检算

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结构检算基础知识

经济性原则
在满足安全性和适用性的前提下，应尽可能降低结构造价和后期维护费用，提高工程的经济效益。
适用性原则
结构检算应针对具体工程的特点和要求进行，确保计算结果符合工程的实际情况和使用要求。
02
结构检算的基本方法
静态检算法
基于力学平衡原理
静态检算法主要依据力学平衡原理，通过比较结构内外力的大小和方向，判断结构是否处于平衡状态。
。应确保足够的计算资源，以满足结构检算的需求。
结果分析和判断问题
结果解释困难
结构检算结果往往需要进行解释和分析。应采用合适的结果解释方法，如图表展示、数据分析等，使结果更加
直观和易于理解。
结果判断不准确
对于结构检算结果，需要进行准确的判断和评价。应采用合适的评价标准和方法，如安全系数、可靠性指标等
建立数学模型和计算方案
建立数学模型
根据结构的实际情况和检算目标，选择合适的数学模型进行描述，如有限元模型、有限差分模型等。
制定计算方案
根据数学模型和检算目标，制定详细的计算方案，包括计算方法、计算参数、计算步骤等。
进行计算和结果分析
进行计算
按照计算方案进行计算，得出结构的响应和性能指标。
计算精度和效率问题
计算精度不足
01
结构检算中需要保证计算结果的精度。应采用高精度计算方法

铁路工程I类变更投资检算

铁路工程概算清理，是对铁路项目从初步设计批复到施工完毕交付使用的所有工程及费用的一次全面梳理，通过梳理以确定项目最终在建设期的工程投资。因此概算清理是确定和控制铁路建设期工程投资的一项重要内容，跟项目有关的各方均需实事求是的反应项目建设各阶段的工程实际及其费用。根据目前清理的大部分铁路项目来看，清理的主要内容主要包括以下几方面:施工图投资检算、Ⅰ类变更设计、政策性费用调整、征地拆迁、其他费费用差、新增工程、建设期贷款利息、风险包干费、降造费和预备费等。本文就清理内容的几个重要点进行分析，总结现行清概项目的重点和特点。

1、施工图投资检算

根据项目签订的施工总承包合同，总价承包后，对量差几乎不调整，因此投资检算中不能包含有变更设计的工程，其中Ⅰ类变更由部或者有权批复的建设单位另行批复，II类变更增减的费用用风险包干费解决。对批复内容中未实施的工程，原则上要扣除其初设批复对应的工程投资，纳入预备费。施工图投资检算是一项较繁杂的工作，但检算结果是后续清概工作的基础，因此绝不能因为量差不调整而轻视该项工作。检算时对数量的要求特别严格，决不能将范围混淆，若重复计列或者漏列，就不能真实反应项目建设投资。

2、Ⅰ类变更设计

Ⅰ类变更设计原则上需要遵循“先批准，后变更;先批复，后施

工”的原则，因此设计需要先做变更方案待批准后再做变更设计。对已批复的Ⅰ类变更投资，纳入项目批复总投资。

3、政策性费用调整

政策性费用调整是项目在建设工程中，根据新颁布的文件对既有概算的调整。材料设备价差调整材料、设备在工程投资中占了大部分比例，概算批复时为某一个时间点的静态值，随着时间的变化，物价也在不断的变化，概算不能做到完全动态的调整，因此根据铁建设[2009]46号《关于铁路建设项目实施阶段价差调整的指导意见》，对文中规定的相关物资设备按46号文的指导意见进行调整。甲供材料价差甲供材料是由建设单位统一招标采购，因此对甲供材料依据采购合同据实调整。主要调整公式为“甲供材料差=建设单位实际采购材料价格总额-初步设计甲供材料价格总额-I类变更甲供料增加总额”。在项目实施过程中，初步设计使用的材料和规格由于新工艺、新技术的产生而被新的材料或者规格代替，使得设计数量和材料有一定的差异，因此调整的时候需要把初步设计记列，但被代替的材料逐一清理。对于采购中材料样式和规格都无调整的材料，主要比较单价差异。对于甲供主材，调差时需要根据材料交货地点，对应原概算中的运杂费一并纳入原材料价格中。甲供的辅材，交货地点往往是工地，因此辅材原概算中根据价差系数计算的辅材价差也需要纳入原设计价格。价格差调整后，还需将材料增加的价格的税金纳入价差中才是最终材料价差。下面以货外线道岔价差的调整为例，简单列出调整的方法及步骤。

