新规范箱涵结构设计(单孔)修改公式资料
新规范单孔箱涵结构设计-含裂缝计算
（一）孔径及净空净跨径L 0 = 2.40m 净高h 0 = 2.00m（二）设计安全等级二级结构重要性系数r 0 =1.0（三）汽车荷载荷载等级公路 —Ⅰ级（四）填土情况涵顶填土高度H = 3.25m 土的内摩擦角Φ =30°填土容重γ1 =18kN/m 3地基容许承载力[σ0] =120kPa（五）建筑材料普通钢筋种类HRB400主钢筋直径16mm 钢筋抗拉强度设计值f sd =330MPa 钢筋弹性模量E s =200000MPa涵身混凝土强度等级C30涵身混凝土抗压强度设计值f cd =13.8MPa 涵身混凝土抗拉强度设计值f td = 1.39MPa 钢筋混凝土重力密度γ2 =25kN/m 3基础混凝土强度等级C20混凝土重力密度γ3 =24kN/m 3(一)、截面尺寸拟定 (见图L-01)顶板、底板厚度δ =0.3m C 1 =0.2m 侧墙厚度t =0.3m C 2 =0.2m 横梁计算跨径L P = L 0+t = 2.7m L = L 0+2t =3m 侧墙计算高度h P = h 0+δ = 2.3m h = h 0+2δ =2.6m 基础襟边 c =0.2m 基础高度 d =0.3m 基础宽度B =3.4m图 L-01（一）恒载恒载竖向压力p 恒 = γ1H+γ2δ =66.00kN/m 2恒载水平压力顶板处e P1 = γ1Htan 2(45°-φ/2) =19.50kN/m 2底板处e P2 = γ1(H+h)tan 2(45°-φ/2) =35.10kN/m 2钢 筋 混 凝 土 箱 涵 结 构 设 计一 、 设 计 资 料二 、 设 计 计 算三 、 荷 载 计 算（二）活载汽车后轮着地宽度0.6m，由《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)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> 1.3/2 m > 1.8/2 m故车轮压力扩散线相重叠，应按如下计算横向分布宽度a = (0.6/2+Htan30°)×2+1.3 =3.100m同理，纵向，汽车后轮着地长度0.2m0.2/2+Htan30°=1.976 m > 1.4/2 m 故b = (0.2/2+Htan30°)×2 =1.400m ∑G =140kN 车辆荷载垂直压力q 车 = ∑G/(a×b) =32.26kN/m 2车辆荷载水平压力e 车 = q 车tan 2(45°-φ/2) =10.75kN/m 2（一）构件刚度比K = (I 1/I 2)×(h P /L P ) =0.85（二）节点弯矩和轴向力计算1、a种荷载作用下 (图L-02)涵洞四角节点弯矩M aA = M aB = M aC = M aD =-1/(K+1)·pL P 2/12横梁内法向力N a1 = N a2 =0侧墙内法向力N a3 = N a4 =pL P /2恒载p = p 恒 =66.00kN/m 2M aA = M aB = M aC = M aD =-21.65kN ·m N a3 = N a4 =89.10kN 车辆荷载p = q 车 =32.26kN/m 2M aA = M aB = M aC = M aD =-10.58kN ·m 图 L-02N a3 = N a4 =43.55kN2、b种荷载作用下 (图L-03)M bA = M bB = M bC = M bD =-K/(K+1)·ph P 2/12N b1 = N b2 =ph P /2N b3 = N b4 =0恒载p = e P1 =19.50kN/m 2M bA = M bB = M bC = M bD =-3.95kN ·m N b1 = N b2 =22.43kN3、c种荷载作用下 (图L-04)图 L-03M cA = M cD =-K(3K+8)/[(K+1)(K+3)]·ph P 2/60M cB = M cC =-K(2K+7)/[(K+1)(K+3)]·ph P 2/60N c1 =ph P /6+(M cA -M cB )/h P N c2 =ph P /3-(M cA -M cB )/h PN c3 = N c4 =0恒载p = e P2-e P1 =15.60kN/m 2M cA = M cD =-1.73kN ·m M cB = M cC =-1.43kN ·m N c1 = 5.85kN N c2 =12.09kN图 L-044、d种荷载作用下 (图L-05)四 、 内 力 计 算2.18 m0.6/2+Htan30°=M dA =-[K(K+3)/[6(K 2+4K+3)]+(10K+2)/(15K+5)]·ph P 2/4M dB =-[K(K+3)/[6(K 2+4K+3)]-(5K+3)/(15K+5)]·ph P 2/4M dC =-[K(K+3)/[6(K 2+4K+3)]+(5K+3)/(15K+5)]·ph P 2/4M dD =-[K(K+3)/[6(K 2+4K+3)]-(10K+2)/(15K+5)]·ph P 2/4N d1 =(M dD -M dC )/h P N d2 =ph P -(M dD -M dC )/h PN d3 = N d4 =-(M dB -M dC )/L P车辆荷载p = e 车 =10.75kN/m 2M dA =-9.50kN ·m M dB = 4.72kN ·m M dC =-6.90kN ·m M dD =7.32kN ·m 图 L-05N d1 = 6.18kN N d2 =18.55kN N d3 = N d4 =-4.30kN5、节点弯矩、轴力计算及荷载效应组合汇总表（1）按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.1.6条进行承载能力极限状态效应基本组合（三）构件内力计算(跨中截面内力)1、顶板 (图L-06)x =L P/2P = 1.2p恒+1.4q车 =124.36kNN x = N1 =48.24kNM x = M B+N3x-Px2/2 =63.46kN·mV x = Px-N3 = 6.02kN2、底板 (图L-07)ω1 =1.2p恒+1.4(q车-3e车H P2/L P2)=91.59kN/m2ω2 =1.2p恒+1.4(q车+3e车H P2/L P2)=157.13kN/m2x =L P/2N x = N2 =74.29kNM x =M A+N3x-ω1·x2/2-x3(ω2-ω1)/6L P=63.04kN·mV x =ω1x+x2(ω2-ω1)/2L P-N3=-16.10kN3、左侧墙 (图L-08)ω1 =1.4e P1+1.4e车=42.35kN/m2ω2 =1.4e P2+1.4e车64.19kN/m2x =h P/2N x = N3 =161.87kNM x =M B+N1x-ω1·x2/2-x3(ω2-ω1)/6h P =-16.67kN·mV x =ω1x+x2(ω2-ω1)/2h P-N1= 6.75kN4、右侧墙 (图L-09)ω1 = 1.4e P1 =27.30kN/m2ω2 = 1.4e P2 =49.14kN/m2x =h P/2N x = N4 =161.87kN 图 L-06图 L-07图 L-08图 L-09M x =M C+N1x-ω1·x2/2-x3(ω2-ω1)/6h P=-22.98kN·mV x =ω1x+x2(ω2-ω1)/2h P-N1=-10.56kN5、构件内力汇总表（2）采用上述计算方法，以及《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.1.7条规定，可得构件在正常使用极限状态下短期组合如下表：（3）采用上述计算方法，以及《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.1.7条规定，可得构件在正常使用极限状态下长期组合如下表：五 、 截 面 设 计（一）承载能力极限状态1、顶板 (B-C)钢筋按左、右对称，用最不利荷载计算。
箱涵设计计算书
一． 设计资料地下通道净跨径L0=6m ，净高h0=3.5m ，箱顶填土厚为3m ，土的内摩擦角φ为30°，填土的密度γ1=20KN/m3。
箱涵主体结构混凝土强度等级为C30，箱涵基础垫层混凝土强度等级为C15，纵向受力钢筋采用HRB335钢筋。
地基为强风化砂岩。
汽车荷载等级为城-A 级。
二． 设计计算 （一）尺寸拟定顶板、底板厚度δ=50cm 侧墙厚度t=50cm故计算长度 m t L l 5.65.060=+=+=m H h 0.45.05.30=+=+=δ（二）荷载计算 1．恒载竖向恒载标准值 221/5.725.025320m KN H q v =×+×=•+•=δγγ水平恒载标准值顶板处22121/20320)23045()245(m KN tg H tg q h =××−=••−=oooγφ底板处22122/50)5.43(20)23045()()245(m KN tg h H tg q h =+××−=++••−=oooδγφ2．活载一个汽车后轮荷载横向扩散长度28.103.230326.0fo =×+tg ，故两辆车相邻车轴由荷载重叠；一个汽车后轮荷载纵向扩散长度2.626.386.1303225.0p f o =×+tg 。
按两辆车相邻计算车轴荷载扩散面积横向分布长m tg a 96.83.12)8.130326.0(=+×+×+=o 。
纵向分布长分两种情况，第一种情况考虑1、2、3轴荷载重叠，此时纵向分布长m tg b 52.82.16.32)303225.0(=++××+=o ；第二种情况只考虑4轴荷载，此时纵向分布长m tg b 72.32)303225.0(=××+=o 。
车辆荷载垂直压力，按纵向分布第一种情况计算，2/91.852.896.8)14014060(2m KN q v =×++×=车；按纵向分布第二种情况计算，2/0.1272.396.82002m KN q v =××=车。
箱涵设计计算
）203(45h)tg(H e 21p2-+γ=箱涵结构计算一、设计资料净跨径L 0为4.5m ，净高位2m ，箱涵填土高H 为0.7m ，土的摩擦角ϕ为30，土的容重γ1=19KN/m ³,设箱涵采用C20砼和HRB335钢筋。
