箱涵结构和配筋计算

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1、孔径及净空净跨径L 0 = 1.9m 净高h 0 =2m
孔数
m=
12、设计安全等级二级结构重要性系数r 0 = 1.0
3、汽车荷载荷载等级公路 —
Ⅱ级
4、填土情况涵顶填土高度H =7.3m 土的内摩擦角Φ =30°填土容重γ1 =19kN/m 3地基容许承载力[σ0] =
300
kPa
5、建筑材料普通钢筋种类HRB400主钢筋直径25mm 钢筋抗拉强度设计值f sd =
330MPa
涵身混凝土强度等级C 25涵身混凝土抗压强度设计值f cd =11.5MPa 涵身混凝土抗拉强度设计值f td = 1.23MPa 钢筋混凝土重力密度γ2 =
25kN/m 3基础混凝土强度等级C 20混凝土重力密度γ3 =
23.5
kN/m 3(一)截面尺寸拟定 (见图L-01)顶板、底板厚度
δ =0.5m C 1 =
0.5
m
钢 筋 混 凝 土 箱 涵 结 构 设 计
一 、 设 计 资 料
二 、 设 计 计 算
侧墙厚度t =0.6m C 2 =
0.6m 横梁计算跨径L P = L 0+t = 2.5m L = 3L 0+4t =8.1m 侧墙计算高度h P = h 0+δ = 2.5m h = h 0+2δ =
3m 基础襟边 c =0m 基础高度 d =0m 基础宽度 B =
8.1
m
(二)荷载计算1、恒载恒载竖向压力p 恒 = γ1H+γ2δ =151.20
kN/m 2恒载水平压力顶板处e P1 = γ1Htan 2(45°-φ/2) =46.23kN/m 2图 L-01
底板处e P2 = γ1(H+h)tan 2(45°-φ/3) =
65.23
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。

一个汽车后轮横向分布宽
>1.3/2m >1.8/2m
故横向分布宽度
a = 1.8+1.3 =
3.100
m
同理,纵向,汽车后轮着地长度0.2m
0.2/2+Htan30°= 4.315 m >1.4/2m

