盖板涵涵洞计算

1、精选优质文档-倾情为你奉上计算条件涵洞设计安全结构重要性系数：0.9涵洞桩号:K0+150.00设计荷载等级=城 A 验算荷载等级(兼容老规范)=城 A 布载宽度=13(m)板顶填土高度=4.1015(m)土容重=18千牛/立方米土的内摩擦角=30度盖板单侧搁置长度=20cm净跨径=300(cm)计算跨径=320cm涵洞斜交角度=0度正标准跨径=340cm板间接缝长度=2cm横向钢筋等级=II级钢筋单侧基础襟边总宽=30cm洞身长度29(m)盖板厚度30cm盖板宽度=100cm盖板容重=25千牛/立方米盖板抗压强度=13.8MPa盖板抗拉强度=1.39MPa涵台顶宽度=60cm涵台底宽度=10

2、7.5cm涵台高度=190cm涵台容重=23千牛/立方米台身抗压强度=7.82MPa整体式基础=False基础级数=1每级基础高度=60cm基础容重=23千牛/立方米铺底厚度=40铺底容重=23千牛/立方米基底容许应力=250每延米铺底宽度=40cm单侧基础襟边总宽=30cm盖板计算1.恒载内力计算系数 K = 1.q土 = K * 土容重 * 填土高度 = 101.3544kNq自 = 盖板容重 * 盖板厚度 = 7.5kN恒载产生的支座剪力 V恒=(q土 + q自) * 净跨径 / 2=163.2816kN恒载产生的跨中弯矩 M恒=1 / 8 * (q土 + q自) * 计算跨径 2 =

3、139.3336kN·M2.活载计算设计荷载等级:城 A 布载宽度=13米用动态规划法求得设计荷载作用下盖板上产生的最大弯矩和剪力 冲击力系数 U = 0最大弯矩 M设 = M设 * (1 + U)=17.50052* (1 + 0)=17.50052kN·M最大剪力 V设 = V设 * (1 + U)=20.50843* (1 + 0)=20.50843kN.3.荷载组合(1)承载能力极限状态效应组合Md = 1.2 * M恒 + 1.4 * M设 = 191.7011kN*mV支= 1.2 * V恒 + 1.4 * V设=224.6497kN(2)正常使用极限状态效应组

4、合正常使用极限状态效应组合 短期组合 Msd = M恒 + 0.7 * M设 = 151.584kN*m正常使用极限状态效应组合 长期组合 Mld = M恒 + 0.4 * M设 = 146.3339kN*m4.构件计算(1) 正截面强度计算截面有效高度 h0 = 260mm盖板宽度 b = 1000mm盖板抗压强度 fcd = 13.8MPa钢筋抗拉设计强度 fsd = 340MPa按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）第5.2.2-1和5.2.2-2公式，计算最小钢筋截面积As由r0 * Md <= fcd * b * x * (h0 - x/2) ,

5、可得x由fsd * As = fcd * b * x ,可得Asx = 53.6132 <= b*h0 = 143,截面受压高度符合要求!根据计算需要受拉钢筋的最小截面积 As = 2176.065mm2在涵洞中设计的受拉钢筋的截面积 Ar = 4084.071mm2实际钢筋截面积 Ar = 4084.071mm2 >= 最小钢筋截面积 As =2176.065mm2 , 正截面强度满足要求。(2) 斜截面强度计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5.2.9条计算0.51 * 10 (-3) * sqr(fck) * b * h0 = 726.

6、2801kN > r0*Vd = 202.1848kN截面尺寸满足要求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5.2.10条计算1.25 * 0.5 * 10 (-3) * a2 * ftd * b * h0 = 225.875kN > r0*Vd = 202.1848kN可不进行斜截面抗剪承载力的验算，仅需按构造要求配置箍筋5.裂缝验算c1 = 1c2 = 1.c3 = 1.15Es = MPass = Msl / (0.87 * As * h0) = 160.9886MPaWtk = c1 * c2 * c3 * (ss / Es) * (30

7、+ d ) / (0.28 + 10 * p) = 0.mm < 0.2 mm符合公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）第6.4.2条规定。6.涵台计算设计荷载作用下的内力计算计算水平土压力产生的弯矩:涵台基础距路面高度 H=6.3015米破坏棱体长 L=3.米荷载布置宽度为13米,布载长度为3.米,等代土层为0.米. = Tan(45 - Parm.土的内摩擦角 / 2) 2 = 0.涵台剪力Qa=土容重*(盖板厚度+盖板距路面高度+等代土层)*=30.75389kN涵台剪力Qb=土容重*(H+等代土层)*=42.15389kN涵台高度h1=190支座处的

