倒虹吸管结构计算

1、1 1、基基本本资资料料洞顶填土高度4.3m回填土容重19.1kN/m3顶板厚度0.4m底板厚度0.5m侧墙厚度0.4m砼容重25kN/m32 2、计计算算依依据据（1）、水工建筑物荷载设计规范 DL 5077-1997；（2）、水工混凝土结构设计规范 SL191-2008；（3）、涵洞 取水输水建筑物丛书 P130；3 3、荷荷载载计计算算取单宽1m计算永永久久荷荷载载标标准准值值作用于顶板的垂直均布荷载总和q2计算考虑最不利情况，洞内无水，则作用于顶板的荷载为顶板自重及洞上填土重（1）顶板自重0.4*25=10kN/m（2）洞上填土重计算(5-3)(5-1）式中：qt2洞顶垂直土压力强度标

2、准值，kN/m；Hd洞顶以上填土高度，m；洞顶填土重度，kN/m3；Kg垂直土压力系数，根据填土种类及比值Hd/B由表5-2查取；Ks垂直土压力系数，根据地基刚度及比值Hd/B1由表5-1查取；B1洞身总宽，m；B0洞顶处槽宽，m；因Hd/Bc=4.3/16.9=0.254查表5-2得Kg=1洞洞顶顶垂垂直直土土压压力力计计算算表表KgHdB0(m)B1(m)qt2Hd/B1qt211022)(BBBHkqdgt+=gdtHKsqg=2119.14.312.63.8177.231.1382.13按公式5-3计算的垂直土压力强度标准值大于按式5-1计算值，则土压力强度为82.13kN/m（3）作

3、用于底板底面垂直均布荷载总和q1计算作用于底板底面垂直均布荷载总和q1为地基反力与洞内水重之和，因地基反力按均匀分布考虑，底板自重及洞内水重均与其产生的地基反力相抵消，计算地基反力时只考虑顶板及侧墙重。作作用用于于底底板板均均布布荷荷载载计计算算表表侧墙厚(m)侧墙高(m)侧墙重(kN)L(m)化为q侧墙(kN/m)q1(kN/m)0.43603.815.79107.92（4）水平土压力计算采用砼重力坝设计规范B.2)245(tan2ssshrPj-=土土Ps土压力强度(kN/m)hs填土高度(m)s填土的内摩擦角水水平平土土压压力力计计算算表表土hs上hs下s()45-/2tan(45-/2

4、)P顶土P下土19.104.308.2026.00320.6232.0761.15永永久久荷荷载载设设计计值值(1)顶板自重1.05*10=10.50kN/m(2)顶板填土自重1.05*82.13=86.24kN/m(3)底板底面均布荷载1.05*107.92=113.32kN/m(4)土压力设计值1.2*32.07=38.48kN/m（侧墙上）1.2*57.8=73.38kN/m（侧墙下）四四、内内力力计计算算箱箱涵涵设设计计基基本本资资料料表表底板均布q1顶板均布q2侧墙上 q3 侧墙下 q4加腋尺寸113.3296.7438.4873.380.25半板跨长 L1墙跨长 L2底板厚 d1顶

5、板厚 d2 1.73.450.50.40.4 注：下表数据随本表数据改变而改变;荷载指向涵内为正; 尺寸单位为 m ; 荷载单位为 kN 及 kN/m . 单单孔孔箱箱涵涵弯弯矩矩分分配配表表 弯矩单位：kNm 结点DBAC杆端DBBDBAABACCA劲度 K0.0060.0060.0060.003分配系数0.4980.5020.6630.337固端弯矩MF54.580109.161-58.94152.017-93.189-46.59513.65727.31413.858-13.85831.793-31.793-32.084-16.0425.32110.6425.399-5.3992.648-

6、2.648-2.673-1.3360.4430.8870.450-0.4500.221-0.221-0.223-0.1110.0740.037弯矩合计89.24274.499-74.49973.445-73.445-66.302 注注：本本表表数数据据随随基基本本资资料料表表中中数数据据改改变变而而改改变变； 杆杆端端DBDB即即底底板板跨跨中中；杠杠端端CACA即即顶顶板板跨跨中中。 剪力、跨中（间）及加腋起点截面弯矩表QBDQBAQABQAC注：本表数据随基本资料表数据改变而改变；-192.636106.826-86.146164.452 QBD、QBA、QAB、QAC 为杆端剪力，kN；

7、M1Mo1M2Mo2 M1及Mo1 为顶板加腋起点及跨中弯矩，kNm；-9.236-66.3020.71489.242 M2及Mo2 为底板加腋起点及跨中弯矩，kNm；M3M4xoMo3 M3及M4 为侧墙上、下加腋起点弯矩，kNm；-38.729-30.0481.6419.444 Mo3 为侧墙跨间最大弯矩，kNm； xo 为侧墙跨间最大弯矩位置，m 。固端弯矩MF各各部部位位控控制制截截面面内内力力计计算算成成果果表表项目部位顶板底板侧墙弯矩(kN.m)跨中（间）66.30289.2429.444加腋起点-9.2360.714-38.729-30.048剪力(kN)164.452192.6

8、36-86.146106.826轴向力(kN)86.146106.826164.452192.636注：表中弯矩符号以使洞壁内侧受拉为正，外侧受拉为负；轴向力以压力为正，拉力为负。以底板为例进行结构计算e0=M/N=0.8350.3h0=0.135属大偏心受压构件，计算如下(1)值计算10.5c df ANz g=21000140011xxh+=hlhe5 5、配配筋筋计计算算取1米板宽计算式中K安全系数，取1.15；fc混凝土轴心抗压强度设计值，C25砼取12.5N/mm2；fy钢筋强度设计值，取300N/mm2；相对受压区计算高度；顶部跨中配筋底部跨中配筋K1.15K1.15M66.30kNmM89.24kNmfc11.9N/mm2fc11.9N/mm220b hfK Mcs=asax211-=ycsfbhfA0 x=fy310N/mm2fy310N/mm2b1000mmb1000mmh0350mmh0450mms0.0523s0.04260.05370.0435As722mm2As752mm