自己编制的表格-两孔箱涵(结构、配筋、裂缝、基底应力)箱涵结构计算(恒载+活载)

1、孔径及净空净跨径L0=9.1m净高h0=5.4m孔数m=22、设计安全等级一级结构重要性系数r0=1.13、汽车荷载荷载等级公路—Ⅰ级4、填土情况涵顶填土高度H=2.1m土的内摩擦角Φ=30°填土容重γ1=18kN/m3地基容许承载力[σ0]=200kPa5、建筑材料普通钢筋种类HRB400主钢筋直径22mm钢筋抗拉强度设计值fy=360MPa涵身混凝土强度等级C30涵身混凝土抗压强度设计值fcd=14.3MPa涵身混凝土抗拉强度设计值ftd=1.43MPa钢筋混凝土重力密度γ2=25kN/m3基础混凝土强度等级C20混凝土重力密度γC=23.5kN/m3(一)截面尺寸拟定(见图L-01)顶板厚度δ1=0.8m底板厚度δ1=1m钢筋混凝土箱涵结构设计一、设计资料二、设计计算第1页，共49页C1=0.4m侧墙厚度t=1mC2=0.4m中墙厚度t'=0.8m横梁计算跨径LP=L0+(t+t'）/2=10mL=2L0+2t+t'=21mL1=10m侧墙计算高度hP=h0+δ=6.2mh=h0+（δ1+δ2）=7.2m基础襟边c=0.1m基础高度d=0.3m基础宽度B=21.2m土压力分项系数γ3=1.1自重分项系数γ4=1.05(二)荷载计算1、恒载恒载竖向土压力q恒土=γ3γ1H=41.58kN/m2顶板自重q恒自=γ4γ2δ1=21.00kN/m2恒载水平压力顶板（顶板底面）处eP1=γ3γ1（H+δ1）tan2(45°-φ/2)=19.14kN/m2图L-01底板（底板顶面）处eP2=γ3γ1(H+h0+δ1)tan2(45°-φ/3)=54.78kN/m22、活载汽车后轮着地宽度0.6x0.2m,后轮分布间距1.4x1.8m,由《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—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a=2Htan30°+（0.2+1.4）=4.025m同理，纵向，汽车后轮纵向分布宽度a=2Htan30°+（0.6+1.8）=4.855m∑G=280kN车辆荷载垂直压力q车=∑G/(a×b)=14.33kN/m2第2页，共49页车辆荷载水平压力e车=q车tan2(45°-φ/2)=4.78kN/m2垂直与顶板的均布荷载总和q2=q恒土+q恒自+q车=76.91kN/m2底板底面的均布荷载总和q1=q恒土+q恒自+q车+（（2t+t'）*h0*γ2）/L=94.91kN/m2恒载顶板均布荷载q2恒=62.58kN/m底板q1恒=q2恒+（（2t+t'）*h0*γ2）/L=80.58kN/mq3恒=19.14kN/mq4恒=54.78kN/m恒载+1.2活载顶板均布荷载q2恒+活=q2恒+q车79.78kN/m底板q1恒+活=q1恒+q车97.78kN/mq3恒+活=q3恒+e车24.87kN/mq4恒+活=q4恒+e车60.51kN/m恒载计算双孔箱涵设计基本资料表底板均布q1顶板均布q2侧墙上q3侧墙下q4板跨长L1(m)80.5862.5819.1454.7810墙跨长L2(m)底板厚d1(m)顶板厚d2(m)侧墙厚d3(m)隔墙厚d4(m)加腋尺寸6.20.8110.80.4注：下表计算数据随本表数据改变而改变;荷载指向涵内为正。双孔箱涵弯矩分配表弯矩单位：kN•m结点DBAC杆端DBBDBAABACCA劲度K0.0170666670.0537634410.053763440.033333333分配系数μ0.240952150.759047850.617283950.382716049-671.5671.5-129.81188106.97852-521.5521.5127.9387284255.877457158.644023279.3220116-80.67401428-161.3480286-508.2788198-254.1394178.43808948156.87617997.2632309548.63161548-9.449913136-18.89982627-59.53826321-29.769132固端弯矩MF第3页，共49页9.18800358118.376007211.393124445.69656222-1.106934607-2.213869214-6.974134368-3.48706722.152510611.334556577弯矩合计-762.730862489.0382759-489.0382759252.865065-252.8650648655.1501893注：本表数据随基本资料表中数据改变而改变。剪力、跨间及加腋起点截面弯矩表QBDQDBQACQCAQABQBA-375.5307414430.2692586272.6714876-353.1285124-58.069547171.0824534M底左M底右M顶左M顶右M上M下-183.6955087-444.3010551-54.75347478-362.6794281-209.0526-369.2113842Xo1Mo1Xo2Mo2Xo3Mo35.339653247386.01345984.357166628341.17248813.9358649-181.566454注：本表数据随基本资料表中数据改变而改变；QBD、QDB、QAC、QCA、QAB、QBA为杆端剪力，kN；M底左、M底右、M顶左、M顶右、M上、M下为各加腋起点截面弯矩，kN·m；Xo1、Xo2、Xo3为跨间最大弯矩截面位置，m；Mo1、Mo2、Mo3为跨间最大弯矩，kN·m。