二、设计计算（一）截面尺寸拟定（见图1） 顶板、底板厚度δ=40cm （C 1=15cm ）侧墙厚度 t=36cm （C 2=15cm ） 故 L p =L 0+t=4.5+0.36=4.86mh p =h o +δ=2.0+0.4=2.4m（二）荷载计算 1.恒载 恒载竖向压力 P =γ1 H+γ2δ=19×0.7+25×0.4 = 23.2 KN/㎡恒载水平压力 顶板处=19×0.7×tg ²30º =4.43 KN/㎡底板处：=19 ×（0.7+2.8）×tg ²30）203(45h)tg(H e 21p2-+γ==22.16 KN/㎡2.活载公里-Ⅱ级车辆荷载由《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）第4.3.4条计算 一个汽车后轮横向分布宽>1.32m 0.62+0.7tg30°=0.704m <1.82m故，两列车相邻车轴有荷载重叠，应按如下计算横向分布宽度a=（0.62+0.7tg30°）×2+1.3=2.708 m同理，纵向：0.22+0.7tg30°=0.504<1.4/2m 故b=（0.22+ 0.7tg30°）×2=1.008m车辆荷载垂直压力q 车= 1402.708×1.008㎡车辆荷载水平压力e 车=51.29tg ²30°=17.10 KN/㎡三、 内力计算 1 .构件刚度比677.086.44.236.011214.01121Ie 22121p1=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=pL h I2 .节点弯矩和轴向力计算 （1）α种荷载作用下（图2） 涵洞四角节和弯矩:M aA =M aB =M aC =M aD = - 1K+1 · PLp²12N a1=N a2=0 N a3= N a4= PLp2恒载（p=P ）M aA = -10.677+1 · 23.3×4.86²12 = -27.351 KN ·mN a3= 23.3×4.862 = 56.62KN车辆荷载（p=q 车）M aA = -10.677+1 · 51.29×4.86²12 = 60.56 KN ·mN a3= 51.29×4.862 = 124.63KN（2）b 种荷载作用下（图3） M aA =M aB =M aC =M aD = - K K+1 · Php²12N b1=N b2= Php2N a3= N a4=0恒载（p=eP1）M bA = - 0.6770.677+1 ·4.43×2.4²12 =-0.858 KN ·mN b1= 4.43×2.42 =5.316KN（3）C 种荷载作用下（图4）60Ph )3K )(1K ()8K 3(K M M 2p cD cA ∙+++-==60Ph )3K )(1K ()7K 2(K M M 2p cC cB ∙+++-==pcBcA p1h M M 6Ph Nc -+=pcBcA p2h M M 3Ph Nc --=恒载（p=ep2-ep1=22.16-4.43=17.73 KN ）604.273.17)3677.0)(1677.0()8677.03(677.0M M 2cD cA ⨯⨯+++⨯-=== -1.875 KN ·m604.273.17)3677.0)(1677.0()7677.02(677.0M M 2cC cB ⨯⨯+++⨯-=== -1.561 KN ·mKN96.64.2561.1875.164.273.17Nc 1=+-+⨯=KN315.144.2561.1875.134.273.17Nc 2=+--⨯=（4）d 种荷载作用下（图5）4Ph ]5K 152K 10)3K 4K (6)3K (K [M 2p2dA ⋅++++++-=4Ph ]5K 153K 5)3K 4K(6)3K (K [M 2p2dB ⋅++-+++-=4Ph ]5K 153K 5)3K 4K(6)3K (K [M 2p2dC ⋅++++++-=4Ph ]5K 152K 10)3K 4K(6)3K (K [M 2p2dA ⋅++-+++-=pDCdD d1h M M N -=pDCdD pd2h M M Ph N -=-车辆荷载（P=e 车=17.10 KN/m ²）0673.05677.0153677.05)3677.04677.0(6)3677.0(677.05K 153K 5)3K 4K(6)3K (K 22=+⨯+⨯++⨯++=++++++5797.05677.0152677.0105K 152K 10=+⨯+⨯=++4213.05677.0153677.055K 153K 5=+⨯+⨯=++mKN 932.1544.210.17)5297.00673.0(M 2dA ⋅-=⨯⨯+-=mKN 717.844.210.17)4213.00673.0(M 2dB ⋅=⨯⨯--=mKN 113.2544.210.17)4213.00673.0(M 2dC ⋅-=⨯⨯+-=mKN 617.1244.210.17)5297.00673.0(M 2dA ⋅=⨯⨯--=KN72.154.2113.25617.12N d1=+=KN32.2572.154.210.17N d2=-⨯=pCdB d4d3h MdM N N --==KN96.686.4113.25717.8N N d4d3-=+-==（5）节点弯矩和和轴力计算汇总表（6）荷载效应组合。
新规范箱涵结构设计(2010年7月)
1、孔径及净空约定：净跨径L 0 = 3.0m 1、轴向力以杆件受压为正。
净高h 0 = 2.5m2、弯矩以使箱涵内框一侧受拉为正。
2、设计安全等级三级3、截面剪力：使计算截面逆时针转动为正。
结构重要性系数r 0 =0.9前提条件：1）支座在杆件下方；3、汽车荷载2）x为计算截面距左端支座之距离。
荷载等级公路 —Ⅰ级4、支座反力以受压为正。
4、填土情况5、以梁为隔离体，固端梁简化为简支梁时，涵顶填土高度H =0.8m 图中所加的杆端力（轴力、弯矩）及支反力均为正值，土的内摩擦角Φ =30°若计算得到的值为负值，则表示实际方向与图中所示填土容重γ1 =18kN/m 3的方向相反。
地基容许承载力[σ0] =200kPa6、本表格默认箱涵内水深为满水，也可以修改表格，5、建筑材料先不考虑水压力得到涵洞基底应力σmax，普通钢筋种类HRB335最后要求的基底应力为：σmax+h 水*10KPa。
主钢筋直径12mm 钢筋弹性模量Es =200000MPa 钢筋抗拉强度设计值f sd =280MPa7、本表格未考虑砼收缩、温度变化的影响。
涵身混凝土强度等级C 208、本表格已考虑涵洞设计细则中竖向土压力系数的影响。
涵身混凝土抗压强度设计值f cd =9.2MPa 9、本表格已考虑偏心受压构件裂缝宽度验算。
涵身混凝土抗拉强度设计值f td = 1.06MPa 钢筋混凝土重力密度γ2 =25.0kN/m 3基础混凝土强度等级C 15混凝土重力密度γ3 =24.0kN/m 3(一)截面尺寸拟定 (见图L-01)顶板、底板厚度δ =0.3m C 1 =0.3m 侧墙厚度t =0.28m C 2 =0.5m 横梁计算跨径L P = L 0+t = 3.28m L = L 0+2t = 3.56m 侧墙计算高度h P = h 0+δ = 2.8m h = h 0+2δ =3.1m 基础襟边 c =0.2m 基础高度 d =0.4m 基础宽度B = 3.96m[JTG/T D65-04--2007表9.2.2]h/D =0.22竖向土压力系数Ks =1.09图 L-01(二)荷载计算1、恒载恒载竖向压力p 恒 = Ks γ1H+γ2δ =23.19kN/m 2恒载水平压力钢 筋 混 凝 土 箱 涵 结 构 设 计一 、 设 计 资 料二 、 设 计 计 算顶板处e P1 = γ1Htan 2(45°-φ/2) = 4.80kN/m 2底板处e P2 = γ1(H+h)tan 2(45°-φ/2) =23.40kN/m 22、活载汽车后轮着地宽度0.6m，由《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.3.4条规定，按30°角向下分布。
箱涵设计计算精选全文完整版
）203(45h)tg (H e 21p2-+γ=可编辑修改精选全文完整版箱涵结构计算一、设计资料净跨径L 0为4.5m ，净高位2m ，箱涵填土高H 为0.7m ，土的摩擦角ϕ为30，土的容重γ1=19KN/m ³,设箱涵采用C20砼和HRB335钢筋。
二、设计计算（一）截面尺寸拟定（见图1） 顶板、底板厚度δ=40cm （C 1=15cm ）侧墙厚度 t=36cm （C 2=15cm ） 故 L p =L 0+t=4.5+0.36=4.86mh p =h o +δ=2.0+0.4=2.4m（二）荷载计算 1.恒载 恒载竖向压力P =γ1 H+γ2δ=19×0.7+25×0.4 = 23.2 KN/㎡ 恒载水平压力 顶板处=19×0.7×tg ²30º=4.43 KN/㎡底板处：=19 ×（0.7+2.8）×tg ²30 =22.16 KN/㎡2.活载公里-Ⅱ级车辆荷载由《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）第4.3.4条计算 一个汽车后轮横向分布宽>1.32m 0.62+0.7tg30°=0.704m <1.82m 故，两列车相邻车轴有荷载重叠，应按如下计算横向分布宽度a=（0.62+0.7tg30°）×2+1.3=2.708 m 同理，纵向：0.22+0.7tg30°=0.504<1.4/2m 故b=（0.22+ 0.7tg30°）×2=1.008m车辆荷载垂直压力q 车= 1402.708×1.008= 51.29 KN/㎡车辆荷载水平压力e 车=51.29tg ²30°=17.10 KN/㎡ ）203(45h)tg (H e 21p2-+γ=三、 内力计算 1 .构件刚度比677.086.44.236.011214.01121I e 22121p1=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=p L h I2 .