b = 1.400m ∑G =
140kN 车辆荷载垂直压力
q 车 = ∑G/(a³b) =
32.26kN/m 2车辆荷载水平压力e 车 = q 车tan 2(45°-φ/2) =10.75
kN/m 2
(三)内力计算1、构件刚度比
4.51 m
0.6/2+Htan30°=
K = (I1/I2)³(h P/L P) =0.58
u=2K+1= 2.16
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 aC = M aE = M aF =-1/u²pL P2/12
M BA = M BE = M DC = M DF =-(3K+1)/u²pL P2/12
M BD = M DB =0
横梁内法向力N a1 = N a2 = Na1' = Na2'=0
侧墙内法向力N a3 = N a4 =(M BA-M aA+pL p2/2)/Lp
Na5=-(N a3+N a4)
恒载p = p恒 =151.20kN/m2
M aA = M aC = M aE = M aF =-36.50kN²m
M BA = M BE = M DC = M DF =-99.87kN²m
N a3 = N a4 =163.65kN
Na5=-327.30kN
车辆荷载p = q车 =32.26kN/m2
M aA = M aC = M aE = M aF =-7.79kN²m图 L-02
M BA = M BE = M DC = M DF =-21.31kN²m
N a3 = N a4 =34.91kN
Na5=-69.83kN
(2)b种荷载作用下 (图L-03)
M bA = M bC = M bE = M bF =-K²ph P2/6u
M BA = M BE = M DC = M DF =K²ph P2/12u
M BD = M DB =0
N b1 = N b2 = Nb1' = Nb2'=ph P/2
N b3 = N b4 =(M BA-M bA)/L p
N b5=-(N b3+N b4)
恒载p = e P1 =46.23kN/m2
M bA = M bC = M bE = M bF =-12.92kN²m
M BA = M BE = M DC = M DF = 6.46kN²m图 L-03
N b1 = N b2 = N b1' = N b2'=57.79kN
N b3 = N b4 =-7.75kN
N b5=15.50kN
(3)c种荷载作用下 (图L-04)
Φ=20u(K+6)/K=490.51
M cA = M cE =-(8K+59)²ph P2/6Φ
M cC = M cF =-(12K+61)²ph P2/6Φ
M BA = M BE =(7K+31)²ph P2/6Φ
M DC = M DF =(3K+29)²ph P2/6Φ
M BD = M DB =0
N c1 = N c1'=ph P/6+(M cC-M cA)/h P
N c2 = N c2'=ph P/3-(M cC-M cA)/h P
N c3 = N c4 =(M BA-M cA)/L p
N c5 =-(N c3+N c4)
恒载p = e P2-e P1 =19.00kN/m2
M cA = M cE =-2.57kN²m
M cC = M cF =-2.74kN²m
M BA = M BE = 1.41kN²m图 L-04
M DC = M DF = 1.24kN²m
N c1 = N c1'=7.85kN
N c2 = N c2'=15.90kN
N c3 = N c4 = 1.59kN
N c5 =-3.19kN
(4)d种荷载作用下 (图L-05)
Φ1=20(K+2)(6K2+6K+1)=334.28
Φ2=u/K= 3.73
Φ3=120K3+278K2+335K+63=373.22
Φ4=120K3+529K2+382K+63=484.48
Φ5=360K3+742K2+285K+27=510.20
Φ6=120K3+611K2+558K+87=637.80
M dA =(-2/Φ2+Φ3/Φ1)²ph P2/4
M dE =(-2/Φ2-Φ3/Φ1)²ph P2/4
M dC =-(2/Φ2+Φ5/Φ1)²ph P2/24
M dF =-(2/Φ2-Φ5/Φ1)²ph P2/24
M BA =-(-2/Φ2+Φ4/Φ1)²ph P2/24
M BE =-(-2/Φ2-Φ4/Φ1)²ph P2/24
M DC =(1/Φ2+Φ6/Φ1)²ph P2/24
M DF =(1/Φ2-Φ6/Φ1)²ph P2/24
M BD =-Φ4²ph P2/12Φ1
M DB =Φ6²ph P2/12Φ1
N d1 =(M dC+ph P2/2-M dA)/h P图 L-05
N d2 =ph p-N d1
N d1' =(M dF-M dE)/h P
N d2' =ph p-N d1'
N d3 =(M BA+M BD-M dA)/L P
N d4 =(M BE+M BD-M dE)/L P
N d5 =-(N d3+N d4)
车辆荷载p = e车 =10.75kN/m2
M dA =9.74kN²m
M dE =-27.77kN²m
M dC =-5.78kN²m
M dF = 2.77kN²m
M BA =-5.56kN²m
M BE = 2.56kN²m
M DC = 6.09kN²m
M DF =-4.59kN²m
M BD =-8.12kN²m
M DB =10.69kN²m
N d1 =-19.65kN
N d2 =46.53kN
N d1' =0.09kN
N d2' =26.80kN
N d3 =-9.37kN
N d4 =8.88kN
N d5 =0.48kN
(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
3、构件内力计算(跨中截面内力)
(1)顶板1 (图L-06)
x =L P/2
P = 1.2p恒+1.4q车 =226.60kN
N x = N1 =64.39kN
M x = M A+N3x-Px2/2 =39.63kN²m
V x = Px-N3 =59.73kN
顶板1'x =L P/2
P = 1.2p恒+1.4q车 =226.60kN
N x = N1' =92.01kN
M x = M E+N4x-Px2/2 =19.05kN²m
V x = Px-N4 =34.17kN
(2)底板2 (图L-07)
ω1 =1.2p恒+1.4(q车+3e车H P2/4L P2)
=237.89kN/m2
ω2 =1.2p恒+1.4q车
=226.60kN/m2
x =L P/2
N x = N2 =168.32kN
M x =M C+N3x-ω2²x2/2-5x3(ω1-ω2)/12L P
=13.98kN²m
V x =ω2x+3x2(ω1-ω2)/2L P-N3
=70.31kN
底板2'ω1 =1.2p恒+1.4q车
=226.60kN/m2
ω2 =1.2p恒+1.4(q车-3e车H P2/4L P2)
=215.31kN/m2
x =L P/2图 L-07图 L-06
N x = N2' =140.69kN
M x =M F+N4x-ω2²x2/2-x3(ω1-ω2)/6L P
=68.92kN²m
V x =ω2x+x2(ω1-ω2)/2L P-N4
=27.12kN
(3)左侧墙 (图L-08)
ω1 =1.4e P1+1.4e车
=79.78kN/m2
ω2 =1.4e P2+1.4e车
106.38kN/m2
x =h P/2
N x = N3 =223.52kN
M x =M A+N1x-ω1²x2/2-x3(ω2-ω1)/6h P
=-48.05kN²m
V x =ω1x+x2(ω2-ω1)/2h P-N1
=43.65kN
(4)右侧墙 (图L-09)
ω1 = 1.4e P1 =64.73kN/m2
ω2 = 1.4e P2 =91.33kN/m2
x =h P/2
N x = N4=249.08kN
M x =M E+N1'x-ω1²x2/2-x3(ω2-ω1)/6h P
=-54.28kN²m
V x =ω1x+x2(ω2-ω1)/2h P-N1'
=-2.79kN
(5)中间墙 (图L-10)
x =h P/2
N x = N5=-472.60kN
M x =M BD+(N1+N1')x
=184.14kN²m 图 L-08图 L-0
9
V x =-(N1+N1')
图 L-10
=-156.40kN
(5)构件内力汇总表
(四)截面设计
1、顶板(A-B\B-E)
钢筋按左、右对称,用最不利荷载计算。

