新规范单孔箱涵结构设计-含裂缝计算

合集下载

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。

钢筋混凝土箱涵施工裂缝的分析与控制

钢筋混凝土箱涵施工裂缝的分析与控制当钢筋混凝土箱涵用作疏水工程或地下通道工程时，要求具有足够的强度和合格的防水性能。

从结构上看，施工并不困难。

但要满足制定要求，达到合格工程的质量标准，并非易事。

特别是对钢筋混凝土箱涵易出现裂缝的问题，应引起足够的重视。

东深疏水箱涵工程在施工过程中，就出现了侧墙裂缝的问题。

东深疏水箱涵工程位于惠阳市马安镇四周，为深圳市东部疏水工程的一个标段。

箱涵制定为现浇双孔钢筋混凝土结构，混凝土标号为C30，单孔断面：净宽×净高＝3．2×4．0〔m〕，墙、底板、顶板厚度均为0．5m，全长943m，每23m为一节，共41节。

节与节之间设3cm宽的沉降缝，沉降缝处设橡胶止水带。

工程地处西枝江一级阶地，地表为农田。

地基顶面制定标高为6．9m，处冲积层粘土及砂层交接部位。

冲积层粘土属中压缩性土。

工程在1998年6月至1999年6月期间施工〔见图1箱涵横截面构造示意〕。

注：标高单位为m图1箱涵横截面构造示意单位：mm〔1〕基坑开挖深度约6m。

采纳两台挖掘机接力开挖，自卸汽车运土。

基坑边坡坡度1∶1，在边坡中部设1．5m宽的操作平台，便于施工作业。

〔2〕采纳木模板，钢支撑。

模板经过制定后，在加工场地制作好，运至现场安装。

两模板之间用对拉螺栓连接。

对拉螺栓用Φ12的钢筋制作〔中间设止水钢板〕，上下左右间距均为80cm。

〔3〕箱涵混凝土采纳商品混凝土，泵送。

分两次浇注，先浇注底板混凝土，后浇注侧墙和顶板混凝土。

施工缝设在底板以上70cm 处，缝中安装镀锌钢板止水片〔见图2箱涵横截面示意〕。

〔4〕施工的重点是后浇部分，而后浇部分的施工重点是侧墙混凝土浇注。

后浇部分的侧墙深度为3．8m，且顶板钢筋密布，浇注振捣十分困难。

混合料用串筒送入模板中，每间隔1．5m移动一次串筒。

串筒处的顶板钢筋先不绑扎，便于安放串筒。

待侧墙混凝土浇注完毕后，再绑扎钢筋。

〔5〕侧墙混凝土以50cm的层厚逐层浇注。

裂缝验算(新规范)-新改

判断混凝土强度等级
0.511774239
0.511774239 1.9 50
0.2129651
200000 600
4105 1538600
50 1 28 0.00266801 0.01 146.1632156 2.39
判断混凝土强度等级
-2.883691833
0.2 2.7
0.125890378
1000 700 90
0.117804267
h/2-as' e' 应力σsq=Nqe'/As(ho-as') 钢筋弹模ES 砼轴心抗拉强度标准值ftk 有效受压区混凝土截面面积Ate cs(20≤cs≤65,小于20取20，大于65取65) 钢筋的相对粘结特征系数Vi（光圆0.7，带肋1）受拉区纵向钢筋的等效直径deq（按7.1.2-3计算） ρte(小于0.01时取0.01)(AS/Ate)
ρte实际取值
裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数φ(小于0.2取 0.2，大于1取1)
φ实际取值
αcr（受弯、偏压1.9，偏拉2.4，轴拉2.7）
as
w
max
acr
sk s
(1.9c
0.08
deq te
)
轴心受拉构件弹模ES 轴力Nq（准永久组合值）(kN)
纵向受拉钢筋面积As（mm2）有效受拉区混凝土截面面积Ate（mm2） c(大于等于20小于等于65) 钢筋的相对粘结特征系数Vi（光圆0.7，带肋1）受拉区纵向钢筋的等效直径deq（按7.1.2-3计算） ρte(小于0.01时取0.01)(AS/Ate)
ρte实际取值应力σs=Nq/As 砼轴心抗拉强度标准值ftk
裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数φ(小于0.2取 0.2，大于1取1)