节点弯矩和轴向力计算 （1）α种荷载作用下（图2） 涵洞四角节和弯矩: M aA =M aB =M aC =M aD = - 1K+1 · PLp²12N a1=N a2=0 N a3= N a4= PLp2恒载（p=P ）M aA = -10.677+1 · 23.3×4.86²12 = -27.351 KN ·mN a3= 23.3×4.862 = 56.62KN车辆荷载（p=q 车）M aA = -10.677+1 · 51.29×4.86²12 = 60.56 KN ·mN a3= 51.29×4.862 = 124.63KN（2）b 种荷载作用下（图3） M aA =M aB =M aC =M aD = -K K+1 · Php²12N b1=N b2= Php2N a3= N a4=0 恒载（p=eP1） M bA = -0.6770.677+1 ·4.43×2.4²12=-0.858 KN ·mN b1= 4.43×2.42 =5.316KN（3）C 种荷载作用下（图4）60Ph )3K )(1K ()8K 3(K M M 2p cD cA •+++-== 60Ph )3K )(1K ()7K 2(K M M 2p cC cB •+++-== p cBcA p 1h M M 6Ph Nc -+=pcBcA p 2h M M 3Ph Nc --=恒载（p=ep2-ep1=22.16-4.43=17.73 KN ）604.273.17)3677.0)(1677.0()8677.03(677.0M M 2cD cA ⨯⨯+++⨯-== = -1.875 KN ·m604.273.17)3677.0)(1677.0()7677.02(677.0M M 2cC cB ⨯⨯+++⨯-== = -1.561 KN ·mKN 96.64.2561.1875.164.273.17Nc 1=+-+⨯=KN 315.144.2561.1875.134.273.17Nc 2=+--⨯=（4）d 种荷载作用下（图5）4Ph ]5K 152K 10)3K 4K (6)3K (K [M 2p 2dA ⋅++++++-= 4Ph ]5K 153K 5)3K 4K (6)3K (K [M 2p 2dB ⋅++-+++-= 4Ph ]5K 153K 5)3K 4K (6)3K (K [M 2p 2dC ⋅++++++-= 4Ph ]5K 152K 10)3K 4K (6)3K (K [M 2p 2dA⋅++-+++-= pDCdD d1h M M N -=pDCdD p d2h M M Ph N -=-车辆荷载（P=e 车=17.10 KN/m ²）0673.05677.0153677.05)3677.04677.0(6)3677.0(677.05K 153K 5)3K 4K (6)3K (K 22=+⨯+⨯++⨯++=++++++5797.05677.0152677.0105K 152K 10=+⨯+⨯=++4213.05677.0153677.055K 153K 5=+⨯+⨯=++m KN 932.1544.210.17)5297.00673.0(M 2dA ⋅-=⨯⨯+-=m KN 717.844.210.17)4213.00673.0(M 2dB ⋅=⨯⨯--=m KN 113.2544.210.17)4213.00673.0(M 2dC ⋅-=⨯⨯+-=pCdB d4d3h M d M N N --==m KN 617.1244.210.17)5297.00673.0(M 2dA ⋅=⨯⨯--=KN 72.154.2113.25617.12N d1=+=KN 32.2572.154.210.17N d2=-⨯=KN 96.686.4113.25717.8N N d4d3-=+-==（5）节点弯矩和和轴力计算汇总表（6）荷载效应组合。
单孔箱涵结构设计计算书
1、孔径及净空净跨径L 0 =6m 净高h 0 =3.6m 2、设计安全等级一级结构重要性系数r 0 =1.13、汽车荷载荷载等级公路 —Ⅱ级4、填土情况涵顶填土高度H =3.4m 土的内摩擦角Φ =30°填土容重γ1 =18kN/m 3地基容许承载力[σ0] =259.6kPa 5、建筑材料普通钢筋种类HRB335主钢筋直径25mm 钢筋抗拉强度设计值f sd =280MPa 涵身混凝土强度等级C30涵身混凝土抗压强度设计值f cd =13.8MPa 涵身混凝土抗拉强度设计值f td =1.39MPa 钢筋混凝土重力密度γ2 =25kN/m 3基础混凝土强度等级C20混凝土重力密度γ3 =24kN/m 3(一)截面尺寸拟定 (见图L-01)顶板、底板厚度δ =0.4m C 1 =0.05m 侧墙厚度t =0.4m C 2 =0.05m 横梁计算跨径L P = L 0+t =6.4m L = L 0+2t =6.8m 侧墙计算高度h P = h 0+δ =4m h = h 0+2δ =4.4m 基础襟边 c =0.2m 基础高度 d =0.2m 基础宽度 B =7.2m 图 L-01(二)荷载计算1、恒载恒载竖向压力p 恒 = γ1H+γ2δ =71.20kN/m 2恒载水平压力顶板处e P1 = γ1Htan 2(45°-φ/2) =20.40kN/m 2底板处e P2 = γ1(H+h)tan 2(45°-φ/3) =46.80kN/m 22、活载钢 筋 混 凝 土 箱 涵 结 构 设 计一 、 设 计 资 料二 、 设 计 计 算汽车后轮着地宽度0.6m，由《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)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> 1.3/2 m > 1.8/2 m 故横向分布宽度a = (0.6/2+Htan30°)³2+1.3 =5.826m 同理，纵向，汽车后轮着地长度0.2m0.2/2+Htan30°= 2.063 m > 1.4/2 m故b = (0.2/2+Htan30°)³2 = 4.126m ∑G =140kN 车辆荷载垂直压力q 车 = ∑G /(a³b) =5.82kN/m 2车辆荷载水平压力e 车 = q 车tan 2(45°-φ/2) =1.94kN/m 2(三)内力计算1、构件刚度比K = (I 1/I 2)³(h P /L P ) =0.632、节点弯矩和轴向力计算(1)a种荷载作用下 (图L-02)涵洞四角节点弯矩M aA = M aB = M aC = M aD =-1/(K+1)²pL P 2/12横梁内法向力N a1 = N a2 =0侧墙内法向力N a3 = N a4 =pL P /2恒载p = p 恒 =71.20kN/m 2M aA = M aB = M aC = M aD =-149.56kN ²mN a3 = N a4 =227.84kN车辆荷载p = q 车 = 5.82kN/m2M aA = M aB = M aC = M aD =-12.23kN ²m 图 L-02N a3 = N a4 =18.64kN (2)b种荷载作用下 (图L-03)M bA = M bB = M bC = M bD =-K/(K+1)²ph P 2/12N b1 = N b2 =ph P /2N b3 = N b4 =0恒载p = e P1 =20.40kN/m 2M bA = M bB = M bC = M bD =-10.46kN ²m N b1 = N b2 =40.80kN (3)c 种荷载作用下 (图L-04)图 L-03M cA = M cD =-K(3K+8)/[(K+1)(K+3)]²ph P 2/60M cB = M cC =-K(2K+7)/[(K+1)(K+3)]²ph P 2/60N c1 =ph P /6+(M cA -M cB )/h PN c2 =ph P /3-(M cA -M cB )/h PN c3 = N c4 =0恒载p = e P2-e P1 =26.40kN/m 2M cA = M cD =-7.38kN ²m M cB = M cC =-6.16kN ²m N c1 =17.30kN N c2 =35.50kN 图 L-04(4)d 种荷载作用下 (图L-05)M dA =-[K(K+3)/6(K 2+4K+3)+(10K+2)/(15K+5)]²ph P 2/42.26 m 0.6/2+Htan30°=M dB =-[K(K+3)/6(K 2+4K+3)-(5K+3)/(15K+5)]²ph P 2/4M dC =-[K(K+3)/6(K 2+4K+3)+(5K+3)/(15K+5)]²ph P 2/4M dD =-[K(K+3)/6(K 2+4K+3)-(10K+2)/(15K+5)]²ph P 2/4N d1 =(M dD -M dC )/h PN d2 =ph P -(M dD -M dC )/h PN d3 = -N d4 =-(M dB -M dC )/L P车辆荷载p = e 车 =1.94kN/m 2M dA =-4.95kN ²m M dB =2.81kN ²m M dC =-3.81kN ²m M dD =3.96kN ²m 图 L-05N d1 =1.94kN N d2 =5.82kN N d3 = -N d4 =-1.03kN (5)节点弯矩、轴力计算及荷载效应组合汇总表按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.1.6条进行承载能力极限状态效应组合V x =ω1x+x 2(ω2-ω1)/2L P -N 3=-3.65kN 图 L-07(3)左侧墙 (图L-08)ω1 =1.4e P1+1.4e 车=31.28kN/m 2ω2 =1.4e P2+1.4e 车68.24kN/m 2x =h P /2N x = N 3 =298.05kN M x =M B +N 1x-ω1²x 2/2-x 3(ω2-ω1)/6h P =-122.70kN ²m V x =ω1x+x 2(ω2-ω1)/2h P -N 1=-3.02kN(4)右侧墙 (图L-09)ω1 = 1.4e P1 =28.56kN/m 2ω2 = 1.4e P2 =65.52kN/m2x =h P /2N x = N 4 =300.95kN M x =M C +N 1x-ω1²x 2/2-x 3(ω2-ω1)/6h P =-126.53kN ²m V x =ω1x+x 2(ω2-ω1)/2h P -N 1=-8.45kN (5)构件内力汇总表(四)截面设计1、顶板 (B-C)钢筋按左、右对称，用最不利荷载计算。
单孔2x2箱涵结构设计计算书
ω1 = 1.4eP1 = 25.20 ω2 = 1.4eP2 = 46.70
kN/m2 kN/m2
x = hP/2
Nx = N4 = 96.33 kN Mx = MC+N1x-ω1·x2/2-x3(ω2-ω1)/6hP
= -2.37 kN·m Vx = ω1x+x2(ω2-ω1)/2hP-N1
20 24
mm MPa
MPa MPa kN/m3
kN/m3
(一)截面尺寸拟定 (见图L-01)
顶板、底板厚度
δ= C1 =
侧墙厚度
横梁计算跨径
侧墙计算高度
基础襟边 基础高度 基础宽度
t= C2 = LP = L0+t = L = L0+2t = hP = h0+δ = h = h0+2δ =
c= d= B=
(二)荷载计算
1、恒载 恒载竖向压力
h/D= 1.171875 p恒 = γ1H+γ2δ =
恒载水平压力
顶板处
eP1 = γ1Htan2(45°-φ/2) =
底板处
eP2 = γ1(H+h)tan2(45°-φ/3) =
2、活载
0.28 m 0.05 m
0.28 m 0.05 m 2.28 m 2.56 m 2.28 m 2.56 m
Nb1 = Nb2 = 20.52 kN
(3)c种荷载作用下 (图L-04) 恒载
McA = McD = -K(3K+8)/[(K+1)(K+3)]·phP2/60 McB = McC = -K(2K+7)/[(K+1)(K+3)]·phP2/60
新规范单孔箱涵结构设计.
