盖板涵结构设计计算

米净跨径明盖板涵整体计算

一.盖板计算

1.设计资料

汽车荷载等级：公路-I级；环境类别：I类环境；

净跨径：L0=；单侧搁置长度：；计算跨径：L=；

盖板板端厚d1=40cm；盖板板中厚d2=40cm；盖板宽b=；保护层厚度c=4cm；

混凝土强度等级为C30；轴心抗压强度f cd=；轴心抗拉强度f td=；

主拉钢筋等级为HRB335；抗拉强度设计值f sd=280Mpa；

主筋直径为25mm，外径为27mm，共45根，选用钢筋总面积A s=

涵顶铺装厚H1=15cm；涵顶表处厚H2=1cm；

盖板容重γ1=25kN/m3；涵顶铺装容重γ2=25kN/m3；涵顶铺装容重γ3=1kN/m3

根据《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)中关于涵洞结构的计算假定：盖板按两端简支的板计算，可不考虑涵台传来的水平力

2.外力计算

1) 永久作用

(1) 涵顶铺装及涵顶表处自重

q=(γ2·H1+γ3·H2)·b=(25×+1××=m

(2) 盖板自重

g=γ1·(d1+d2)·b/2/100=25×(40+40)×2 /100=m

2) 由车辆荷载引起的垂直压力（可变作用）

根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中关于车辆荷载的规定：车辆荷载顺板跨长

L a=

车轮重

P=280kN

根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中关于汽车荷载冲击力的规定：汽车荷载的局部加载，冲击系数采用

车轮重压强

p=·P/L a=×280/=m

3.内力计算及荷载组合

1) 由永久作用引起的内力

跨中弯矩

M1=(q+g)·L2/8=+×8=

边墙内侧边缘处剪力

V1=(q+g)·L0/2=+×2=

2) 由车辆荷载引起的内力

跨中弯矩

M2=p·L a·(L/=××=

边墙内侧边缘处剪力

V2=p·L a·(L0-L a/2)/L0+p·L a·/L0

=××=

3) 作用效应组合

根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中关于作用效应组合的规定：跨中弯矩

γ0M d=+

=××+×=

边墙内侧边缘处剪力

γ0V d=+

=××+×=

4.持久状况承载能力极限状态计算

截面有效高度h0=2===

1) 砼受压区高度

x=f sd·A s/f cd/b=280×=

根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)中关于相对界限受压区高度ξb的规定:

HRB335钢筋的相对界限受压区高度ξb=。

x≤ξb·h0=×=

砼受压区高度满足规范要求

2) 最小配筋率

根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)中关于受弯构件最小配筋百分率的规定:

P=100·A s/b/h0=，不小于45f td/f sd=,同时不小于

主筋配筋率满足规范要求

3) 正截面抗弯承载力验算

根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)中关于受弯构件正截面抗弯承载力计算的规定:

f cd·b·x(h0-x/2)=×1000××=≥γ0M d=

正截面抗弯承载力满足规范要求

4) 斜截面抗剪承载力验算

根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)中关于抗剪截面验算的规定:

×10-3·f cu,·b·h0=×10-3××6600×

=≥γ0V d=

抗剪截面满足规范要求。

根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)中关于受弯构件斜截面抗剪承载力验算的规定:

对于板式受弯构件，公式可乘以提高系数

××10-3·α2·f td·b·h0=××1×××1000××1000

=≥γ0V d=

可不进行斜截面抗剪承载力的验算，只需按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)中构造要求配置箍筋

5.裂缝宽度计算

根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)中关于裂缝宽度验算的规定:

环境类别为I类环境，对于钢筋混凝土构件，最大裂缝宽度不应超过

作用短期效应组合

M s=+

=×+×=

作用长期效应组合

M l=+

=×+×=

受拉钢筋的应力

σss=M s/A s/h0==

作用长期效应影响系数

C2=1+M s=1+×=

裂缝宽度

W fk=C1·C2·C3·σss·(30+d)/E s/+10·ρ)

=1××××(30+25)/×105/+10×

=≤

裂缝宽度满足规范要求

二.台身及基础计算

1.设计资料

基础为分离式，基础襟边C1=，台身宽C2=，基础宽C3=

背墙宽C4=，搭接宽度C5=，基础高度为，铺底厚为

涵洞净高H0=，计算高度H1=，基础顶深H2=，基础为2级扩大基础

台身容重为25kN/m3，基础容重为25kN/m3，铺底容重为18kN/m3

台身轴心抗压强度f cd=，台身弯曲抗拉强度f tmd=，台身直接抗剪强度f vd=地基承载力容许值为180kPa，回填土的内摩擦角为30°

将台身简化为上下端铰支模型，取台宽b=进行计算