结构检算

路基专业结构检算

一、DK20+900～DK21+200右侧路堑重力挡墙（以DK21+099断面为例）

采用理正软件，重力式挡土墙验算[执行标准：铁路]

计算项目：重力式挡土墙

计算时间： 2013-09-22 11:14:40 星期日

----------------------------------------------------------- 1．原始条件

2．墙身尺寸

墙身高: 10.000(m)

墙顶宽: 2.000(m)

面坡倾斜坡度: 1:0.250

背坡倾斜坡度: 1:-0.250

采用1个扩展墙址台阶:

墙趾台阶b1: 0.500(m)

墙趾台阶h1: 1.000(m)

墙趾台阶与墙面坡坡度相同

墙底倾斜坡率: 0.200:1

3．物理参数:

圬工砌体容重: 23.000(kN/m3)

圬工之间摩擦系数: 0.500

地基土摩擦系数: 0.400

砌体种类: 混凝土C30

水泥土砂浆强度等级: M7.5

挡土墙类型: 一般挡土墙

墙后填土内摩擦角: 35.000(度)

墙后填土粘聚力: 0.000(kPa)

墙后填土容重: 18.000(kN/m3)

墙背与墙后填土摩擦角: 35.000(度)

地基土容重: 20.000(kN/m3)

修正后地基土容许承载力: 350.000(kPa)

墙底摩擦系数: 0.400

地基土类型: 土质地基

地基土内摩擦角: 35.000(度)

土压力计算方法: 库仑

4．坡线土柱

坡面线段数: 3

折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数

1 2.000 0.000 0

2 9.760 6.500 0

隧道结构设计检算

第3章隧道结构设计检算

3.1 隧道结构设计检算方法

隧道结构的设计检算包括对初期支护和二次衬砌的设计检算，本章只介绍对二次衬砌的设计检算，初期支护由工程类比法确定，不对其进行检算。二次衬砌的设计检算采用荷载-结构模型，将全部荷载施加到衬砌结构上，根据求得的衬砌内力对已拟定配筋的衬砌进行检算，并对检算未通过的衬砌调整截面配筋，直到检算通过为止。整个设计检算过程如下：

(1)由隧道的纵断面图，确定隧道的围岩级别及相应埋深；

(2)根据围岩级别和衬砌内轮廓尺寸，由工程类比法初步拟定隧道的支护和衬砌参数，绘制复合式衬砌断面图；

(3)由《铁路隧道设计规范》，计算围岩压力并确定典型计算断面；

(4)采用荷载-结构模型，利用ANSYS建模进行衬砌内力的计算；

(5)由计算求得的弯矩、轴力进行衬砌结构配筋的检算。

3.2 隧道衬砌荷载计算

3.2.1 各级围岩段基本情况

根据大瑶山隧道的纵断面图，可得该隧道的围岩级别及长度、隧道埋深等数据，见表3-1所示：

表3-1 大瑶山隧道各围岩段情况

围岩级别长度（m）隧道埋深（m）Ⅱ320 281.60～363.74

Ⅲ7425 26.06～650.00

Ⅳ1880 7.24～554.28

Ⅴ703 0～27.63 大瑶山隧道为时速250km/h的客专双线铁路隧道，设计所给的建筑限界及衬砌内轮廓是相同的，但由于隧道所处围岩级别的不同，其采用的复合式衬砌的形式和厚度也会有所不同，从而导致各围岩段隧道开挖轮廓线的不同。各级围岩段隧道的开挖净高和净宽初步拟定见表3-2所示。

表3-2 隧道开挖净高和净宽

检算书

某钢筋混凝土盖板箱涵，板厚200mm ，有效高度170mm ，单位板宽采用钢筋面积1436mm 2。采用混凝土强度等级为C20，c f ＝9.6 N/mm 2；纵向受拉钢筋采用