钢筋混凝土框架结构设计一、设计资料1、孔径及净空净跨径L 0 =16净高h 0 =6.252、设计安全等级一级结构重要性系数r 0 =1.13、汽车荷载荷载等级公路—Ⅰ级4、填土情况填土高度H =0.5土的内摩擦角Φ =30填土容重γ1 =18地基容许承载力[σ0] =4005、建筑材料普通钢筋种类HRB335主钢筋直径28钢筋抗拉强度设计值f sd =280涵身混凝土强度等级C 50涵身混凝土抗压强度设计值f cd =22.4涵身混凝土抗拉强度设计值f td =1.83钢筋混凝土重力密度γ2 =25基础混凝土强度等级C 15混凝土重力密度γ3 =24二、设计计算(一截面尺寸拟定 (见图L-01顶板、底板厚度δ =0.85C 1 =0.85侧墙厚度t=1.2C 2 =2.55横梁计算跨径L P = L0+t =17.2L = L0+2t =18.4侧墙计算高度h P = h0+δ =7.1h = h0+2δ =7.95基础襟边c =0基础高度d =0基础宽度B =18.4(二荷载计算1、恒载恒载竖向压力p 恒= γ1H+γ2δ =30.25恒载水平压力顶板处e P1 = γ21Htan (45°-φ/2 =3.00底板处e P2 =γ1(H+htan2(45°-φ/3 =50.702、活载m mm °kN/m3kPamm MPa MPa MPa kN/m3kN/m3m m m m m m m m m m mkN/m2kN/m2kN/m2图 L-01汽车后轮着地宽度0.6m，由《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004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°=故横向分布宽度a = (0.6/2+Htan30°³2+1.3 =同理，纵向，汽车后轮着地长度0.2m0.2/2+Htan30°=故车辆荷载垂直压力车辆荷载水平压力(三内力计算1、构件刚度比K = (I1/I2³(hP /LP =2、节点弯矩和轴向力计算(1a种荷载作用下 (图L-02涵洞四角节点弯矩M aA = MaB = MaC = MaD =-1/(K+1²pL P 2/12横梁内法向力侧墙内法向力恒载N a1 = Na2 =N a3 = Na4 =p = p恒 =N a3 = Na4 =车辆荷载p = q车 =N a3 = Na4 =(2b种荷载作用下 (图L-03M bA = MbB = MbC = MbD =-K/(K+1²ph P 2/12N b1 = Nb2 =ph P /2N b3 = Nb4 =恒载p = eP1 =M bA = MbB = MbC = MbD =N b1 = Nb2 =(3c种荷载作用下 (图L-04M cA = McD =-K(3K+8/[(K+1(K+3]²ph P 2/60M cB = McC =-K(2K+7/[(K+1(K+3]²ph P /60N c1 =ph P /6+(McA -M cB /hP N c2 =ph P /3-(McA -M cB /hPN c3 = Nc4 =恒载p = eP2-e P1 =M cA = McD =M cB = McC =N c1 =N c2 =(4d种荷载作用下 (图L-05M dA =-[K(K+3/6(K2+4K+3+(10K+2/(15K+5]²ph P 2/4047.70-13.75-11.8856.18113.15kN/m220.59 m< 1.3/2 m< 1.8/2 m2.4770.389 m0.77714072.7024.23m< 1.4/2 mm kN kN/mkN/m22b = (0.2/2+Htan30°³2 =∑G =q 车= ∑G /(a³b =e 车 = q车tan (45°-φ/2 =20.150pL P /230.25260.1572.70625.20kN/m2kN ²m kN kN/mkN2M aA = MaB = MaC = MaD =-650.35 M aA = MaB = MaC = MaD =-1562.96 kN ²m 图 L-0203.00-1.6110.65kN/m2kN ²m kN图 L-03kN ²m kN ²m kN kN图 L-04M dB =-[K(K+3/6(K+4K+3-(5K+3/(15K+5]²ph P /4M dC =-[K(K+3/6(K2+4K+3+(5K+3/(15K+5]²ph P 2/4M dD =-[K(K+3/6(K+4K+3-(10K+2/(15K+5]²ph P /4N d1 =(MdD -M dC /hP N d2 =ph P -(MdD -M dC /hP N d3 = -Nd4 =-(MdB -M dC /LP车辆荷载p = e车 =M dB =M dD =N d1 =N d2 =N d3 = -Nd4 =(5节点弯矩、轴力计算及荷载效应组合汇总表按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004第4.1.6条进行承载能力极限状态效应组合=191.42图 L-07kNV x =ω1x+x2(ω2-ω1/2LP -N 3 222224.23151.84140.5343.01129.04-18.41 kN/m2M dA =-153.56M dC =-164.86kN ²m kN ²m kN ²m kN ²m kN kN kN图 L-05(3左侧墙 (图L-08ω1 =1.4e P1+1.4e车*1.3=48.30115.08x =h P /2N x = N3 =1161.69 =-2603.472kN/mkN/mkN2ω2 =1.4e P2+1.4e车*1.32M x =M B +N1x-ω1²x 2/2-x3(ω2-ω1/6hPkN ²m图 L-08kN kN/m2kN/mkN2V x =ω1x+x(ω2-ω1/2hP -N 1 =(4右侧墙 (图L-09ω1 = 1.4eP1 =ω2 = 1.4eP2 = 4.2070.9876.96x =h P /2N x = N4 =1213.24 =-2768.94=(5构件内力汇总表-79.61M x =M C +N1x-ω1²x 2/2-x3(ω2-ω1/6hPkN ²m kN图 L-09V x =ω1x+x2(ω2-ω1/2hP -N 1(四截面设计1、顶板 (B-C钢筋按左、右对称，用最不利荷载计算。
箱涵结构计算书
L p 图1-1一、设计资料（一）概况：***道路工程经过水库溢洪道处设置箱涵，箱涵净跨L 0=8.0米，净高h 0=10.5米，路基红线范围内长49米，箱涵顶最大填土厚度H=3.6米，填土的内摩擦角φ为24°，土体密度γ1＝20.2KN/m 3，设箱涵采用C25混凝土（f cd =11.5MPa ）和HRB335钢筋(f sd =280MPa)。
桥涵设计荷载为城-A 级，用车辆荷载加载验算。
结构安全等级二级，结构重要性系数γ0＝1.0。
地基为泥质粉砂岩，［σ0］＝380kPa ，本计算书主要内容为结构设计与地基应力验算。
（二）依据及规范 1、《城市桥梁设计荷载标准》（CJJ77-98） 2、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004） 3、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004） 4、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）二、设计计算（一）截面尺寸拟定（见图1-1） 箱涵过流断面尺寸由水利部门提供，拟定顶板、底板厚度δ＝100cm （C 1=50cm ） 侧墙厚度 t ＝100cm （C 2=50cm ）故 L P =L 0+t=8+1=9mh p =h 0+δ=10.5+1=11.5m (二)荷载计算1、恒载恒载竖向压力P ＝γ1H+γ2δ＝20.2×3.6+25×1＝97.72kN/m 2恒载水平压力顶板处： e p1＝γ1Htan 2(45o -φ/2)＝20.2×3.6×tan 2（45o -24o /2）＝30.67 kN/m 2底板处：e p2＝γ1（H ＋h ）tan 2(45o -φ/2)＝20.2×（3.6+12.5）×tan 2（45o -24o /2） ＝137.15kN/m 2 2、活载城-A 级车辆荷载轴重按《城市桥梁设计荷载标准》4.1.3条确定，参照《公 路桥涵设计通用规范》第4.3.4条2款，计算涵洞顶车辆荷载引起的竖向土压力,车轮扩散角30o 。
排水箱涵结构计算
