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 = 2.5m

2、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] =

200

kPa

6、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 =

280MPa

7、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 =

24.0

kN/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 =

23.19

kN/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) =

23.40

kN/m 2

2、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。汽车后轮横向分布宽(此处计算 横向最多只考虑两辆汽车－共4个车轮荷载叠加的情况)一个后轮单边荷载> 1.3/2 m

横向分布宽度(m)< 1.8/2 m (按30度扩散，涵9.2.3条)故横向分布宽度

a = (0.6/2+Htan30°)³2+1.3 =

2.824m

考虑横向车轮数目

n横=

2

同理，纵向，汽车后轮着地长度0.2m

一个车轮单边的纵向分布宽度0.2/2+Htan30°=

0.562 m < 1.4/2 m 故 b = (0.2/2+Htan30°)³2 =

1.124m 考虑纵向车轮数目n纵=

1考虑的总车轮重量

∑G =

140kN 车辆荷载垂直压力

q 车 = ∑G /(a³b) =

44.12kN/m 2车辆荷载水平压力e 车 = q 车tan 2

(45°-φ/2) =

14.71

kN/m 2

(三)内力计算1、构件刚度比

K = (I 1/I 2)³(h P /L P ) =

1.05

2、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 =

23.19kN/m 2M aA = M aB = M aC = M aD =

-10.14kN ²m N a3 = N a4 =

38.04kN 车辆荷载

p = q 车 =

44.12kN/m 2M aA = M aB = M aC = M aD =

-19.30kN ²m

N a3 = N a4 =

72.36

kN

(2)b种荷载作用下 (图L-03)

M bA = M bB = M bC = M bD =-K/(K+1)²ph P 2/12

N b1 = N b2 =ph P /2N b3 = N b4 =

0恒载

p = e P1 =

4.80kN/m 2M bA = M bB = M bC = M bD =

-1.61kN ²m N b1 = N b2 =

6.72

kN

(3)c 种荷载作用下 (图L-04)

M cA = M cD =M cB = M cC =N c1 =ph P /6+(M cA -M cB )/h P N c2 =ph P /3-(M cA -M cB )/h P

N c3 = N c4 =

0恒载

p = e P2-e P1 =

18.60

kN/m 2

0.76 m

0.6/2+Htan30°=