HPB235，y f ＝210 N/mm 2，b ξ＝0.614；构件安全等级为二

级，构件的重要性系数0.10

=γ。跨中正截面荷载设计值40.5KN·m 。请对该盖板跨中正截面的抗弯承载力进行检算。一、适筋截面的判断

1、min 0.0020.45t y f f ρ

⎧⎪=⎨⎪⎩=0.235%

2、0bh A s =

ρ=0.84%

3、s y c A f bx f =1α，b f f A x c y s 1α==31.41mm

4、0h x =ξ=0.185

5、查表4-2，=b ξ

0.614

6、判断是否为适筋截面

是适筋截面

二、抗弯承载力的检算

1、)2(01x h bx f M c u -=α或)2

(0x h A f M s y u -= =46.53KNm

2、判断M 0γ

≤u M 是否成立 40.5KNm ≤46.53KNm 成立

三、结论

判断板跨中正截面的抗弯承载能力是否足够，该板是否安全。板跨中正截面的抗弯承载能力足够，该板安全。

盖梁检算

盖梁模板检算

一、各项技术指标

１、竹胶板：E=5×103 Mpa σω＝60 Mpa ２、松木： E=1×104 Mpa σω＝13 Mpa ３、钢材： E=2×105 Mpa σω

＝215 Mpa 一、模板所受侧压力计算１、砼振捣产生的侧压力： σ

１＝4.0 Kpa

２、砼浇注过程产生的侧压力：σ2＝2.0 Kpa ３、新浇注砼产生的侧压力：σ3＝Krh

=1.2×19.5×(0.22+24.9×0.035)=25.5 Kpa 其中： K —外加剂影响修正系数 r —混凝土的容重

h —有效压头高度，h=0.22+24.9v/T ，v/T=0.035 v 为砼浇注速度，T 为砼入模温度４、 σ总

=σ

１

+σ2+σ3=31.5 Kpa

二、模板强度检算

M m a x =1/8ql 2=1/8×31.5×0.42=0.63 KN ·m W=1/6ab 2=1×0.0122/6=2.4×10-5 m 3

σ= M m a x /W=0.63×103/2.4×10-5=26.3 Mpa<60 Mpa (可) 三、横带方木检算

M m a x =1/8ql 2=1/8×31.5×0.4×0.42=0.252 KN ·m W=1/6ab 2=0.1×0.12/6=1.67×10-4 m 3

σ= M m a x /W=0.252×103/1.67×10-4=1.51 Mpa<13 Mpa (可) 4.03KN 4.03KN

4.03KN

五、站带槽钢检算

总

40cm

N=10.1KN

钢梁检算公式

附件

一、纵梁检算

1、稳定性检算：

M x/φb W x≤f

电力管沟自重28.5KN/m，纵梁自重为30KN/m，横梁自重2KN/m。

最大弯矩：

M x=1/8ql2=1/8（28.5+30+2）*182=2450 KN·m

整体稳定系数：

φb=δcr/f y=∏2EI y h/2l21W X f y√1+（2l1/∏h）2 PGI t/Ei y

上式中代入：E=206*103 N/mm2 E/G=2.6

令Iy=Ai2y ，L1/i y=λy并假定扭转惯性矩近似值为I t≈1/3At21。

Φb=4320Ah/λ2y W x(√1+（λy t1/4.4h）2) 235/f y

=(4320*0.9*0.42*0.9/(0.9/0.21)2W x)* √1+{（0.9/0.21*0.03）/4.4*0.9}2

代入①式

δ=2450/84=29 Mpa＜200Mpa

2、刚度验算

N=M max l2/2*10EI x

=2450*162/2*10*206*106*0.9*0.42*0.212

= 1.08mm＜l/600=16000/600=27mm

满足要求。

二、横梁检算

横梁截面距为：W=217cm3

δ=W/M＜f

管沟自重28.5KN/m 横梁2KN/m

M=1/8ql2=1/8*（28.5+2*2）*22=16.25KN/m δ=16.25*103/217=75Mpa＜457 Mpa

满足要求。

便桥设计及检算

便桥设置及受力检算

为确保布吉站内其它单位的施工行车，根据现场地形考察及行车需要，在一站台设置一座跨度为10m 、宽6m 的便桥（1#便桥），在四站台设置一座跨度为12m 、宽6m 的便桥（2#便桥）。