一、基本数据1、几何尺寸箱涵宽L(m) 4.00箱涵高H(m) 1.700.40计算宽度L 0(m) 4.40计算高度H 0(m) 2.100.03覆土厚度H 2(m) 2.129计算厚度H 1(m) 2.329 1.002、地质资料土壤容重γ 1.85土壤内摩擦角φ16.0水容重γ1 1.003、地面活荷载q h =0.50t/m 24、所用材料混凝土采用标号C20R w =135kg/cm 2R f =15kg/cm 2γf = 2.5t/m 3钢筋采用等级Ⅱ级钢R g =3350kg/cm 2E g = 2.0E+06kg/cm 21.2二、荷载计算1、外部荷载垂直土压力q t =K z H 2γ= 4.73t/m 2堆积荷载q h =0.50t/m 2↑顶板自重q z =γf h= 1.00t/m 2H 0q=q t +q h +q z = 6.23t/m 2↓(2)侧身作用荷载侧压力系数μ=tg 2(45°-φ/2)=0.57土侧压力q t1=H 1γμ=2.45t/m 2q t2=(H 1+H 0)γμ= 4.65t/m 2堆积荷载侧压q h1=q h2=q h μ=0.28t/m 2q 1=q t1+q h1= 2.73t/m 2q 2=q t2+q h2=4.94t/m 2(3)底面荷载侧墙自重Q 1=Hh γf =2.10t/m A Bq 0=q+2Hh γf /L 0=7.18t/m 2↑2、内部作用荷载H 0P= 1.729t/m 2↓P 0=0.774t/m 2C DP 1= 2.729t/m 2P 2=4.429t/m 2三、应力分析J 1=J 2 1.0K 0= 2.10n=22.55M AB =M AC =M BA =M BD =-7.10t·mM CA =M CD =M DB =M DC =-8.45t·m A-B构件跨中弯矩 M 1max =7.97t·mC-D构件跨中弯矩M 3max =8.93t·m C-A构件跨中弯矩R AC = 3.00t解一元二次方程式=0→X 0＝0.931m a=0.53M 2max =-5.636t·m配筋计算A-B构件 M max =7.97t·m b=cm h 0=37cmA 0=KM/(bh 02R w )=0.0604α=0.062321-√(1-2A 0)==R AC X 0-q 1X 02/2-(q 2-q 1)/(6H 0)X 03-M AC =100H 0(2q 1+q 2)/6+(M AC -M CA )/H 0=R AC -q 1X 0-(q 2-q 1)/(2H 0)X 02qL 02/8-M AB =q 0L 02/8-M CD =-qL 02K 0(2+3K 0)/12n+q 0L 02K 0/12n-q 1H 02(3+8K 0)/60n-q 2H 02(2+7K 0)/60n=-K 0q 0L 02(2+3K 0)/12n+qL 02K 0/12n-q1H 02(2+7K 0)/60n-q 2H 02(3+8K 0)/60n=J 1/J 2×L 0/H 0=1+4K 0+3K 02=1、工况一（施工完，填土结束，尚未投入运行），只有外部荷载J 1/J 2=(H 2+h+0.2)γ1=P 0P 1+H γ1=←———L 0———→P-2Q 1/L 0=↓↓↓↓↓↓↓↓↓↑↑↑↑↑↑↑↑↑(H 2+h+0.2)γ1-q z =P 1 ←←—P 2←——→ P 1—→——→P 2←———L 0———→Pq 0q 1 q 212(1)顶面作用荷载q5、设计依据《水工混凝土结构设计规范》(SL/T191-96)，按Ⅳ级建筑物考虑。
1孔(5-2.5)m箱涵计算书
1-(5-2.5)m箱涵计算书已知计算条件：涵洞的设计安全等级为三级，取其结构重要性系数：.9涵洞桩号= K1+384.00箱涵净跨径= 5米箱涵净高= 2.5米箱涵顶板厚= .4米箱涵侧板厚= .4米板顶填土高= .27米填土容重= 18千牛/立方米钢筋砼容重= 25千牛/立方米混凝土容重= 22千牛/立方米水平角点加厚= .3米竖直角点加厚= .3米涵身混凝土强度等级= C25钢筋等级= II级钢筋填土内摩擦角= 35度基底允许应力= 250千牛/立方米顶板拟定钢筋直径= 20毫米每米涵身顶板采用钢筋根数= 11根底板拟定钢筋直径= 20毫米每米涵身底板采用钢筋根数= 11根侧板拟定钢筋直径= 20毫米每米涵身侧板采用钢筋根数= 6根荷载基本资料：土系数 K = 1.04恒载产生竖直荷载p恒=17.55千牛/平方米恒载产生水平荷载ep1=1.99千牛/平方米恒载产生水平荷载ep2=18.09千牛/平方米汽车产生竖直荷载q汽=150.02千牛/平方米汽车产生水平荷载eq汽=18.4千牛/平方米计算过程重要说明：角点(1)为箱涵左下角,角点(2)为箱涵左上角,角点(3)为箱涵右上角,角点(4)为箱涵右下角构件(1)为箱涵顶板,构件(2)为箱涵底板,构件(3)为箱涵左侧板,构件(4)为箱涵右侧板1>经过箱涵框架内力计算并汇总,结果如下(单位为：千牛.米)：a种荷载(涵顶填土及自重)作用下：涵洞四角节点弯矩和构件轴力：MaA = MaB = MaC = MaD = -1 / (K + 1) * P * Lp^2 / 12 = -27.75287kN.mNa1 = Na2 = 0kNNa3 = Na4 = P * Lp / 2 = 47.39688kNa种荷载(汽车荷载)作用下：MaA = MaB = MaC = MaD = -1 / (K + 1) * M顶板端部 = -40.01875kN.mNa1 = Na2 = 0kNNa3 = Na4 = V顶板端部 = 91kNb种荷载(侧向均布土压力)作用下：涵洞四角节点弯矩和构件轴力：MbA = MbB = MbC = MbD = -K / (K + 1) * P * hp^2 / 12 = -.488389kN.mNb1 = Nb2 = P * Lp / 2 = 2.892006kNNb3 = Nb4 = 0kNc种荷载(侧向三角形土压力)作用下：涵洞四角节点弯矩和构件轴力：McA = McD = K *(3K + 8) / ((K + 1)*(K + 3)) * P * hp^2 / 60 = -2.142094kN.m McB = McC = K *(2K + 7) / ((K + 1)*(K + 3)) * P * hp^2 / 60 = -1.799524kN.m Nc1 = P * hp / 6 + (McA - McB) / hp = 7.661997kNNc2 = P * hp / 3 - (McA - McB) / hp = 15.67838kNNc3 = Nc4 = 0kNd种荷载(侧向汽车压力)作用下：涵洞四角节点弯矩和构件轴力：MdA = -(K * (K + 3) / 6(K^2 + 4K +3) + (10K + 2) / (15K + 5)) * P * hp^2 / 4 = -24.09762kN.mMdB = -(K * (K + 3) / 6(K^2 + 4K +3) - (5K + 3) / (15K + 5)) * P * hp^2 / 4 = 14.59651kN.mMdC = -(K * (K + 3) / 6(K^2 + 4K +3) + (5K + 3) / (15K + 5)) * P * hp^2 / 4 = -19.10306kN.mMdD = -(K * (K + 3) / 6(K^2 + 4K +3) - (10K + 2) / (15K + 5)) * P * hp^2 / 4 = 19.59108kN.mNd1 = (MdD - MdC) / hp = 13.3428kNNd2 = P * hp - (MdD - MdC) / hp = 40.02841kNNd3 = Nc4 = -(MdB - MdC) / Lp = -6.240662kN角点(1)在恒载作用下的的总弯矩为：-30.38角点(1)在汽车作用下的的总弯矩为：-64.12角点(1)在混凝土收缩下的的弯矩为：28.77角点(1)在温度变化下的的总弯矩为：28.77构件(1)在恒载作用下的的总轴力为：10.55构件(1)在汽车作用下的的总轴力为：13.34构件(1)在混凝土收缩下的的轴力为：0构件(1)在温度变化下的的总轴力为：0角点(2)在恒载作用下的的总弯矩为：-30.04角点(2)在汽车作用下的的总弯矩为：-25.42角点(2)在混凝土收缩下的的弯矩为：-28.77角点(2)在温度变化下的的总弯矩为：-28.77构件(2)在恒载作用下的的总轴力为：18.57构件(2)在汽车作用下的的总轴力为：40.03构件(2)在混凝土收缩下的的轴力为：0构件(2)在温度变化下的的总轴力为：0角点(3)在恒载作用下的的总弯矩为：-30.04角点(3)在汽车作用下的的总弯矩为：-59.12角点(3)在混凝土收缩下的的弯矩为：-28.77角点(3)在温度变化下的的总弯矩为：-28.77构件(3)在恒载作用下的的总轴力为：47.4构件(3)在汽车作用下的的总轴力为：84.76构件(3)在混凝土收缩下的的轴力为：0构件(3)在温度变化下的的总轴力为：0角点(4)在恒载作用下的的总弯矩为：-30.38角点(4)在汽车作用下的的总弯矩为：-20.43角点(4)在混凝土收缩下的的弯矩为：28.77角点(4)在温度变化下的的总弯矩为：28.77构件(4)在恒载作用下的的总轴力为：47.4构件(4)在汽车作用下的的总轴力为：97.24构件(4)在混凝土收缩下的的轴力为：0构件(4)在温度变化下的的总轴力为：02>荷载组合计算角点(1) 