(1)跨中
l0 =2.50 m ,h =######## a =0.04 m ,h0 =0.46 m , b =######## M d =39.63 kN²m ,N d =64.39 kN, V d =59.73 kN
e0 = M d/N d =0.616m
i =h/121/2 =0.144m
长细比l0/i =17.32< 17.5
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5.3.10条,不考虑偏心距增大系数。

ξ1 = 0.2+2.7e0/h0 = 3.813> 1.0 ,取ξ1 =1.00
ξ2 = 1.15-0.01l0/h = 1.100> 1.0 ,取ξ2 =1.00
η =1+(l0/h)2ξ1ξ2h0/1400e0
η = 1.000
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5.3.5条
e = ηe0+h/2-a =0.826m
r0N d e =f cd bx(h0-x/2)
53.15 =11500x(0.46-x/2)
解得x =0.010 m≤ξb h0 =0.53³0.46 =0.244 m
故为大偏心受压构件。

A s = (f cd bx-r0N d)/f sd =0.000159m2= 158.9mm2
μ = 100A s/(bh0) =0.03 %<0.2 %
应按最小配筋率配置受拉钢筋。

选用 φ25 @530 mm,实际 A s =926.2mm2
0.51³10-3f cu,k1/2bh0 =########>r0V d =59.7 kN
故抗剪截面符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.2.9条的要求。

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
0.50³10-3α2f td bh0 =282.9 kN>r0V d =59.7 kN
故可不进行斜截面抗剪承载力的验算,仅需按(JTG D62—2004)第9.3.13条构造要求配置箍筋。

(2)结点(A\E)
l0 =2.50 m ,h = δ+C1 =######## a =0.04 m ,h0 =0.96 m , b =1.00 m ,M d =146.44 kN²m ,N d =64.39 kN, V d =472.60 kN
e0 = M d/N d = 2.274m
i =h/121/2 =0.289m
长细比l0/i =8.66< 17.5
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5.3.10条,不考虑偏心距增大系数。

ξ1 = 0.2+2.7e0/h0 = 6.597> 1.0 ,取ξ1 =1.00
ξ2 = 1.15-0.01l0/h = 1.125> 1.0 ,取ξ2 =1.00
η =1+(l0/h)2ξ1ξ2h0/1400e0
η = 1.000
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5.3.5条
e = ηe0+h/2-a = 2.734m
r0N d e =f cd bx(h0-x/2)
176.06 =11500x(0.96-x/2)
解得x =0.016 m≤ξb h0 =0.53³0.96 =0.509 m 故为大偏心受压构件。