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。

钢筋混凝土箱涵计算书(含裂缝计算)精选全文

（一）孔径及净空净跨径L 0 = 6.00m 净高h 0 = 3.00m（二）设计安全等一级结构重要性系数r 0 =1.1（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 = 1.5m 土的内摩擦角Φ =35°填土容重γ1 =19kN/m 3地基容许承载力[σ0] =260kPa（五）建筑材料普通钢筋种类HRB335主钢筋直径22mm 钢筋抗拉强度设计值f sd =280MPa 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f cd =13.8MPa 涵身混凝土抗拉强度设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)、截面尺寸拟顶板、底板厚度δ =0.5m C 1 =0.15m 侧墙厚度t =0.5m C 2 =0.15m 横梁计算跨径L P = L 0+t= 6.5m L = L 0+2t=7m 侧墙计算高度h P = h 0+δ= 3.5m h = h 0+2δ =4m 基础襟边 c =0.1m 基础高度 d =0.1m 基础宽度B =7.2m图 L-01（一）恒载恒载竖向压力p 恒 = γ1H+γ2δ =41.00kN/m 2恒载水平压力顶板处e P1 = γ1Htan 2(457.72kN/m 2底板处e P2 = γ1(H+h)tan228.32kN/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一个汽车后轮横向分布> 1.3/2 m > 1.8/2 m故车轮压力扩散线相重 a =(0.6/2+Ht3.100m同理，纵向，汽车后0.2/2+Htan30°=0.966 m > 1.4/2 m故 b =(0.2/2+Ht 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°8.74kN/m 2（一）构件刚度比K =(I 1/I 2)×0.54（二）节点弯矩和1、a种荷载作用下 (图涵洞四角节点弯矩M aA = M aB = M aC =-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 =41.00kN/m 2M aA = M aB= M aC =-93.83kN ·m N a3 = N a4=133.25kN 车辆荷载p = q 车 =32.26kN/m 2M aA = M aB= M aC =-73.82kN ·m 图 L-02N a3 = N a4=104.84kN2、b种荷载作用下 (图M bA = M bB = M bC =-K/(K+1)·ph P 2/12N b1= Nb2=ph P/2N b3 = N b4=0恒载p = e P1 =7.72kN/m 2M bA = M bB= M bC =-2.76kN ·m N b1 = N b2=13.52kN3、c种荷载作用下 (图图 L-03M cA = M cD =-K(3K+8)/[M cB = M cC =-K(2K+7)/[N c1 =ph P/6+(McA-M cB )/h P N c2 =ph P /3-(M cA -N c3 = N c4=0恒载p = e P2-e P1 =20.60kN/m 2M cA = M cD =-4.00kN ·m M cB= M cC=-3.36kN ·m N c1 =11.83kN N c2 =24.21kN图 L-044、d种荷载作用下 (图1.17 m0.6/2+Htan30°=四、内力计算M dA =-[K(K+3)/[M dB =-[K(K+3)/[M dC =-[K(K+3)/[M dD =-[K(K+3)/[N d1 =(M dD-M dC )/h P N d2 =ph P -(M dD -M dC )/h P N d3 = N d4=-(M dB -M dC )/L P车辆荷载p = e 车 =8.74kN/m 2M dA =-16.68kN ·m M dB =10.09kN ·m M dC =-13.21kN ·m M dD =13.56kN ·m 图 L-05N d1 =7.65kN N d2 =22.95kN N d3 = N d4=-3.59kN5、节点弯矩、轴力计算（1）按《公路桥涵设计（2）按《公路桥涵设计（3）按《公件内力计1、顶板 (图L-06)x =L P /2P = 1.2p 恒+1.4q 车 =94.36kN N x = N 1 =46.19kN M x=M B +N 3x-271.64kN·m V x = Px-N 3=5.02kN2、底板 (图L-07)ω1 =1.2p 恒+1.4(q 车-=83.72kN/m 2ω2 =1.2p 恒+1.4(q 车=105.01kN/m 2x =L P /2N x = N 2 =84.94kN M x =M A +N 3x-ω1·x 2/2-=270.75kN ·m V x =ω1x+x 2(ω2-ω=-12.28kN3、左侧墙(图L-08)ω1 =1.4e P1+1.4e 车=23.05kN/m 2ω2 =1.4e P2+1.4e 车51.88kN/m 2x =h P /2N x = N 3 =301.65kNM x =M B +N 1x-ω1·x 2/2-=-172.20kN ·m V x =ω1x+x 2(ω2-ω=6.76kN 4、右侧墙(图L-09)ω1 =1.4e P1 =10.81kN/m 2ω2=1.4e P2 =39.65kN/m 2x =h P /2N x = N 4 =301.65kN图 L-08图 L-09图 L-06图 L-07M x =M C +N 1x-ω1·x 2/2-=-186.09kN ·m V x =ω1x+x 2(ω2-ω=-14.66kN5、构件内力汇总表（1）承载能（一）承载能力极1、顶板 (B-C)钢筋按左、右对称，用(1)跨中l 0 =6.50mh =0.50ma =0.05m h 0 =0.45mb =1.00mM d =271.64 kN ·m ，N d =46.19 kN ， V d=5.02 kNe 0 = M d /N d=5.881i =h/121/2=0.144m五、截面设计（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：（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：长细比l 0/i =45.03> 17.5由《公路钢筋混凝土及ξ1 =0.2+2.7e 035.483> 1.0 ，取ξ1 =1.00ξ2=1.15- 1.020> 1.0 ，取ξ2 =1.00η =1+(l 0/h)2ξ1ξη = 1.009由《公路钢筋混凝土及e = ηe 0+h/2-a 6.135mr 0N d e =f cd bx(h 0-x/2)311.73 =13800x(0.45-x/2)解得x =0.053 m≤ξb h 0 =0.56×0.45 =0.252 m 故为大偏心受压构件。

