圆管涵结构计算

1、依据规范及参考书目：《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004），简称《桥规》《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）《公路工程技术标准》（JTGB01-2014）《公路涵洞设计细则》(JTG-2007)2、计算参数：圆管涵内径dn=1.00m圆管涵壁厚t=0.12m圆管涵外径D=1.24m涵顶填土高度H=0.8m填土容重γ1=18kN/m3填土内摩擦角φ=35度混凝土强度级别：C30钢筋强度等级：HRB400钢筋保护层厚度as=30mm受力钢筋布置：φ10@100mm修正后地基土容许承载力[fa]=150kPa管节长度L=1.00m汽车荷载等级：公路-Ⅱ级3、恒载计算填土产生的垂直压力：q土=γ1H=14.4kN/m2管节自重产生的垂直压力：q自=25t=3kN/m2合计q恒=q土+q自=17.4kN/m2活载计算一个后轮单边荷载的横向分布宽度=0.76m0.523599rada17.40ma26.42m荷载横向分布宽度a=6.42m一个车轮的纵向分布宽度=0.56mb12.25mb22.52m荷载纵向分布宽度b=2.25mq汽=38.79kN/m24、管壁内力计算管壁中线半径R=0.56m土的侧压系数λ=tan2(45°-φ/2)=0.27099填土在管壁截面上产生的弯矩M=0.45kN·m管壁自重在截面上产生的弯矩M=0.35kN·m恒载产生的最大弯矩M恒=M土+M自=0.80kN·m车辆荷载在截面上产生的弯矩M汽=0.137*q汽*R2*(1-λ)=1.21kN·m5、内力组合承载能力极限状态组合：Mud=1.2*M恒+1.4*M汽=2.66kN·m正常使用极限状态组合：短期组合Msd=M恒+0.7M汽=1.65kN·m长期组合Mld=M恒+0.4M汽=1.28kN·m6、强度验算材料参数混凝土的轴心抗压强度设计值fcd=13.8MPaHRB400钢筋的抗拉强度设计值fsd=330MPaHRB400钢筋的弹性模量Es=200000MPa)1(137.02qR2369.0qR构件的正截面相对界限受压区高度ξb=0.53验算结果管涵内、外侧都应布置钢筋ho=0.09mx=fsdAs/（fcdb）=20.9mm47.7mmfcd*b*x*（ho-x/2）*10-6=22.67kN·m满足要求7、裂缝宽度验算σss=Ms×106/（0.87×As×ho）=24.38N/mm2ρ=As/（b×ho）=0.009691360.009691对于光面钢筋，取C1=1.4C2=1+0.5×Mld/Msd=1.39混凝土板式受弯构件时，C3=1.15Wtk=C1*C2*C3*σss/Es*(30+d)/(0.28+ρ)=0.029mm满足要求8、地基应力验算基底岩土承载力应满足：p=N/A≤[fa]q恒'=46.14kN/m2N=（q恒'+q汽）×A=84.93kN/m2满足要求《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004），简称《桥规》《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）《公路工程技术标准》（JTGB01-2014）满足要求