正常使用极限状态效应组合短期组合(M恒 + 0.7 * M活) = -75.26482 角点(1) 正常使用极限状态效应组合长期组合(M恒 + 0.4 * M活) = -56.02991 角点(1) 承载能力极限状态 (1.2 * M恒 + 1.4 * M活) = -126.223角点(2) 正常使用极限状态效应组合短期组合(M恒 + 0.7 * M活) = -47.83635 角点(2) 正常使用极限状态效应组合长期组合(M恒 + 0.4 * M活) = -40.20968 角点(2) 承载能力极限状态 (1.2 * M恒 + 1.4 * M活) = -71.64008角点(3) 正常使用极限状态效应组合短期组合(M恒 + 0.7 * M活) = -71.42605角点(3) 正常使用极限状态效应组合长期组合(M恒 + 0.4 * M活) = -53.68951角点(3) 承载能力极限状态 (1.2 * M恒 + 1.4 * M活) = -118.8195角点(4) 正常使用极限状态效应组合短期组合(M恒 + 0.7 * M活) = -44.68273角点(4) 正常使用极限状态效应组合长期组合(M恒 + 0.4 * M活) = -38.55442角点(4) 承载能力极限状态 (1.2 * M恒 + 1.4 * M活) = -65.05877构件(1) 正常使用极限状态效应组合短期组合(N恒 + 0.7 * N活) = 19.89397构件(1) 正常使用极限状态效应组合长期组合(N恒 + 0.4 * N活) = 15.89112构件(1) 承载能力极限状态 (1.2 * N恒 + 1.4 * N活) = 31.34473构件(2) 正常使用极限状态效应组合短期组合(N恒 + 0.7 * N活) = 46.59027构件(2) 正常使用极限状态效应组合长期组合(N恒 + 0.4 * N活) = 34.58175构件(2) 承载能力极限状态 (1.2 * N恒 + 1.4 * N活) = 78.32423构件(3) 正常使用极限状态效应组合短期组合(N恒 + 0.7 * N活) = 106.7284构件(3) 正常使用极限状态效应组合长期组合(N恒 + 0.4 * N活) = 81.30061构件(3) 承载能力极限状态 (1.2 * N恒 + 1.4 * N活) = 175.5393构件(4) 正常使用极限状态效应组合短期组合(N恒 + 0.7 * N活) = 115.4653构件(4) 正常使用极限状态效应组合长期组合(N恒 + 0.4 * N活) = 86.29314构件(4) 承载能力极限状态 (1.2 * N恒 + 1.4 * N活) = 193.01323>将箱涵框架分解为四根独立构件，求其跨中内力并进行效应组合。
单孔箱涵内力计算
梯形断面沟槽顶部土压力 沟槽宽B 洞顶槽宽B0 Bc 4.4 7.568 10.076 Kg γ qt2 49.69059 0.95 12
m Hd 0.66 3.8 B1 Hd/Bc 3.4 0.377134
H 2.4
梯形断面沟槽侧向土压力 Ka φ qt3 0.333333 0.52359878 16.8
本计算表格中的所有公式参见中国水利水电出版社《涵洞》一书，熊启钧编著
单孔箱涵设计基本资料 底板均布q1 顶板均布q2 侧墙上q3 侧墙下q4 加腋尺寸C 92.1890588 65.6596471 25.0601317 35.620132 0.25 底板厚d1 顶板厚d2 侧墙厚d3 半板跨长L1 墙跨长L2 1.5 2.825 0.45 0.4 0.4
单孔箱涵弯距分配表 结点 D B A 杆端 DB BD BA AB AC 劲度S 0.0050625 0.00755162 0.0075516 0.0035556 传递系数 -1 0.5 0.5 -1 分配系数μ 0.40133589 0.59866411 0.6798867 0.3201133 固端弯距MF 34.5708971 69.1417941 -20.880063 10.1198626 23.4306287 -23.430629 -34.950965 5.94067397 2.38420565 -2.3842057 -3.5564683 0.60449886 0.24260709 -0.2426071 -0.3618918 0.06151135 -0.0246867 -0.0368246 60.6283385 43.0596659 -43.059666 19.475473 20.239725 -17.47548 11.881348 -1.778234 1.2089977 -0.180946 0.1230227 33.493904
箱涵结构部分施工图设计总说明
箱涵结构部分施工图设计总说明一、工程概况根据排水设计，在道路里程K0+856处修建一箱涵，本图册设计的箱涵里程为K0+000-K0+79300,涵洞纵坡为0.8%,单洞箱涵尺寸为3.5X4.0m°二、采用的设计规范及设计依据2.1 设计规范《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)(2015年版)《建筑边坡工程技术规范》(GBZT50330-2013)《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJD63-2007)《公路路基设计规范》(JTGD30-2015)《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)《公路工程岩石试验规程》(JTGE41-2005)《地质灾害防治工程设计规范》(DB50/5029-2004)《地下工程防水技术规范》(GB50108-2008)2.2 设计依据1、业主提供的现状1：500地形图及管线测量图2、《礼慈路道路及配套工程K0+80-K0+260及K0+823箱涵工程地质勘察报告》，重庆川东南地质工程勘察院，二。
一六年九月三、主要材料(1)混凝土◊箱涵C30、P1O防水混凝土：箱涵主体结构C20混凝土：垫层C30混凝土：地梁为提高混凝土的耐久性能，确保结构设计使用年限，防止混凝土开裂，箱涵主体结构混凝土中应通过配合比试验掺入适量的优质膨胀剂(如S1等)，以补偿混凝土收缩，混凝土的收缩率需控制在2X10T以下。
(2)钢筋钢筋：采用的钢筋应符合GB1499.1—2017和GB1499.2—2018国家标准的相关规定，直径N12mm者采用HRB400热轧带肋钢筋；直径V12mm者采用HPB300热轧光圆钢筋。
焊条：E43系列用于焊接HPB300钢筋,Q235B钢材：E55系列用于焊接HRB400钢筋(3)浆砌片石M7.5水泥砂浆砌MU30片石：截、排水沟箍筋：20mm（2）钢筋的锚固与连接①钢筋锚固长度应满足一下要求:注：受压钢筋的锚固长度不小于受拉钢筋锚固长度的0.7倍。
单孔箱涵的结构计算-内水压力(受拉构件)
176539 0.5 1.95 4.88 1 215 -4341.298859 540
不满足 0.029314003 80 55
不满足
满足
轴力对截面重心的偏心距e0
216
满足抗裂要求
0.03 ys η
s
160 1 130.79 满足限裂要求 偏心距增大系数
Ƃsk 0.3
板底面垂直均布荷载 q1 标准值 设计值 固端弯矩 MAC MCA MBD MDB MAB MBA B BA 0.00627 0.696 95.18 1.27 9.12 -1.59 1.11 -0.19 0.13 -0.02 0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 105.02 设计值 -159.63 159.63 -198.13 198.13 176.54 -197.36 NAE 157.73 NBF -174.11 AB 0.00627 0.696 -92.87 2.55 4.56 -3.18 0.55 -0.39 0.07 -0.05 0.01 -0.01 0.00 0.00 0.00 -88.74 L L1 L2 -86.43 -101.61 标准值 89.21 44.60 -109.55 -54.77 -92.87 95.18 A
洞顶均布荷载总和 q2 -70.38 -81.86 设计值 103.76 51.88 -128.78 -64.39 -104.41 107.47
AC 0.00274 0.304 89.21 1.11 -1.38 -0.17 -0.02 0.00 0.00 88.74 3.9 1.95 3.4
NAB -137.24
37.874 1000.000 360.000 40.000 375 0.39875 0.55 540 根数 4 0.028884347 10.55304097 120 根数 4 7.843 0.052 0.054 407092.7059 400000 3546.352941 3546.352941 200 200 5333333333 5514906604 27574533.02 1.705 0.498 0.85 1.309