便桥基础为φ1.5挖孔桩，每侧3根，间距2m ，桩长14m 。桩与桩之间挂钢筋网喷射C25混凝土，厚度超过10cm 。每侧3根桩桩顶冠梁做成类似桥台结构，控制型钢纵向移动，桩顶预留钢筋固定型钢。

检算过程如下：取便桥最大行驶荷载为55t 。

一、1#便桥检算

纵梁采用H500*500*25*40型梁，跨度10m ，计算跨度9.5m ，间距2m ；横梁采用H200*150钢梁，长6m ，间距0.5m ；桩采用φ1.5m 挖孔桩，桩长15m ，桩中间距2m 。

（一）横梁受力计算

1、均布荷载检算

便桥横梁采用H200*150型钢，长度为6m ，计算跨度取2m 。 H200*150横梁截面特性如下：

Wx=269cm3 Ix=2690cm4

荷载情况如下：

1、活载：55t

2、钢板：157kg/m2，157*6*9.5=9t

3、H200*150横梁自重：30.6kg/m ，30.6*10=0.31KN/m

每根横梁承受0.25m 范围荷载，即受力宽度为0.5m,换算成均布荷载为：

q=[(55+9)*10/(9.5*6)]*0.5+0.31=5.92KN/m

横梁跨中中弯矩：

M 中max =8

2ql =5.92*2²/8=2.96KN.m 允许应力检算：[]MPa MPa 170＜1110

2691096.2W M 63max 中max ==⨯⨯==-σσ中由上计算可知应力满足受力要求。

结构检算基础知识

基坑工程的特点
⑴ 基坑围护结构多数是临时的，安全储备较小，具有较大风险性。 ⑵ 基坑工程具有很强的区域性，不同的地区工程地质条件和水文地质条件不同，且差别较大。 ⑶ 基坑工程综合性很强，它不只是一个岩土工程问题，还涉及到结构工程、材料工程、工程地质、材料力学及施工技术等诸多领域。 ⑷ 基坑围护结构设计时土压力的确定是最基本的，在开挖过程中它是一个变量，随着开挖深度、宽度、墙体横向和纵向位移、地下水情况而变。
⑵、正常使用极限状态的荷载效应组合
对于标准组合：S SGk SQ1k ci SQik
i 2 n
常用结构设计规范
1、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004） 2、《钢结构设计规范》（GB 50017-2003） 3、《木结构设计规范》（GB 50005-2003） 4、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2012） 5、《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010） 6、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120-2012） 7、《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2011） 8、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）
材料性能指标
钢材容许应力值（Mpa）
钢材牌号厚度或直径 ≤16
钢材强度设计值（MPa）
抗拉、抗压和抗弯f 215 205 200 190 310 295 265 250 350 335 315 295 380 360 340 325 端面承压抗剪fv （刨平顶紧） fce 125 120 115 110 180 170 155 145 205 190 180 170 220 210 195 185 440 415 325

桥梁验算的主要内容和流程

桥梁验算的主要内容和流程包括桥梁调查与检算。

桥梁调查与检算的主要内容有：收集设计资料，包括计算书、设计图纸、修改图纸以及地质资料等；收集施工资料，包括各个阶段的竣工图纸、竣工说明书、材料试验资料及施工记录、竣工验收资料等；收集其他养护、维修资料，包括历史上通过的特种车辆、交通量状况、养护维修的资料等。

桥梁验算的流程是：根据收集到的资料，按照有关技术规范进行必要的验算工作，判断桥梁结构的安全承载能力是否满足设计要求，评价桥梁的施工质量和营运条件。对于旧桥，可以挖掘其承载潜能，对不能满足要求的现役桥梁作出加固或重修建议。