A s = (f cd bx-r0N d)/f sd =0.000365m2= 365.3mm2
μ = 100A s/(bh0) =0.04 %<0.2 %
应按最小配筋率配置受拉钢筋。

选用 φ25 @250 mm,实际 A s =1963.5mm2
0.51³10-3f cu,k1/2bh0 =########>r0V d =472.6 kN
故抗剪截面符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.2.9条的要求。

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
0.50³10-3α2f td bh0 =590.4 kN>r0V d =472.6 kN
故可不进行斜截面抗剪承载力的验算,仅需按(JTG D62—2004)第9.3.13条构造要求配置箍筋。

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5.2.7条
V CS=a1a2a30.45*10-3bh0((2+0.6ρ)f cu,k0.5ρsv f sv=
########>r0V d =472.6 kN
故斜截面内混凝土与箍筋共同的抗剪承载力已满足要求。

2、底板 (C-D\D-F)
钢筋按左、右对称,用最不利荷载计算。

(1)跨中
l0 =2.50 m ,h =######## a =0.04 m ,h0 =0.46 m , b =######## M d =68.92 kN²m ,N d =140.69 kN, V d =27.12 kN
e0 = M d/N d =0.490m
i =h/121/2 =0.144m
长细比l0/i =17.32< 17.5
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5.3.10条,不考虑偏心距增大系数。

ξ1 = 0.2+2.7e0/h0 = 3.075> 1.0 ,取ξ1 =1.00
ξ2 = 1.15-0.01l0/h = 1.100> 1.0 ,取ξ2 =1.00
η =1+(l0/h)2ξ1ξ2h0/1400e0
η = 1.000
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5.3.5条
e = ηe0+h/2-a =0.700m
r0N d e =f cd bx(h0-x/2)
98.46 =11500x(0.46-x/2)
解得x =0.019 m≤ξb h0 =0.53³0.46 =0.244 m
故为大偏心受压构件。

A s = (f cd bx-r0N d)/f sd =0.000236m2= 236.0mm2
μ = 100A s/(bh0) =0.05 %<0.2 %
应按最小配筋率配置受拉钢筋。

选用 φ25 @530 mm,实际 A s =926.2mm2
0.51³10-3f cu,k1/2bh0 =########>r0V d =27.1 kN
故抗剪截面符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.2.9条的要求。

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
0.50³10-3α2f td bh0 =282.9 kN>r0V d =27.1 kN
故可不进行斜截面抗剪承载力的验算,仅需按(JTG D62—2004)第9.3.13条构造要求配置箍筋。

(2)结点
l0 =2.50 m ,h = δ+C1 =######## a =0.04 m ,h0 =0.96 m , b =1.00 m ,M d =145.33 kN²m ,N d =140.69 kN, V d =472.60 kN
e0 = M d/N d = 1.033m
i =h/121/2 =0.289m
长细比l0/i =8.66< 17.5
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5.3.10条,不考虑偏心距增大系数。

ξ1 = 0.2+2.7e0/h0 = 3.105> 1.0 ,取ξ1 =1.00
ξ2 = 1.15-0.01l0/h = 1.125> 1.0 ,取ξ2 =1.00
η =1+(l0/h)2ξ1ξ2h0/1400e0
η = 1.000
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5.3.5条
e = ηe0+h/2-a = 1.493m
r0N d e =f cd bx(h0-x/2)
210.04 =11500x(0.96-x/2)
解得x =0.019 m≤ξb h0 =0.53³0.96 =0.509 m 故为大偏心受压构件。

A s = (f cd bx-r0N d)/f sd =0.000243m2= 243.4mm2
μ = 100A s/(bh0) =0.03 %<0.2 %
应按最小配筋率配置受拉钢筋。

选用 φ25 @250 mm,实际 A s =1963.5mm2
0.51³10-3f cu,k1/2bh0 =########>r0V d =472.6 kN
故抗剪截面符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.2.9条的要求。