箱涵结构计算书
箱涵结构计算书目录1 计算依据与基础资料 (1)1.1 工程概况 (1)1.1.1截面尺寸 (1)1.1.2填土情况 (1)1.2 标准与规范 (1)1.2.1 标准 (1)1.2.2 规范 (1)1.3 主要材料 (2)1.4 设计要点与参数 (2)1.5 计算软件 (2)2 计算模型简介 (3)2.1 计算模型 (3)2.2 荷载施加 (3)3 箱涵结构计算 (4)3.1 荷载组合 (4)3.2 箱涵受力计算 (4)3.2.1 箱涵弯矩 (4)3.2.2 箱涵剪力 (5)3.2.3 箱涵轴力 (6)3.2.4 箱涵配筋验算 (7)4地基承载力验算 (32)4.1荷载计算 (32)4.2地基应力 (33)1 计算依据与基础资料1.1 工程概况道路在桩号K1+000处设置两孔6x3.5m箱涵，箱涵结构中心线与道路中线的法线逆交13.5度，箱涵全长46m1.1.1截面尺寸净跨径：6m净高：3.5m顶板厚：0.6m底板厚：0.65m侧墙厚：0.6m倒角：0.15x0.15m基础：15cmC15素混凝土垫层；50cm浆砌片石垫层；基础宽度：14.8m1.1.2填土情况箱涵覆土厚度：1.729m土的内摩擦角：30°填土容重：18KN/m31.2 标准与规范1.2.1 标准桥梁结构安全等级为一级;设计荷载：汽车荷载：公路-I级，人群荷载：根据《桥梁设计准则》要求。
跨径：2孔6.0x3.5m钢筋砼箱涵；箱涵总长：46m；横坡：根据道路设计进行设置。
地震烈度：7度；环境条件Ⅰ类;地震荷载：地震基本烈度为7度，动荷载峰值加速度0.1g，Ⅱ类场地。
1.2.2 规范《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）；《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）；《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）；《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）；《公路涵洞设计细则》（JTG/T D65-04-2007）；《公路桥梁抗震设计细则》（JTJ041-2000）；《城市道路设计规范》（CJJ 37-90）；1.2.3 参考资料《公路桥涵设计手册》桥梁上册（人民交通出版社2004.03）《公路小桥涵设计示例》（人民交通出版社2005.01）1.3 主要材料1）混凝土：箱涵采用C30混凝土。
新规范箱涵结构设计(2021年7月).
新规范箱涵结构设计(2021年7月).1、孔径及净空商定:净跨径L 0 = 3.0m 1、轴向力以杆件受压为正。
净高h 0 = 2.5m2、弯矩以使箱涵内框一侧受拉为正。
2、设计平安等级三级3、截面剪力:使计算截面逆时针转动为正。
结构重要性系数r 0 = 0.9前提条件:1支座在杆件下方;3、汽车荷载2x为计算截面距左端支座之距离。
荷载等级大路—Ⅰ级4、支座反力以受压为正。
4、填土状况5、以梁为隔离体,固端梁简化为简支梁时,涵顶填土高度H =0.8m 图中所加的杆端力(轴力、弯矩及支反力均为正值,土的内摩擦角Φ =30°若计算得到的值为负值,则表示实际方向与图中所示填土容重γ1 =18kN/m 3 的方向相反。
地基容许承载力[σ0] =200kPa6、本表格默认箱涵内水深为满水,也可以修改表格,5、建筑材料先不考虑水压力得到涵洞基底应力σmax,一般钢筋种类HRB335最终要求的基底应力为:σmax+h 水*10KPa。
主钢筋直径12mm 钢筋弹性模量Es =200000MPa 钢筋抗拉强度设计值f sd =280MPa7、本表格未考虑砼收缩、温度变化的影响。
涵身混凝土强度等级C 208、本表格已考虑涵洞设计细则中竖向土压力系数的影响。
涵身混凝土抗压强度设计值f cd =9.2MPa 9、本表格已考虑偏心受压构件裂缝宽度验算。
涵身混凝土抗拉强度设计值f td = 1.06MPa 钢筋混凝土重力密度γ2 =25.0kN/m 3基础混凝土强度等级C 15混凝土重力密度γ3 =24.0kN/m 3(一截面尺寸拟定 (见图L-01顶板、底板厚度δ =0.3m C 1 =0.3m 侧墙厚度t =0.28m C 2 =0.5m 横梁计算跨径L P = L 0+t = 3.28m L = L 0+2t = 3.56m 侧墙计算高度h P =h 0+δ = 2.8m h = h 0+2δ =3.1m 基础襟边 c =0.2m 基础高度 d =0.4m 基础宽度B = 3.96m[JTG/T D65-04--2007表9.2.2]h/D =0.22竖向土压力系数Ks =1.09图 L-01(二荷载计算1、恒载恒载竖向压力p 恒= Ks γ1H+γ2δ =23.19kN/m 2恒载水平压力钢筋混凝土箱涵结构设计一、设计资料二、设计计算顶板处e P1 = γ1Htan 2(45°-φ/2 = 4.80kN/m 2底板处e P2 = γ1(H+htan 2(45°-φ/2 =23.40kN/m 22、活载汽车后轮着地宽度0.6m,由《大路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004第4.3.4条规定,按30°角向下分布。
箱涵结构设计
箱涵结构设计1、孔径及净空净跨径L 0 =5m 净⾼h 0 =4m2、设计安全等级⼆级结构重要性系数r 0 = 1.03、汽车荷载荷载等级公路 —Ⅰ级4、填⼟情况涵顶填⼟⾼度H = 5.8m ⼟的内摩擦⾓Φ =35°填⼟容重γ1 =18kN/m 3地基容许承载⼒[σ0] =250kPa5、建筑材料普通钢筋种类HRB400主钢筋直径22mm 钢筋抗拉强度设计值f sd =330MPa 涵⾝混凝⼟强度等级C 30涵⾝混凝⼟抗压强度设计值f cd =13.8MPa 涵⾝混凝⼟抗拉强度设计值f td = 1.39MPa 钢筋混凝⼟重⼒密度γ2 =25kN/m 3基础混凝⼟强度等级C 10混凝⼟重⼒密度γ3 =24kN/m 3(⼀)截⾯尺⼨拟定 (见图L-01)顶板、底板厚度δ =0.55m C 1 =0.3m 侧墙厚度t =0.45m C 2 =0.5m 横梁计算跨径L P = L 0+t = 5.45m L = L 0+2t = 5.9m 侧墙计算⾼度h P = h 0+δ = 4.55m h = h 0+2δ =5.1m 基础襟边 c =0.2m 基础⾼度 d =0.1m 基础宽度 B =6.3m图 L-01(⼆)荷载计算1、恒载恒载竖向压⼒p 恒 = γ1H+γ2δ =118.15kN/m2恒载⽔平压⼒顶板处e P1 = γ1Htan 2(45°-φ/2) =28.29kN/m 2底板处e P2 = γ1(H+h)tan 2(45°-φ/3) =53.17kN/m 22、活载钢筋混凝⼟箱涵结构设计⼀、设计资料⼆、设计计算汽车后轮着地宽度0.6m，由《公路桥涵设计通⽤规范》(JTG D60—2004)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故横向分布宽度a = (0.6/2+Htan30°)32+1.3 =8.597m同理，纵向，汽车后轮着地长度0.2m0.2/2+Htan30°= 3.449 m > 1.4/2 m故b = (0.2/2+Htan30°)32 =6.897m ∑G =140kN 车辆荷载垂直压⼒q 车 = ∑G /(a3b) =2.36kN/m 2车辆荷载⽔平压⼒e 车 = q 车tan 2(45°-φ/2) =0.64kN/m2(三)内⼒计算1、构件刚度⽐K = (I 1/I 2)3(h P /L P ) =1.522、节点弯矩和轴向⼒计算(1)a种荷载作⽤下 (图L-02)涵洞四⾓节点弯矩M aA = M aB = M aC = M aD =-1/(K+1)2pL P 2/12横梁内法向⼒N a1 = N a2 =0侧墙内法向⼒N a3 = N a4 =pL P /2恒载p = p 恒 =118.15kN/m 2M aA = M aB = M aC = M aD =-115.85kN 2m N a3 = N a4 =321.96kN 车辆荷载p = q 车 =2.36kN/m 2M aA = M aB = M aC = M aD =-2.32kN 2m 图 L-02N a3 = N a4 =6.43kNM bA = M bB = M bC = M bD =-K/(K+1)2ph P 2/12N b1 = N b2 =ph P /2N b3 = N b4 =0恒载p = e P1 =28.29kN/m 2M bA = M bB = M bC = M bD =-29.47kN 2m N b1 = N b2 =64.36kN(3)c 种荷载作⽤下 (图L-04)图 L-03M