/2+Htan30=0.76 m 1.3/2 m 1.8/2 m故横向分布宽度a = (0.6/2+Htan30)2+1.3

5、 =2.824m同理，纵向，汽车后轮着地长度0.2m0.2/2+Htan30=0.562 m 1.3/2 m 1.8/2 m故横向分布宽度a = (0.6/2+Htan30)2+1.3 =2.824m同理，纵向，汽车后轮着地长度0.2m0.2/2+Htan30=0.562 m 1.3/2 m 1.8/2 m故横向分布宽度a = (0.6/2+Htan30)2+1.3 =2.824m同理，纵向，汽车后轮着地长度0.2m0.2/2+Htan30=0.562 m 1.3/2 m 1.8/2 m故横向分布宽度a = (0.6/2+Htan30)2+1.3 =2.824m同理，纵向，汽车后轮着地长度0.

6、2m0.2/2+Htan30=0.562 m 1.3/2 m 1.8/2 m故横向分布宽度a = (0.6/2+Htan30)2+1.3 =2.824m同理，纵向，汽车后轮着地长度0.2m0.2/2+Htan30=0.562 m 1.4/2 m故b = (0.2/2+Htan30)2 =1.124mG =140kN车辆荷载垂直压力q车 = G/(ab) =44.12kN/m2车辆荷载水平压力e车 = q车tan2(45-/2) =14.71kN/m2三三 、 设设 计计 内内 力力 计计 算算 三孔箱涵基本资料表 符号说明: q1 q2 q3 q4加腋尺寸L3 q1-底板均布荷载,kN/m;

7、q2-顶板均布荷载,kN/m; 188.56176.9351.3373.330.22.8 q3-侧墙上部均布荷载,kN/m; q4-侧墙下部均布荷载,kN/m; L1 L2 d1 d2 d3 d4 L1-板边跨长,m; L2-墙跨长,m; L3-板中跨长;2.8253.3750.40.350.350.3 d1-底板厚,m; d2-顶板厚,m; d3-侧墙厚,m; d4-隔墙厚,m.注：下表计算数据随本表数据改变而改变；荷载指向涵内为正。 三孔箱涵迭代法弯矩分配计算表 弯矩单位：kNm 三孔箱涵迭代法弯矩分配计算表结点ACE杆端ABACCACDCEECEF惯性矩 I0.003572917 0.0

8、03572917 0.0035729170.00225 0.003572917 0.0035729170.00225刚度 K0.001058642 0.001264749 0.001264749 0.000666667 0.001276042 0.001276042 0.000666667分配系数 -0.22782258 -0.27217742-0.1971576 -0.10392447 -0.19891793 -0.19891793 -0.10392447固端弯矩 MFi k57.07652344 -117.667665 117.66766510-115.594267 115.5942667

9、0转13.80403026 16.49154057 -0.40878625 -0.21547684 -0.412436130.41243613 0.215476835角16.50761377 19.72148547 -4.41078437 -2.32498488 -4.45016637 4.610973089 2.408998185弯18.36691116 21.94276997 -6.11173936 -3.22158156 -6.166308466.25751644 3.269233079矩18.91244854 22.59451816 -6.70452543 -3.53404722 -6

10、.76438726 6.767780428 3.535819979计19.09688847 22.81486676 -6.89467823 -3.63427937 -6.95623786 6.964515017 3.638603764算19.15362274 22.88264664 -6.95684706 -3.66704941 -7.018961767.02272579 3.66901592319.17176518 22.90432123 -6.97542937-3.6768444 -7.03770999 7.043035823 3.679626879最终弯矩 M i k78.8104657

11、2-78.834452 126.6211276 -3.96992762 -122.626651 122.6426283 3.972141564注：本表计算数据随基本资料表中数据改变而改变。 剪力、跨中（间）及加腋起点截面弯矩表QABQACQCAQCDQCEQECQEF-100.034366 232.9979876 -266.829262 247.702-247.702M边顶左M边顶右M中顶左M边底左M边底右M中底左M上-3.90059728 -44.0678483 -46.7679133 3.268268292 -46.7669467 -52.0344711 -44.9640109注：本表数据

12、随基本资料表数据改变而改变； QAB、QAC、QCA等为各杆端剪力，kN；M边顶左、M边顶右、M边顶中、M边底左、M边底右、M边底中 为各加腋起点截面弯矩；kNm。 xo1、xo2、xo3、xo4、xo5 为跨间最大弯矩截面位置，m; Mo1、Mo2、Mo3、Mo4、Mo5 为跨间最大弯矩。0.6/2+Htan30=0.76 m图 L-01钢钢 筋筋 混混 凝凝 土土 箱箱 涵涵 结结 构构 设设 计计一一 、 设设 计计 基基 本本 资资 料料二二 、 设设 计计 荷荷 载载 计计 算算汽车后轮着地宽度0.6m，由公路桥涵设计通用规范(JTG D602004)第4.3.4条规定，按30角向下