8、反力:Ra = (2 * Qa + Qb) * h1 / 6 = 32.82619kN,Rb = (Qa + 2 * Qb) * h1/ 6 = 36.4362kN.最大弯矩发生位置 Xmax = 0.米,最大弯矩 Mmax = 16.46097kN·M验算荷载作用下的内力计算计算水平土压力产生的弯矩:涵台基础距路面高度 H=6.3015米破坏棱体长 L=3.米荷载布置宽度为13米,布载长度为3.米,等代土层为0.米. = Tan(45 - Parm.土的内摩擦角 / 2) 2 = 0.涵台剪力Qa=土容重*(盖板厚度+盖板距路面高度+等代土层)*=30.75389kN涵台剪力Qb=

9、土容重*(H+等代土层)*=42.15389kN涵台高度h1=190支座处的反力:Ra = (2 * Qa + Qb) * h1 / 6 = 32.82619kN,Rb = (Qa + 2 * Qb) * h1/ 6 = 36.4362kN.最大弯矩发生位置 Xmax = 0.米,最大弯矩 Mmax = 16.46097kN·M计算垂直力产生的弯矩与剪力:盖板及其之上填土压力 P1=填土高*(标准跨径/2)*土容重+盖板厚度*标准跨径/2*盖板容重 = 138.2559kNe1 = -0.mm1 = -30.67047kN.m涵台顶部的填土压力 P2=填土高*(台顶宽-盖板搁置长度)

10、*土容重 = 29.5308kNe2 = -2.E-02mm2 = -0.kN.m涵台台帽上部压力 P3=盖板厚度*(台顶宽-盖板搁置长度)*涵台容重 = 2.76kNe3 = -2.E-02mm3 = -6.E-02kN.m涵台压力 P4汽=台顶宽*Xmax汽*涵台容重 = 13.45096kNe4汽 = 0.mm4汽 = 0kN.m涵台背坡部分涵台压力 p4 = 0.5*最大弯矩处背坡宽度*Xmax汽*涵台容重 = 2.kNe4 = 0.mm4 = 0.kN.m涵台背坡及之上填土压力 p5 = 0.5*最大弯矩处背坡宽度*Xmax汽*土容重 + 最大弯矩处背坡宽度*填土高*土容重 = 20

11、.18302kNe5 = 0.mm5 = 6.kN.mP4挂=台顶宽*Xmax挂*涵台容重=13.46138kN总剪力P = 206.983kN总弯矩M = -23.77418kN.m组合总弯矩Mj = 1.kN·M, 总剪力Nj = 248.3795kNe0 = Abs(Mj / Nj)Mj=1.KN.mNj=248.3795KN偏心距e0=6.E-03米,0.18米,满足要求rw = 0.289 * 涵台顶宽度 / 2 / 100=0.0867mhw = 涵台顶宽度 = 60cmb = 1 * (涵台高度 - 盖板厚度) / hw = 2.cma = (1 - (e0 / (涵台

12、顶宽度 / 2) * 100) 8) / (1 + (e0 / rw) 2) = 0.a材料 = 0.002 = 1 / (1 + a材料 * b * (b - 3) * (1 + 1.33 * (e0 / rw) = 1.台身抗压强度 = 7.82MPa.ym = 2.31tNj = a * 涵台顶宽度 / 100 * 1 * 台身抗压强度 * 10 3 / ym=2019.334KN按荷载效应函数计算得出的纵向力 = 2019.334kN > Nj = 248.3795kN 所以涵台强度满足要求！按荷载效应函数计算并考虑纵向弯曲系数得出的纵向力 = 2023.297kN > N

13、j = 248.3795kN 所以涵台稳定性满足要求！荷载基本组合III:P1=138.2559kN,P2=29.5308kN,P3=2.76kN,P4=13.46138kN总剪力TotalP=184.0081kN总弯矩TotalM=-24.4221kN.m组合总弯矩Mj=0.kN·M,总剪力Nj=176.6478kNe0 = Abs(Mj / Nj)Mj=0.KN.mNj=176.6478KN偏心距e0=1.E-03米,0.18米,满足要求rw = 0.289 * 涵台顶宽度 / 2 / 100=0.0867mhw = 涵台顶宽度 = 60cmb = 1 * (涵台高度 - 盖板厚度) / hw = 2.cma = (