箱涵结构计算书

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《规范》

《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：

箱涵孔数n = 1

孔净宽B = 2.900 m 孔净高H = 2.500 m

底板厚d1 = 0.500 m 顶板厚d2 = 0.500 m

侧墙厚d3 = 0.400 m 加腋尺寸t = 0.250 m

3．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＝ 1.20

构件的承载力安全系数K ＝ 1.35

5．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 mm

6．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 = 12.500kN/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 = 84.053kN/m

作用于顶板上的垂直压力qt = q v1+q v2 = 96.553kN/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

由《通规》第4.3.1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/m

4．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。

列表中a表示荷载起点到单元始端节点的距离，单位为米

列表中c表示线性荷载的线性分布长度，单位为米

5．工况“正常使用”荷载列表

荷载设计值列表：

荷载标准值列表：

四、内力计算

1．计算说明

a、采用有限单元法对结构进行内力计算。

b、建模时，水平单元（底板和顶板）方向从左到右。

c、建模时，竖直单元（边墙和隔墙）方向从下到上。

d、承载力极限状态计算时，荷载效应组合设计值按下式计算：

S ＝γG1K×S G1K＋γG2k×S G2K＋γQ1k×S Q1K＋γQ2k×S Q2K，即：

S ＝ 1.05×S G1K＋1.20×S G2K＋1.20×S Q1K＋1.10×S Q2K，即：

e、正常使用极限状态验算应按荷载效应的标准组合进行，并采用下列表达式：

S k（G k，Q k，f k，αk）≤ c

2．内力计算结果

左边墙下侧节点内力:

M=-3.493kN·m Q=39.357kN N=164.614kN

Mk=-3.297kN·m Nk=154.679kN

左边墙跨中内力:

Mmax=15.060kN·m Qmax=50.920kN

Nmax=164.614kN 截面位置Xmax=0.000m

Mmin=-25.756kN·m Qmin=50.920kN

Nmin=164.614kN 截面位置Xmin=0.000m

Mk=-24.201kN·m Nk=154.679kN

左边墙上侧节点内力:

M=-54.667kN·m Q=64.477kN N=164.614kN

Mk=-51.435kN·m Nk=154.679kN

右边墙下侧节点内力:

M=3.493kN·m Q=39.357kN N=164.614kN

Mk=3.297kN·m Nk=154.679kN

右边墙跨中内力:

Mmax=25.756kN·m Qmax=50.920kN

Nmax=164.614kN 截面位置Xmax=0.000m

Mmin=-15.060kN·m Qmin=50.920kN

Nmin=164.614kN 截面位置Xmin=0.000m

Mk=24.201kN·m Nk=154.679kN

右边墙上侧节点内力:

M=54.667kN·m Q=64.477kN N=164.614kN

Mk=51.435kN·m Nk=154.679kN

底板左侧节点内力:

M=3.493kN·m Q=18.533kN N=0.000kN

Mk=3.297kN·m Nk=0.000kN

底板跨中内力:

Mmax=16.626kN·m Qmax=12.096kN

Nmax=0.000kN 截面位置Xmax=0.000m

Mmin=0.000kN·m Qmin=12.096kN

Nmin=0.000kN 截面位置Xmin=0.000m

Mk=15.806kN·m Nk=0.000kN

底板右侧节点内力:

M=3.493kN·m Q=18.533kN N=-0.000kN

Mk=3.297kN·m Nk=-0.000kN

顶板左侧节点内力: