海地涵洞工程师系统手册hardce

前言

海地涵洞工程师系统为海地公司系列工程设计软件之一，涵洞工程师系统共分两个版本：一为自由设计版本，二为规范设计版本（正在开发中，计划于2002年年底推出）。目前公司所推出的版本为自由设计版本，其“自由设计”的意义在于设计人员可以不依据规范所设定的尺寸设计，系统能够依据设计人员提供的尺寸数据，进行力学的分析，进行荷载、配筋等计算以及基底的承载力的验算等并可以输出设计书以及全套的工程图纸。

海地涵洞工程师系统（HARD CE）能够和海地公路优化设计系统（HARD2002）直接相连，因此利用海地涵洞工程师系统（HARD CE）进行涵洞设计，可以不必输入有关路线的大量繁杂的数据，而是直接通过HARD2002系统得到，可以大大节省设计时间，提高设计质量和时效。

海地涵洞工程师系统（HARD CE）能够完成板涵（分明、暗）、拱涵、园管涵以及箱涵的设计及出图。

下面将通过以下的章节对各种涵洞的设计进行说明。

目录

前言 (1)

目录 (2)

第一章系统说明 (3)

1．1系统安装 (3)

1．2系统运行 (3)

第二章暗板涵 (5)

2．1总体说明 (5)

2．2参数说明 (5)

2．3计算及出图 (6)

第三章园管涵 (13)

3．1总体说明 (13)

3．2参数说明 (14)

3．3计算出图 (15)

第四章拱涵 (18)

4．1总体说明 (18)

4．2计算出图 (18)

第五章箱涵 (20)

第六章明板涵 (21)

编后语 (23)

第一章系统说明

1．1系统安装

涵洞工程师系统的安装随HARD2000系统共同安装，其加密也随同HARD2000系统一起完成，其目的主要是为使两个系统能够很好的联系起来，以达到设计数据的共享。

1．2系统运行

当涵洞设计的资料通过路线的设计

提供时，必须运行“涵洞设计基本资料”

菜单，涵洞系统与路线系统的连接通过：

*.mz和*.gzw两个文件完成（如图示）。

两个文件的意义见HARD2000系统用户手册。在调入两个文件的同时，系统还输出一个涵洞设

计向导文件（*.HD），这个文件将用来管

理涵洞的设计过程，包括存储、调用、输

出模板等。用户对项目内的各个涵洞分别

进行设计，可以随时存储设计向导文件，

并可以在下一次设计时调入该设计向导

文件继续设计。

涵洞设计，首先调入涵洞设计向导文

件（*.HD），然后选择桩号、涵洞形式并

进行设计，当几道涵洞设计完成后，可以

通过“存储”按钮，进行存储，这时各个

涵洞的设计参数均被保存在设计向导文件（*.HD）中，在下次设计时用户可以任意的调入并进

行修改。在设计过程中，涵洞形式可以任意的变换，并通过存储将设计结果保存起来。

第二章暗板涵

2．1总体说明

完成不同公路等级、不同荷载等级、填土高度不小于0.5米的钢筋混凝土暗板涵的计算与绘图，应用范围非常广泛。

系统可以绘制板涵的一般布置图、钢筋构造图，并根据涵底纵坡的大小，当涵底坡大于5%时，涵身与基础每3~6米设一道阶梯，每段阶梯的落差小于等于板端厚的3/4，每段阶梯的坡度为5%，当涵底坡小于5%时，涵身不做阶梯处理。洞口形式有：八字墙、一字墙、跌水井、上，下游急流坡，涵洞斜交斜做。

盖板采用平行四边形简支板，采用25号混凝土，斜板按等长的正板计算。

板涵设计的内容包括：

计算：计算盖板内力、结构尺寸及配筋；计算台身厚度及台后应力验算；计算基础宽度及基底应力验算。

出图：一般布置图；钢筋构造图。

2．2参数说明

路线参数：

用户可以通过HARD2000系统

得到，也可以直接填写。（如图示）

板及涵洞参数如图示。

2．3计算及出图

系统提供盖板及涵台计算，盖板计算提供配筋计算以及各项验算，计算结果如下所示：盖板涵- 盖板计算结果

1.设计资料

1车道

交角= .0度

标准跨径: 3.0 m

计算跨径: 3.2 m

设计荷载: 汽车-15级; 验算荷载: 挂车-80

盖板材料: 25号混凝土Ra=14.5 MPa Rl=1.55 MPa

II级钢筋Rg=Rg1=340 MPa

2.活载计算

(1)汽车

顺板跨a汽= 2.81 m

垂直板跨b汽= 5.01 m

垂直压力p汽= 9.21 kN/m2

跨中弯矩M汽= 11.78 kN.m

支点剪力Q汽= 13.77 kN

(2)挂车

顺板跨a挂= 4.01 m

垂直板跨b挂= 5.81 m

垂直压力p挂= 17.14 kN/m2

跨中弯矩M挂= 22.28 kN.m

支点剪力Q挂= 25.71 kN

3.恒载计算

土的容重Y=18 kN/m3, 土的内摩擦角=35°盖板顶填土高度H= 2.26 m

填土垂直压力q土= 40.75 kN/m

盖板平均厚度h= 40.00 cm

盖板自重gz= 10.00 kN/m

跨中弯矩M恒= 65.98 kN.m

支点剪力Q恒= 76.13 kN

4.荷载组合

组合I Mj= 100.46 kN.m Qj= 116.16 kN 组合III Mj= 103.69 kN.m Qj= 119.63 kN 计算内力

Mj= 103.69 kN.m Qj= 119.63 kN

5.截面设计

计算板宽:取垂直于行车方向1米宽度

跨中板高HB1= 40.0 cm

支点板高HB2= 40.0 cm

ag= 3.5 cm

h0= 36.5 cm

钢筋根数7

钢筋截面积Ag= 14.0770 cm2

6.截面验算(取1米板宽计算)

1)正截面强度验算

混凝土受压区高度x= 2.8 cm

设计弯矩115.15 kN.m

2)斜截面剪切强度验算

设计剪力268.73 kN

3)裂缝宽度

[f0]= .250

f= .238

涵台计算结果如下所示：