检算

惠州市箱梁横向设计检算

一、裂缝检算

由截面的弯矩图和应力图知，须对底板节点30，腹板节点36进行检算。

M30=-1.87t·m M36=-8.32t·m （均未计冲击系数）

公式：δfmax =C 1C 2C 3σg E g (30+d 0.28+10μ

) E g =2.0×105Mpa

C 1=1.0 C 2=1.0 C 3=1.15

(一)、底板

d=12mm

μ=A gg h 0b =7.5421.9×100

=0.0034<0.006 故取μ＝0.006

σg =M 0.87A g h o = 1.87×1000×9.80.87×7.54×10-4×0.219

=130.170MP a δfmax =C 1C 2C 3σg E g (30+d 0.28+10μ )= 1.0×1.0×1.15×130.1702.0×105 (30+120.28+10×0.006 ) =0.092mm<0.2mm （合格）

(一)、腹板

d=16mm

μ=A gg h 0b =13.0456.7×100

=0.0023<0.006 故取μ＝0.006

σg =M 0.87A g h o =8.32×1000×9.80.87×13.04×10-4×0.567

=126.756MP a δfmax =C 1C 2C 3σg E g (30+d 0.28+10μ )= 1.0×1.0×1.15×126.7562.0×105 (30+160.28+10×0.006 ) =0.099mm<0.2mm （合格）

桥梁结构检算题目

以下是一个简单的桥梁结构检算题目：

题目：某桥梁主梁采用简支梁，跨度为10m，桥面宽度为，设计荷载为公路-Ⅱ级。请对该桥梁进行结构检算。

解：

1. 计算跨度：L=10m

2. 桥面宽度：b==3m

3. 设计荷载：公路-Ⅱ级，即汽车总重为550kN，人群荷载为30kN/m2

4. 计算简支梁的弯矩和剪力，根据弯矩和剪力的计算公式，得到弯矩M和剪力V的值。

5. 根据桥梁规范和材料力学原理，进行桥梁的结构检算，包括正截面承载力检算、斜截面承载力检算、刚度检算等。

6. 根据计算结果，确定是否需要进行加固或改建。

此题仅为示例，具体解法需要根据实际工程背景和规范进行。

地基强度的检算

地基强度的检算软弱下卧层强度的检算自重应力的计算土中应力的计算附加应力的计算刚性基础基底压力的简化计算根据规范确定地基容许承载力持力层当地基土由不同工程性质的土层组成时直接承受建筑物基础的土层称为持力软弱下卧层如果下卧层的强度低于持力层时将该下卧层称为软弱下卧层
三、软弱下卧层应力的计算
本节应掌握的重点内容
8000 64
1600 1 6 42
433 333 100 kPa
233
6
（3）持力层强度的检算
433kpa max p 465kpa
∴持力层强度合格。
2．软弱下卧层顶面强度检算
(1).确定软弱下卧层的容许承载力 hz
由题意知，软弱下卧层容许承载力 310kPa hz
(2).确定作用在软弱下卧层顶面的总应力 hz
310kPa hz hz 310kPa
∴软弱层强度合格
小结：地基强度的检算的实质就是将作用在地基土上的应力与地基土的容许承载力相比较，以确保建筑物能够安全正常的使用。
下卧层——持力层下各土层称为下卧层。
软弱下卧层——如果下卧层的强度低于持力层时，将该下卧层称为软弱下卧层。
上部结构天然地面
基础持力层下卧层下卧层
基地
（二）持力层强度的检算
1 确定持力层的容许承载力
(1)通过在现场做荷载试验、触探试验等来确定；

检算书

1材料选用

模板为1500×1050mm钢模板；大、小楞材质为美国松，截面尺寸：大楞为120×180mm，小楞为100×120mm；加固用槽钢h＝140mm、d＝4mm，支撑及加固钢管外径45mm，壁厚4mm，加固螺栓用Φ14mm对拉螺栓。