13、分布。 GHFEGGEGHHGHFFHFEFDDF0.003572917 0.005333333 0.003572917 0.003572917 0.005333333 0.0053333330.00225 0.005333333 0.0053333330.001264749 0.001264749 0.001058642 0.001058642 0.001887906 0.001887906 0.000666667 0.001904762 0.001904762-0.1971576 -0.27217742 -0.22782258 -0.17964108 -0.32035892 -0.2116

14、8021 -0.07474957 -0.21357021 -0.21276596-117.667665 117.6676651 -57.0765234 61.25308594 -125.402221 125.40222080-123.192533 123.19253330.408786253 -16.4915406 -13.8040303 11.52381983 20.55074762 -0.46774712-0.1651732 -0.47192343 0.4701462774.570168018 -20.8719607 -17.4706041 14.74628461 26.29745845-

15、6.6438566 -2.34611186 -6.70317675 6.7774778756.202140188 -22.1932288 -18.576554516.0544417 28.63033128-8.4728169 -2.99196347-8.7321876 8.9921561056.707888566 -22.6869329 -18.9898031 16.45723453 29.34864291 -9.33219869 -3.29543266 -9.41552189 9.4695580216.902882141 -22.8496368 -19.1259923 16.63607998

16、 29.66758297 -9.52252582 -3.36264193 -9.60754837 9.6147324686.960577774-22.914018 -19.179881716.6799513 29.74581992 -9.57625525 -3.38161513 -9.66175752 9.6557773416.980708072 -22.9314378 -19.1944627 16.69222266 29.76770377 -9.59182214 -3.38711219 -9.67746341 9.667889089-126.637687 78.78549761 -78.77

17、32262 75.44306853 -75.4586354 135.9862803 -3.09459751 -132.879571 132.8508481QEGQGEQGHQHGQHFQFHQFEQFDQDF266.8292624 -232.997988 100.0343658 -110.329384 244.8717072 -287.810293263.984-263.984M下xo1Mo1xo2Mo2xo3Mo3xo4Mo4-37.0351432 1.526359211 83.699696591.451.90922893 1.316893617 74.582329311.450.76474

18、918 三三 、 设设 计计 内内 力力 计计 算算 q1-底板均布荷载,kN/m; q2-顶板均布荷载,kN/m; q3-侧墙上部均布荷载,kN/m; q4-侧墙下部均布荷载,kN/m; L1-板边跨长,m; L2-墙跨长,m; L3-板中跨长; d1-底板厚,m; d2-顶板厚,m; d3-侧墙厚,m; d4-隔墙厚,m.三孔箱涵迭代法弯矩分配计算表 剪力、跨中（间）及加腋起点截面弯矩表 QAB、QAC、QCA等为各杆端剪力，kN；M边顶左、M边顶右、M边顶中、M边底左、M边底右、M边底中 为各加腋起点截面弯矩；kNm。 xo1、xo2、xo3、xo4、xo5 为跨间最大弯矩截面位置，m;

19、 Mo1、Mo2、Mo3、Mo4、Mo5 为跨间最大弯矩。弯矩单位: kNmDBDCDBBDBA0.00225 0.005333333 0.005333333 0.0035729170.000666667 0.001904762 0.001904762 0.001058642-0.07446809 -0.21276596 -0.32138075 -0.178619250-125.402221 125.4022208 -61.25308590.164551197 0.470146277 -20.6162969 -11.45827062.372117256 6.777477875-28.09967

20、7 -15.61743623.080486799 8.801390853 -29.3476661 -16.31105243.314345307 9.469558021 -29.7377274 -16.52784343.365156364 9.614732468 -29.8436591 -16.58671883.37952207 9.655777341 -29.8750834 -16.60418413.383761181 9.667889089 -29.8848065 -16.60958813.090677959 -135.951249 75.30049689 -75.3004969QDCQDB

21、QBDQBA287.8102928 -244.871707 110.3293842xo5Mo51.62140816811.8284858箱涵的汽车荷载和涵身侧面由汽车荷载引起的土压力的计算，公路桥涵设计手册-涵洞中的计算，是根据车轮在分布区域的均布荷载，近似取为箱涵顶部全宽范围均以此均布荷载值计算，问题就在这里：如果填土高度很小（有些情况箱涵顶部就直接铺道路面层1cm左右），这样根据车轮扩散分布宽度计算得出的均布荷载值会非常大，如果还是以该值作用于箱涵板，计算出来的值大的惊人，汽车荷载等代成箱涵侧面作用的土压力也非常大。 不知这个问题是公路桥涵设计手册-涵洞考虑欠妥还是我理解错了，请高手指教！ 这时的汽车荷载，我想：是不是只是作为集中荷载作用在箱涵顶部或是在轮子作用范围内的均布荷载计算呢？而箱涵侧面的土压力，就按箱涵后面进行车辆布载，在破裂面以内的车轮计算引起的土压力？ 再次请高手指教！箱涵的汽车荷载和涵身侧面由汽车荷载引起的土压力的计算，公路桥涵设计手册-涵洞中的计算，是根据车轮在