盖板涵涵洞计算 - 360文档中心

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计算条件

涵洞设计安全结构重要性系数：0.9 涵洞桩号:K0+150.00

设计荷载等级=城－A

验算荷载等级(兼容老规范)=城－A 布载宽度=13(m)

板顶填土高度=4.1015(m)

土容重=18千牛/立方米

土的内摩擦角=30度

盖板单侧搁置长度=20cm

净跨径=300(cm)

计算跨径=320cm

涵洞斜交角度=0度

正标准跨径=340cm

板间接缝长度=2cm

横向钢筋等级=II级钢筋

单侧基础襟边总宽=30cm

洞身长度29(m)

盖板厚度30cm

盖板宽度=100cm

盖板容重=25千牛/立方米

盖板抗压强度=13.8MPa

盖板抗拉强度=1.39MPa

涵台顶宽度=60cm

涵台底宽度=107.5cm

涵台高度=190cm

涵台容重=23千牛/立方米

台身抗压强度=7.82MPa

整体式基础=False

基础级数=1

每级基础高度=60cm

基础容重=23千牛/立方米

铺底厚度=40

铺底容重=23千牛/立方米

基底容许应力=250

每延米铺底宽度=40cm

单侧基础襟边总宽=30cm

盖板计算

1.恒载内力计算

系数K = 1.372864

q土= K * 土容重* 填土高度= 101.3544kN

q自= 盖板容重* 盖板厚度= 7.5kN

恒载产生的支座剪力V恒=(q土+ q自) * 净跨径/ 2=163.2816kN

恒载产生的跨中弯矩M恒=1 / 8 * (q土+ q自) * 计算跨径^ 2 = 139.3336kN·M

2.活载计算

设计荷载等级:城－A

布载宽度=13米

用动态规划法求得设计荷载作用下盖板上产生的最大弯矩和剪力

冲击力系数U = 0

最大弯矩M设= M设* (1 + U)=17.50052* (1 + 0)=17.50052kN·M

最大剪力V设= V设* (1 + U)=20.50843* (1 + 0)=20.50843kN.

3.荷载组合

(1)承载能力极限状态效应组合

Md = 1.2 * M恒+ 1.4 * M设= 191.7011kN*m

V支= 1.2 * V恒+ 1.4 * V设=224.6497kN

(2)正常使用极限状态效应组合

正常使用极限状态效应组合短期组合Msd = M恒+ 0.7 * M设= 151.584kN*m

正常使用极限状态效应组合长期组合Mld = M恒+ 0.4 * M设= 146.3339kN*m

4.构件计算

(1) 正截面强度计算

截面有效高度h0 = 260mm

盖板宽度b = 1000mm

盖板抗压强度fcd = 13.8MPa

钢筋抗拉设计强度fsd = 340MPa

按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）第5.2.2-1和5.2.2-2公式，计算最小钢筋截面积As

由r0 * Md <= fcd * b * x * (h0 - x/2) ,可得x

由fsd * As = fcd * b * x ,可得As

x = 53.6132 <= ξb*h0 = 143,截面受压高度符合要求!

根据计算需要受拉钢筋的最小截面积As = 2176.065mm^2

在涵洞中设计的受拉钢筋的截面积Ar = 4084.071mm^2

实际钢筋截面积Ar = 4084.071mm^2 >= 最小钢筋截面积As =2176.065mm^2 , 正截面强度满足要求。

(2) 斜截面强度计算

由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）第5.2.9条计算

0.51 * 10 ^ (-3) * sqr(fck) * b * h0 = 726.2801kN > r0*Vd = 202.1848kN

截面尺寸满足要求

由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）第5.2.10条计算

1.25 * 0.5 * 10 ^ (-3) * a2 * ftd * b * h0 = 225.875kN > r0*Vd = 20

2.1848kN

可不进行斜截面抗剪承载力的验算，仅需按构造要求配置箍筋

5.裂缝验算

c1 = 1

c2 = 1.482682

c3 = 1.15

Es = 200000MPa

δss = Msl / (0.87 * As * h0) = 160.9886MPa

Wtk = c1 * c2 * c3 * (δss / Es) * ((30 + d ) / (0.28 + 10 * p)) = 0.1580794mm < 0.2 mm

符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）第6.4.2条规定。

6.涵台计算

设计荷载作用下的内力计算

计算水平土压力产生的弯矩:

涵台基础距路面高度H=6.3015米

破坏棱体长L=3.638173米

荷载布置宽度为13米,布载长度为3.638173米,等代土层为0.7241486米.

λ= Tan(45 - Parm.土的内摩擦角/ 2) ^ 2 = 0.3333333

涵台剪力Qa=土容重*(盖板厚度+盖板距路面高度+等代土层)*λ=30.75389kN

涵台剪力Qb=土容重*(H+等代土层)*λ=42.15389kN

涵台高度h1=190

支座处的反力:Ra = (2 * Qa + Qb) * h1 / 6 = 32.82619kN,Rb = (Qa + 2 * Qb) * h1/ 6 = 36.4362kN.

最大弯矩发生位置Xmax = 0.9747071米,最大弯矩Mmax = 16.46097kN·M

验算荷载作用下的内力计算