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
0.50³10-3α2f td bh0 =590.4 kN>r0V d =472.6 kN
故可不进行斜截面抗剪承载力的验算,仅需按(JTG D62—2004)第9.3.13条构造要求配置箍筋。

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5.2.7条
V CS=a1a2a30.45*10-3bh0((2+0.6ρ)f cu,k0.5ρsv f sv=
########>r0V d =472.6 kN
故斜截面内混凝土与箍筋共同的抗剪承载力已满足要求。

3、左、右侧板 (A-C,E-F)
(1)板中
l0 =2.50 m ,h =######## a =0.04 m ,h0 =0.56 m , b =######## M d =54.28 kN²m ,N d =249.08 kN, V d =2.79 kN
e0 = M d/N d =0.218m
i =h/121/2 =0.173m
长细比l0/i =14.43< 17.5
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5.3.10条,不考虑偏心距增大系数。

ξ1 = 0.2+2.7e0/h0 = 1.254> 1.0 ,取ξ1 =1.00
ξ2 = 1.15-0.01l0/h = 1.108> 1.0 ,取ξ2 =1.00
η =1+(l0/h)2ξ1ξ2h0/1400e0
η = 1.000
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5.3.5条
e = ηe0+h/2-a =0.476m
r0N d e =f cd bx(h0-x/2)
118.54 =11500x(0.56-x/2)
解得x =0.019 m≤ξb h0 =0.53³0.56 =0.296 m
故为大偏心受压构件。

A s = (f cd bx-r0N d)/f sd =-0.0001m2-= 100.0mm2
μ = 100A s/(bh0) =-0.02 %<0.2 %
应按最小配筋率配置受拉钢筋。

选用 φ12 @100 mm,实际 A s =1131.0mm2
0.51³10-3f cu,k1/2bh0 =########>r0V d = 2.8 kN
故抗剪截面符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.2.9条的要求。

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
0.50³10-3α2f td bh0 =343.2 kN>r0V d = 2.8 kN
故可不进行斜截面抗剪承载力的验算,仅需按(JTG D62—2004)第9.3.13条构造要求配置箍筋。

(2)结点
l0 =2.50 m ,h = t+C2 =######## a =0.04 m ,h0 =1.16 m , b =1.00 m ,M d =115.27 kN²m ,N d =249.08 kN, V d =92.01 kN
e0 = M d/N d =0.463m
i =h/121/2 =0.346m
长细比l0/i =7.22< 17.5
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5.3.10条,不考虑偏心距增大系数。

ξ1 = 0.2+2.7e0/h0 = 1.279> 1.0 ,取ξ1 =1.00
ξ2 = 1.15-0.01l0/h = 1.129> 1.0 ,取ξ2 =1.00
η =1+(l0/h)2ξ1ξ2h0/1400e0
η = 1.000
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5.3.5条
e = ηe0+h/2-a = 1.021m
r0N d e =f cd bx(h0-x/2)
254.25 =11500x(1.16-x/2)
解得x =0.019 m≤ξb h0 =0.53³1.16 =0.614 m 故为大偏心受压构件。

A s = (f cd bx-r0N d)/f sd =-8.4E-05m2-= 83.9mm2
μ = 100A s/(bh0) =-0.01 %<0.2 %
应按最小配筋率配置受拉钢筋。

选用 φ25 @210 mm,实际 A s =2337.5mm2
0.51³10-3f cu,k1/2bh0 =########>r0V d =92.0 kN
故抗剪截面符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.2.9条的要求。

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
0.50³10-3α2f td bh0 =712.2 kN>r0V d =92.0 kN
故可不进行斜截面抗剪承载力的验算,仅需按(JTG D62—2004)第9.3.13条构造要求配置箍筋。

3、中间板 (B-D)
(1)板中
l0 =2.50 m ,h =######## a =0.04 m ,h0 =0.56 m , b =######## M d =184.14 kN²m ,N d =472.60 kN, V d =156.40 kN
e0 = M d/N d =0.390m
i =h/121/2 =0.173m
长细比l0/i =14.43< 17.5
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5.3.10条,不考虑偏心距增大系数。

