双孔涵洞结构计算实例
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席家泵站涵洞结构计算书一、已知条件
堤顶至顶板填土高度H d=1.08m
填土内摩擦角φ=25°
洞身每孔净宽B=2m
洞身每孔净高H=2m
底板厚d1=0.4m
顶板厚d2=0.4m
侧墙厚d3=0.4m
中隔板厚d4=0.3m
过流量Q=5.50m3/s
混凝土强度等级C25
工况为洞内无水
0.2*0.2
二、荷载计算
1、作用于洞顶的均布垂直土压力q t2
H d /B 1=1.08/5.1=0.02,查表得K s =1.0。 q t2=1.20×K s γH d =1.20×1.0×18×1.08=23.33kN/m 2、作用于侧墙水平分布土压力q t3、q t4 q t3=1.20×γ(H d +d 2)tan 2(45-2
φ)
=1.20×18×(1.08+0.4)tan 2
(45°-2
250
)=12.97kN/m
q t4=1.20×γ(H d +d 2+H)tan 2(45-2
φ)
=1.20×18×(1.08+0.4+2.0)tan 2
(45°-2
250
)=30.51kN/m
作用于侧墙的荷载无水压力,则 q 3=q t3=12.97 kN/m ,q 4=q t4=30.51 kN/m 3、洞顶承受的车辆荷载Q Q=
A P
=()()
4.230tan 26.130tan 219600++d d H H =
(
)()
4
.230tan 08.126.130tan 08.12196
0+⨯⨯+⨯⨯=18.87 kN/m 3、作用于顶板的垂直均布荷载总和q 2
q 2=q t2+1.05×γc d 2+1.2×Q=23.33+1.05×25×0.4+1.2×18.87=56.47kN/m 4、作用于底板底面的垂直均布荷载总和q 1 q 1=q 2+
1
43)
2(05.1B d d H c +γ
=56.47+1.05×25×2×(2×0.4+0.3)/5.1 =67.79 kN/m 二、固端弯矩计算
M F
AC =-12212L q =-12
35.247.562
⨯=-25.99kN·m
M F CA =- M F AC =25.99kN·m
M F
BD =12
211L q =1235.279.672
⨯=31.20kN·m
M F DB =- M F BD =-31.20kN·m
M F AB =()30
122
234223L
q q L q -+
=
()30
4.297.1251.3012
4.297.122
2
⨯-+
⨯=9.59kN·m
M F
BA =()20
12223422
3L q q L q --- =()20
4.297.1251.3012
4.297.122
2
⨯--
⨯-
=-11.28kN·m
三、抗弯劲度系数
K AC =132124L d =35
.2124.043
⨯⨯=0.00908
K BD =131124L d =35
.2124.043
⨯⨯=0.00908
K AB =K BA =2
33124L d =4.2124.043
⨯⨯=0.00889
四、杆端弯矩分配系数 μAC =AB AC AC K K K +=00889.000908.000908.0+=0.505
μAB =AB AC AB K K K +=00889.000908.000889
.0+=0.495
μBA =
BD BA BA K K K +=00908
.000889.000889
.0+=0.495
μBD =
BD BA BD K K K +=00908
.000889.000908
.0+=0.505
五、杆端弯矩传递系数
各杆件向远端传递系数均为1/2。 六、节点弯矩分配计算
七、各部位剪力、轴力及控制截面弯矩计算 1、顶板AC 和底板BD 剪力计算 Q AC =1
122L M M L q AC
AC +- =
35
.273
.3152.14235.247.56+--
⨯=59.03kN
Q CA =1
122L M M L q AC
AC +-- =35
.273
.3152.14235.247.56+--
⨯-
=-73.68kN Q DB =1
112L M M L q BD DB +- =
35
.230
.1863.37235.279.67+--
⨯=87.88kN Q BD =1
112L M M L q BD DB +-- =35
.230
.1863.37235.279.67+--
⨯-
=-71.43kN 2、侧墙AB 剪力计算 Q AB =2
234243)(2L M M L q q L q BA AB +--+- =()4
.230
.1852.1434.297.1251.3024.251.30--
⨯-+⨯-
=-21.01kN Q BA =2
234246)(2L M M L q q L q BA AB +--- =
()4
.230
.1852.1464.297.1251.3024.251.30--
⨯--⨯ =31.18kN
3、各加腋起点截面弯矩和跨间最大弯矩 加腋尺寸:0.2m×0.2m
底板(D):x 1左=L 1-d 3/2-0.2=2.35-0.4/2-0.2=1.95m x 1右=0.2+d 4/2=0.2+0.3/2=0.35m 顶板(A):x 2左=x 1右=0.35m x 2右=x 1左=1.95m