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

= 0.06 kN
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

箱涵结构计算

(2)荷载组合
荷载组合1:结构自重+顶板覆土自重+路面辅装+静止土压力
荷载组合2:结构自重+顶板覆土自重+路面辅装+地面列车荷载(考虑冲击力的影响)+主动土压力
(3)主要设计参数
结构自重:钢筋混凝土重度
顶板上覆土自重:
车行道路面辅装:
非车行道路面辅装:
静止土压力:箱涵顶部 ,箱涵底部（铁路桥涵设计基本规范TB 10002.1—2005）
箱涵结构计算
一.箱涵结构分析计算说明
1.计算内容
淘浦东路—真南路下立交跨铁路段采用现浇混凝土箱形结构，主车道断面形式为单箱单室，机动车道净宽8.8米,净高4.5米,非机动车道净宽4.2米,净高2.5米,横断面见图1,箱涵全长43.7米.
图1主通道箱涵横断面
箱涵采用C40防水钢筋混凝土结构,各部位结构尺寸见表1.
弯矩图
轴力
剪力
弯矩图
顶板,底板轴力
腹板轴力
腹板剪力
顶板，底板剪力
结构控制内力
项目
弯距（）
剪力（）
轴力（）
顶板内侧
＋3807
2027
356
顶板外侧
－3452
2027
356
底板内侧
－4812
2582
625
底板外侧
＋3826
2582
625
侧墙内侧
3826
625
2447
侧墙外侧
2286
625
2447
根据结构内力包罗图,按强度进行截面配筋计算,并验算最大裂缝宽度，混凝土的压应力、剪应力，结果如下所示。的要求进行了验算,以确定截面及配筋.结构构件配筋均为裂缝验算控制,配筋率在经济配筋范围内,说明拟定的构件是经济合理的.

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。

单孔箱涵结构计算书

单孔箱涵结构计算书项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、示意图：二、基本设计资料1．依据规范及参考书目：《水工混凝土结构设计规范》(SL 191-2008)，以下简称《砼规》《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2002）《水工钢筋混凝土结构学》(中国水利水电出版社)《公路工程技术标准》JTG B01-2014，以下简称《公路标准》《公路桥涵设计通用规范》JTJ D60-2004，以下简称《通规》《涵洞》（中国水利水电出版社出版，熊启钧编著）中国建筑工业出版社《高层建筑基础分析与设计》（宰金珉、宰金璋）2．几何信息：单层箱涵孔数n = 1孔净宽B = 3.500 m孔净高H = 3.000 m底板厚d1 = 0.350 m顶板厚d2 = 0.300 m侧墙厚d3 = 0.300 m加腋尺寸t = 0.250 m3．荷载信息：埋管方式：上埋式填土高Hd = 3.200 m填土种类：密实砂类土、硬塑粘性土内摩擦角φ = 36.0 度水下内摩擦角φ = 32.0 度填土容重γ = 22.000 kN/m3填土浮容重γs = 18.000 kN/m3汽车荷载等级：公路-Ⅱ级4．荷载系数：可变荷载的分项系数γQ1k＝1.20可变荷载的分项系数γQ2k＝1.10永久荷载的分项系数γG1k＝1.05永久荷载的分项系数γG2k＝1.205．材料信息：混凝土强度等级：C15纵向受力钢筋种类：HRB335纵筋合力点至近边距离as = 0.040 m最大裂缝宽度允许值ωmax = 0.250 mm6．荷载组合：7．荷载组合下附加荷载信息：8．约束信息：第1跨左侧支座约束：铰支第1跨右侧支座约束：铰支9．地基土参数：按弹性地基上的框架进行箱涵内力计算。