cA = M cD =-K(3K+8)/[(K+1)(K+3)]2ph P 2/60M cB = M cC =-K(2K+7)/[(K+1)(K+3)]2ph P 2 /60N c1 =ph P /6+(M cA -M cB )/h P N c2 =ph P /3-(M cA -M cB )/h PN c3 = N c4 =0恒载p = e P2-e P1 =24.88kN/m2M cA = M cD =-14.40kN 2m M cB = M cC =-11.51kN 2m N c1 =18.23kN N c2 =38.37kN图 L-04(4)d 种荷载作⽤下 (图L-05)M dA =-[K(K+3)/6(K 2+4K+3)+(10K+2)/(15K+5)]2ph P 2/43.65 m0.6/2+Htan30°=M dB =-[K(K+3)/6(K2+4K+3)-(5K+3)/(15K+5)]2ph P2/4M dC =-[K(K+3)/6(K2+4K+3)+(5K+3)/(15K+5)]2ph P2/4M dD =-[K(K+3)/6(K2+4K+3)-(10K+2)/(15K+5)]2ph P2/4N d1 =(M dD-M dC)/h P车辆荷载p = e车 =0.64kN/m2M dA =-2.38kN2mM dB =0.93kN2mM dC =-1.60kN2mM dD = 1.72kN2m图 L-05N d1 =0.73kNN d2 = 2.18kNN d3 = -N d4 =-0.46kN(5)节点弯矩、轴⼒计算及荷载效应组合汇总表按《公路桥涵设计通⽤规范》(JTG D60—2004)第4.1.6条进⾏承载能⼒极限状态效应组合V x =ω1x+x2(ω2-ω1)/2L P-N3图 L-07=-1.90kN(3)左侧墙 (图L-08)ω1 =1.4e P1+1.4e 车=40.50kN/m 2ω2 =1.4e P2+1.4e 车75.33kN/m 2x =h P /2N x = N 3 =394.71kNM x =M B +N 1x-ω12x 2/2-x 3(ω2-ω1)/6h P=-52.81kN 2mV x =ω1x+x 2(ω2-ω1)/2h P -N 1=-4.69kN (4)右侧墙 (图L-09)ω1 = 1.4e P1 =39.61kN/m 2ω2 = 1.4e P2 =x =h P /2N x = N 4 =396.01kNM x =M C +N 1x-ω12x 2/2-x 3(ω2-ω1)/6h P=-54.02kN 2m V x =ω1x+x 2(ω2-ω1)/2h P -N 1=-6.73kN(5)构件内⼒汇总表(四)截⾯设计1、顶板 (B-C)钢筋按左、右对称，⽤最不利荷载计算。
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MdA = -13.59 kN·m
MdB = 7.85 kN·m
MdC = -10.52 kN·m
MdD = 10.91 kN·m
Nd1 = 7.14 kN
Nd3 =Nd-2Nd=4 21.43 kN = -3.67 kN
荷载种类
恒载
e 1.2×∑结构、土的重力
b=
q车∑=G∑= Ge/车(a=×qb车) tan2(45°
1.25 2.51 560.00 28.58 9.53
m kN kN/m2 kN/m2
横向车轮 排数
纵向车轮 排数
顶部W 底部P
K= (I1/I2)× 0.60 N=k2+4k+3=
MaA = MaB -1/(K+1) Na=1 M=aCNa=2 ·pLP2/12
65.67
65.67
-3.38
-3.38
-2.69
-2.69
-8.49
-8.49
-37.21 -37.21
7.85
-10.52
-41.11 -66.83
16.07
-9.65
P = 1.2xp恒= LP/2 +1.4q车 = 98.21
Nx = NM1x == Vx =MB+PNx3-xN-3
=
76.61 455.68 -53.08
第1页
车辆荷载 (2)b种荷载 作用下 (图
恒载 (3)c种荷载 作用下 (图
恒载
(4)d种荷载 作用下 (图
车辆荷载
(5)节点弯矩 、 按轴《力公计路算桥 涵设计通用
pMa=A q=车Ma=B Na=3 M=aCNa=4
=
28.58 -37.21 71.44
kN/m2 kN·m kN
MbA = MbB -K/(K+1) Nb=1 M=bCNb=2 ·phP2/12
b
c 1.4×∑土侧压力
a
车辆荷载
d
1.4×∑汽车
荷载效应组合
3、构件内力 计 (1算)顶(跨板中(截图 L-06)
(2)底板 (图 L-07)
MA 122.12 146.54 -3.38 -3.22 -9.23 -37.21 -13.59 -71.11 66.20
M (kN·m)
MB 54.73
MC 54.73
C γ3 =
HRB335 22 180
30 11.8 0.42
25
15 24
mm MPa
MPa MPa kN/m3
kN/m3
δ = 0.5 m C1 = 0.3 m
t = 0.5 m
LP = CL20+=t
0.9
m
L = L0�+δ= 5.5 m
h = h0+=2
3
m
δ = 3.5 m
kN kN kN·m kN
1.2p恒 ω1 = +1.4(q车-
= 1.28p3恒.80 kN/m2 ω2 = +1.4(q车
= 112.61 kN/m2 x = LP/2
Nx = N3 = MA2+9N83x.-6ω0 1 kN Mx = ·x2/2-
= ω51x3+5x.28(1ω kN·m Vx = 2-ω
Nc3 N=c2Nc=4 (McA-
p = eP2=McA e=P1Mc=D
0 21.00
kN/m2
McB = Mc=C -3.22 kN·m
= -2.69 kN·m
Nc1 = 10.33 kN
Nc2 = 21.18 kN
MdA = [-K(K+3)/6 MdB = [-K(K+3)/6 MdC = [-K(K+3)/6 MdD = [(KM(dDK-+3)/6 Nd1 = MpdhCP)-/(hMPdDNd3 =Nd-2Nd=4 M-d(CM)d/Bh-P
钢筋混凝土箱涵结构设计
一、设 计 资 料 1、孔径及净 空 净跨径 净高 2、设计安全 等 结级构重要性 系数
3、汽车荷载 荷载等级 4涵、顶填填土土情高况 度 土的内摩擦 角 填 地土基容容重许承 载力
5普、通建钢筑筋材种料 类 主 钢钢筋筋抗直拉径强 度 涵设身计混值凝土 强 涵度身等混级凝土 抗 涵压身强混度凝设土 抗 钢拉筋强混度凝设土 重 基力础密混度凝土 强 混度凝等土级重力 密度
二、设 计 计 算 (一)截面尺 寸 顶板拟、定底(板见 厚度
侧墙厚度
横梁计算跨 径
侧墙计算高 度
基础襟边 基础高度 基础宽度 (二)荷载计 算 1恒、载恒竖载向压 力 恒载水平压 力 顶板处 底板处 2汽、车活后载轮着 地 一宽个度汽车后 轮横向分布
故横向分布 宽度
同理，纵 向，汽车后
故
车辆荷载垂 直 车压辆力荷载水 平 (三压)力内力计 算 1、构件刚度 比
c = 0.3 m
d = 0.3 m
B = 6.1 m
p恒 = γ 1H+γ2δ =
eP1 = γ 1HetPa2 n=2(4γ5 1(H+h)tan2
48.50
12.00 33.00
kN/m2
kN/m2 kN/m2
0.6/2+Hta n30°=
1.45 m
a=
7.81 m
0.2/2+Hta n30°=
MD 122.12 146.54 -3.38 -3.22 -9.23 -37.21 10.91 -36.82 100.50
图 L-02 图 L-03 图 L-04
图 L-05
N1 22.46 26.96 18.00 10.33 39.66
0 7.14 10.00 76.61
Nb3 = Nb=4 phP/2
=0
pMb=A e=P1Mb=B Nb=1 M=bCNb=2
=
12.00 -3.38 18.00
kN/m2 kN·m kN
McA = McD -
McB = Mc=C K-(3K+8)/[
= Kp(h2P/K6++7()M/c[A
Nc1 = -pMhcPB/)3/-hP
Na3 = Na=4
0
= pLP/2
5.76
图 L-01
4
2
48.50 kN/m2 87.32 kN/m2
差值
38.82 kN/m2
e种荷载
MA=MD= MB=MC= N3=NA4= N1=N2=
122.12 kN·m 54.73 kN·m
169.77 kN 22.46 kN
设计: 李海川 2020/7/15
2、节点弯矩 和 (1轴)a向种力荷计载 作 涵用洞下四角(节图 点 横弯梁矩内法向 力 侧墙内法向 力
L0 = 4.5 m h0 = 2.5 m
一级 r0 = 1.1
公路 — Ⅰ级
H= 2 m
Φ = 30 °
γ1 =
18
kN/m3
[σ0] = 180 kPa
fsd =
C fcd = ftd = γ2 =