2.2支模方法

侧壁：在模板上间隔750mm尺寸钻孔（如图1所示），支模后在孔两侧垂直方向用钢管、槽钢、螺栓加固。

顶板：采用满堂脚手架支护（如图2所示），大小楞间距通过捡算决定。

3模板结构检算

3.1模板侧压力压力计算

F＝0.22γt0β1β2V1/2

＝0.22×25×［200/（15＋15）］×1.20×1.0×0.81/2

＝39.35KN/m2

3.2对拉螺栓计算

选用Φ14mm对拉螺栓：

P＝F•A＝39.35×0.75×0.6＝17.71KN

容许拉力P0＝17.8KN

P＜P0满足要求

3.3侧模横楞计算

荷载计算：按三跨连续梁计算

q＝39.35×0.6×103＝23.61N/mm

M＝（1/10）ql2＝（1/10）×23.61×7502

＝1328062.5N•mm

横管的选用及计算：横管选用外壁45mm，壁厚4mm。

σ＝M/W＝1328062.5/2×4.86×103

＝136.63N/mm2

σ＜［f］＝210N/mm2

强度满足要求：

W＝ql4/150EI

＝23.61×7504/2×150×2.1×105×10.93×104

＝1.08mm＜L/400

刚度满足要求。

3.4顶板计算

3.4.1荷载计算

钢模板及连接件750N/m2

新浇混凝土重20000N/m2

施工荷载2500N/m2

沉井检算

桩板墙护壁沉井法检算

一、下沉检算

矩形护壁厚度为30cm ，尺寸为2.6m ×2.6m ，预制长度为一米，，已知C20混凝土容重为2.4t/m ³。护壁下沉靠自身重力，受到四周土体向上的摩擦阻力，当自身重力大于摩擦阻力时，可以自然下沉。

护壁一节体积 V=（2.6×0.3×2+2×0.3×2）×1=2.76m ³ 护壁自重Q=2.76×2.4×10=66.24kN

查《铁路桥涵地基和基础设计规范》TB 10002.5-2005

土对沉井外壁的摩擦力T=∑fh υ

其中h 、υ—沉井穿过土的厚度（m ）和沉井的周长（m ）

f —土对井壁的单位面积摩擦力（kpa ），查表6.2.2—3

可知f 为35—65

T min =35×1×10.4=364kN > Q 无法自然下沉。

既有桥涵水文检算方法

1. 桥涵水文检算的一般规定

进行水文检算的目的就是确定桥涵的抗洪能力。当洪水到达桥下以后，桥下的净空高度是否满足要求，洪水对桥墩台冲刷以后，墩台基础的埋置深度是否满足最小埋深的要求，对于有铺砌的桥涵，铺砌是否被冲毁。换句话说：桥涵水文检算就是检算桥涵的轮廓尺寸（包括桥涵的大小—孔径；桥涵的高矮—桥高、河滩路肩标高；桥涵的深浅—基底埋深与桥涵铺砌）等，是否能经受洪水的考验，因此《铁路桥梁检定规范》对既有桥涵设备作了如下的规定： 1.1检定洪水频率标准

为确定既有桥涵的排洪能力，就要通过水力水文计算，推求具有一定频率的检定流量，《铁路桥梁检定规范》规定的检定洪水频率标准如表1.1.1。

表1.1.1 检定洪水频率标准

注：若观测到的洪水（包括调查洪水）频率小于表1.1.1所列的标准时,应按观测洪水频率

检算，但当观测洪水小于下列频率时，应按下列频率检算：Ⅰ、Ⅱ级铁路的路基、特大桥和大中桥为1/300，小桥和涵洞为1/100；Ⅲ及铁路的路基，桥涵为1/100。

1.2 桥涵净空高度

《铁路桥梁检定规范》规定：不通航亦无流筏的桥梁，在通过检定频率洪水时，桥下净空高度应满足下式要求：

d j l h H H ≥- 式中：l H —梁底高程（m ）；

d h —桥下净空要求高度（m ）按表1.2.1采用； j H —桥下检定水位（包括壅水等水位增高）

（m ）；

h h H j j ∆+=

j h —相应检定频率流量的桥下水位（不包括壅水等水位增高）（m ）； h ∆—桥下水位增高值（m ），见表1.2.1表注。

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