地基模型：弹性半空间模型地基土的泊松比μo ＝0.200地基土的变形模量Eo ＝20.00 MPa三、荷载计算1．垂直压力计算顶板自重q v2 = d2×25 = 7.500kN/m垂直土压力计算公式如下:q v1 = K s×γ×H d工况：正常使用，顶板上的垂直土压力q v1 = 81.389kN/m作用于顶板上的垂直压力qt = q v1+q v2 = 88.889kN/m 2．侧向水平土压力计算水平土压力计算公式如下:q h = γ×H×tan2(45°－φ/2)3．汽车荷载按《公路标准》7.0.3条规定并考虑车辆荷载的相互作用得到：q q = 8.676 kN/m，顶板承受汽车荷载汽车荷载产生的对称作用于侧墙两侧水平土压力为：q qh = q q×tan2(45°－φ/2) = 2.25 kN/m4．荷载单位及方向规定垂直、平行集中荷载单位：kN弯矩单位：kN·m均布荷载、三角形、倒三角形等线性分布荷载单位：kN/m垂直集中荷载及线性分布荷载垂直单元轴线，以向上或者向左为正平行集中荷载平行于单元轴线，以向上或者向右为正弯矩以逆时针为正。

箱涵裂缝计算及加固

箱涵裂缝计算及加固摘要:某输水工程采用3孔3.5m×3.5m有压箱涵，施工完后在洞身出现纵向裂缝，本文采用平面杆系结构力学分析方法及ansys有限元整体分析方法对开裂前后结构内力状态进行分析，进而提出有效的加固处理方法。

关键词：箱涵；裂缝；有限元；加固处理1 工程概况某输水工程采用3孔3.5m×3.5m有压箱涵，由于夏季施工没有注意温控与混凝土养护，加之混凝土中采用的外掺剂磨细矿渣本身具有很大的早期收缩性，造成2节箱涵开裂，根据混凝土结构质量缺陷评定标准，评定纵缝为Ⅲ类质量缺陷，即对结构安全、运行、外观有影响，需进行加固、补强。

2计算分析现采用平面杆系内力分析方法和ansys有限元整体三维建模分析方法对开裂前后箱涵结构的弯矩及应力进行分析，为加固处理提供依据。

图1 开裂前结构弯矩图图2 开裂后结构弯矩图由上述图1～图2计算结果可知，纵向裂缝出现后，箱涵结构内力增加较大，最大变化幅度甚至超过了300%，对箱涵结构是不安全的，需进行补强加固处理。

在对开裂前后箱涵内力进行对比的基础上，采用大型有限元分析软件ANSYS，对顶板开裂较为严重的箱涵进行三维数值模拟仿真计算，进一步分析开裂前后箱涵结构整体的应力分布变化。

本次计算采用solid65单元模拟钢筋混凝土结构，此种单元包含混凝土的材料参数，用solid45单元模拟地基和填土。

结构开裂前采用整体式钢筋模型，即直接利用solid65单元提供的实参数建立钢筋模型，开裂后裂缝处混凝土退出工作，采用分离式钢筋模型，即用杆单元模拟钢筋，钢筋与混凝土共用节点。