ξ1 = 0.2+2.7e0/h0 = 2.079> 1.0 ,取ξ1 =1.00
ξ2 = 1.15-0.01l0/h = 1.108> 1.0 ,取ξ2 =1.00
η =1+(l0/h)2ξ1ξ2h0/1400e0
η = 1.000
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5.3.5条
e = ηe0+h/2-a =0.650m
r0N d e =f cd bx(h0-x/2)
307.01 =11500x(0.56-x/2)
解得x =0.050 m≤ξb h0 =0.53³0.56 =0.297 m 故为大偏心受压构件。

A s = (f cd bx-r0N d)/f sd =0.000307m2= 306.7mm2
μ = 100A s/(bh0) =0.05 %<0.2 %
应按最小配筋率配置受拉钢筋。

选用 φ12 @100 mm,实际 A s =1131.0mm2
0.51³10-3f cu,k1/2bh0 =########>r0V d =156.4 kN
故抗剪截面符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.2.9条的要求。

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
0.50³10-3α2f td bh0 =344.4 kN>r0V d =337.4 kN
故可不进行斜截面抗剪承载力的验算,仅需按(JTG D62—2004)第9.3.13条构造要求配置箍筋。

(2)结点
l0 =2.50 m ,h = t+C2 =######## a =0.04 m ,h0 =1.76 m , b =1.00 m ,M d =14.96 kN²m ,N d =472.60 kN, V d =309.00 kN
e0 = M d/N d =0.032m
i =h/121/2 =0.520m
长细比l0/i = 4.81< 17.5
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5.3.10条,不考虑偏心距增大系数。

ξ1 = 0.2+2.7e0/h0 =0.249≤ 1.0 ,取ξ1 =0.25
ξ2 = 1.15-0.01l0/h = 1.136> 1.0 ,取ξ2 =1.00
η =1+(l0/h)2ξ1ξ2h0/1400e0
η = 1.000
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5.3.5条
e = ηe0+h/2-a =0.892m
r0N d e =f cd bx(h0-x/2)
421.40 =11500x(1.76-x/2)
解得x =0.021 m≤ξb h0 =0.53³1.76 =0.933 m
故为大偏心受压构件。

A s = (f cd bx-r0N d)/f sd =0.000702m2= 702.2mm2
μ = 100A s/(bh0) =0.04 %<0.2 %
应按最小配筋率配置受拉钢筋。

选用 φ20 @80 mm,实际 A s =3927.0mm2
0.51³10-3f cu,k1/2bh0 =########>r0V d =309.0 kN
故抗剪截面符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.2.9条的要求。

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
0.50³10-3α2f td bh 0 =########
>
r 0V d =
309.0 kN
故可不进行斜截面抗剪承载力的验算,仅需按(JTG D62—2004)第9.3.13条构造要求配置箍筋。

(五)配筋图见设计图纸。

(六)基底应力验算
1、荷载计算 (取单位涵长计算)(1)恒载箱重力P 箱 = 2γ2(δL+1.5th 0+2C 1C 2) =
322.5kN 基础重力P 基 = γ3Bd =
0.0kN 填土重力P 土 = γ1HL + γ1(H+h)*2c =1123.5
kN 水重力P 水 = γ
水(2L 0h 0-4C 1C 2) =
64.0kN (2)车辆荷载 (由图L-07)
竖直力P 车 = q 车L =261.3kN 水平力E 车 = e 车(h+d) =32.3kN 弯矩M 车 = E 车(h+d)/2 =
48.4
kN ²m
2、基底应力
N = P 箱+P 基+P 土+P 水+P 车 =1771.3
kN M = M 车 =
48.4
kN ²m
由《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ 024—85)第3.2.2-2式
σ =N/A±M/W = N/B±6M/B 2
223.1214.2
基底应力:
max 223.1
kPa 基底应力满足设计要求。

300 kPa =kPa
<[σ0] =。

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