开裂后箱涵第一主应力计算结果见图3 所示。

图3开裂后箱涵第一主应力开裂后各控制点的第一主应力值相比开裂前有所增大，箱涵顶板裂缝附近控制点应力增加较大，为防止裂缝进一步的扩展，应该采取适当加固措施。

3加固处理混凝土结构加固处理方法很多，常见的有预应力法、黏贴玻璃钢法和增加断面法。

预应力法主要适用于影响建筑物整体受力或强度不足而开裂部位的补强加固。

单孔箱涵结构计算的工程案例

单孔箱涵结构计算的工程案例# 单孔箱涵结构计算工程案例。

一、工程背景。

咱们就说有这么一个项目啊，是在一条小河沟上面要建一个单孔箱涵。

为啥要建这个箱涵呢？因为河沟两边的路得连通起来啊，汽车、行人啥的都得能顺利通过，而且还不能影响河沟的排水功能。

这个箱涵的设计要求可不少，要能承受上面道路传来的各种车辆荷载，还得经得住河沟里偶尔发大水的冲击力呢。

二、结构尺寸与材料。

这个单孔箱涵啊，它的净宽就定为5米，净高呢，定成了3米。

箱涵的壁厚，咱就给它设计成0.4米厚，这个厚度可是经过深思熟虑的哦。

为啥这么定呢？这就跟咱们穿衣服一样，太薄了不结实，太厚了又浪费材料。

箱涵的材料就选用钢筋混凝土，强度等级呢，就用C30的。

这就好比给箱涵选了一身结实又耐用的“盔甲”。

钢筋呢，咱就根据计算结果来配置，就像给这个“盔甲”里面加上骨架，让它更牢固。

三、荷载计算。

# （一）恒载。

1. 结构自重。

首先得算出箱涵自身的重量。

这个箱涵的混凝土体积可不能算错喽。

咱们把箱涵看成一个大的长方体减去里面空的小长方体（就是那个单孔的部分）。

箱涵外部的长是5 + 0.4×2 = 5.8米（两边壁厚都得加上），宽是3+ 0.4×2 = 3.8米，高就是壁厚0.4米。

那混凝土的体积就是5.8×3.8×0.4 5×3×0.4（这里减去空的部分体积）。

算出体积之后，再乘以混凝土的重度（一般取25kN/m³），这就得到了箱涵的自重了。

2. 土压力。

箱涵上面还有覆土呢。

这覆土的重量也得算进去。

假设覆土的高度是1米，那土压力就等于覆土的重度（一般取18kN/m³）乘以覆土的高度，再乘以箱涵顶部的面积（5×1米）。

这就像有个人在箱涵上面一直压着它呢，这个压力可不能小看。

# （二）活载。

1. 车辆荷载。

这条路啊，经常有汽车跑。

根据道路的等级，咱们查规范知道了车辆荷载的标准值。

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。

箱涵专项施工方案设计(含计算)

104国道连江至晋安段改线工程(纵二线）琯头岭隧道连江侧至琯头互通A2段YK4+494.000箱涵施工方案中国建筑股份有限公司104国道连江至晋安段改线工程第I项目经理部二〇一四年八月二十七日目录一、编制依据 (1)二、工程概况及水文地质情况 (1)三、施工组织 (2)3.1、施工工艺图框 (2)3.2、资源配置 (3)3.2.1、劳动力配置 (3)3.2.2、材料计划 (3)3.2.3、设备计划 (4)3.2.4、进度指标和计划安排 (5)四、箱涵施工一般规定 (5)五、箱涵施工方法 (6)5.1、施工前准备 (6)5.2、基坑开挖和处理 (6)5.3、涵身基础施工 (6)5.4、涵身底板和部分墙体钢筋与模板施工 (7)5.5、涵身底板和部分墙体（第一次）砼施工 (7)5.6、涵墙身钢筋制作及安装 (8)5.7、涵墙身模板安装 (8)5.8、箱涵顶板模板安装 (9)5.9、箱涵顶板钢筋制作及安装 (10)5.10、箱涵顶板和墙身（第二次）混凝土施工 (10)5.11、砼养护 (11)5.12、模板、支架拆除 (12)5.13、沉降缝防水层施工 (13)5.14、翼墙施工 (13)5.15、涵背回填施工 (14)六、施工技术要求 (15)七、质量保证措施 (17)7.1、基本要求 (17)7.2、实测项目及外观鉴定 (17)7.2.1、箱涵实测项目，详见表7-1 (17)7.2.2、钢筋焊接、绑扎，详见下表 (18)7.2.3、外观鉴定 (18)八、施工安全及注意事项 (19)8.1、安全措施 (19)8.2、注意事项 (20)九、文明施工措施 (21)十、环境保护措施 (21)十一、附箱涵支架计算书 (21)YK4+494.000箱涵施工方案一、编制依据1、104国道连江至晋安段改线工程（纵二线）琯头岭隧道连江侧至琯头互通A2段工程施工招标文件；2、福建省交通规划设计院设计的《104国道连江至晋江段改线工程（纵二线）琯头岭隧道连江侧至琯头互通A2段》两阶段施工图设计文件（文件编号：20120004）；3、现行有关公路桥涵施工技术规范、规程及验收标准。

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。