跨间左-54.75左-183.70上-209.05右-362.68右-444.30下-369.21左272.67左-375.53上-58.07右-353.13右430.27下171.08上272.67下375.53恒载+活载计算双孔箱涵设计基本资料表底板均布q1顶板均布q2侧墙上q3侧墙下q4板跨长L1(m)97.7879.7824.8760.5110墙跨长L2(m)底板厚d1(m)顶板厚d2(m)侧墙厚d3(m)隔墙厚d4(m)加腋尺寸6.210.810.80.4固端弯矩MF弯矩（KN·m）341.17386.01-181.57加腋起点恒载(覆土重+自重）顶板底板侧墙58.07171.08剪力（KN）轴向力（KN）第4页，共49页注：下表计算数据随本表数据改变而改变;荷载指向涵内为正。双孔箱涵弯矩分配表弯矩单位：kN•m结点DBAC杆端DBBDBAABACCA劲度K0.0333333330.0537634410.053763440.017066667分配系数μ0.3827160490.6172839510.759047850.24095215-814.794112814.794112-148.1726322125.339272-664.794112664.794112204.7360183409.472037129.982803364.99140163-166.7412496-333.4824992-537.8749988-268.9375102.0682154204.13643164.8010685932.4005343-19.53157208-39.06314417-63.00507123-31.50253611.9559659723.91193197.5906036763.795301838-2.287870031-4.575740063-7.380225908-3.6901132.800972310.889140649弯矩合计-1003.354804437.6727285-437.6727285461.530496-461.5304958765.9813498注：本表数据随基本资料表中数据改变而改变。剪力、跨间及加腋起点截面弯矩表QBDQDBQACQCAQABQBA-432.3082597545.4446747368.4313818-429.3215526-117.7785146.9104429M底左M底右M顶左M顶右M上M下-88.19428865-598.2871579-192.3134843-411.9009463-375.75719-329.2621655Xo1Mo1Xo2Mo2Xo3Mo35.578553186518.04126024.618364482389.24470822.80025171-242.4981715注：本表数据随基本资料表中数据改变而改变；QBD、QDB、QAC、QCA、QAB、QBA为杆端剪力，kN；M底左、M底右、M顶左、M顶右、M上、M下为各加腋起点截面弯矩，kN·m；Xo1、Xo2、Xo3为跨间最大弯矩截面位置，m；固端弯矩MF第5页，共49页Mo1、Mo2、Mo3为跨间最大弯矩，kN·m。跨间左-192.31左-88.19上-375.76右-411.90右-598.29下-329.26左368.43左-432.31上-117.78右-429.32右545.44下146.91上368.43下432.311、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=10.00m，h=0.80m，a=0.06m，h0=0.74m，b=安全系数K=1.35Md=525.48kN·m，Nd=159.00kN，Vd=-579.58kNe0=Md/Nd=3.305mi=h/121/2=0.231m长细比l0/i=43.3017.5由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62—2004)第5.3.10条ξ1=0.2+2.7e0/h0=12.2751.0，取ξ1=1.00ξ2=1.15-0.01l0/h=1.0251.0，取ξ2=1.00η=1+(l0/h)2ξ1ξ2h0/1400e0η=1.025由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62—2004)第5.3.5条e=ηe0+h/2-a=3.726mr0Nde=fcdbx(h0-x/2)剪力（KN）轴向力（KN）117.78146.91弯矩（KN·m）389.24518.04-242.50加腋起点恒载+活载顶板底板侧墙第6页，共49页651.75=14300x(0.74-x/2)解得x=0.064m≤ξbh0=0.53×0.74=故为大偏心受压构件。As=(fcdbx-r0Nd)/fsd=0.00207573m2=2075.7mm2μ=100As/(bh0)=0.28%0.2%符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62—2004)第9.1.12条的要求。选用φ22@180mm，实际As=2111.8mm20.07N+0.7ftbh0=750.9kNr0Vd=637.5kN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》(JTGD62—2004)第5.2.9条的要求。不需要进行抗剪承载力计算(二)基底应力验算1、完建无水无车工况荷载计算(取单位涵长计算)取一个车道宽度3.5m作为分析对象，一级公路，一辆车550KN,作用范围15mx2.5m，箱涵长21m，最多一辆车加两个后轴重280箱重力P箱=2γ2(δL+0.5h0(2t+t')/2+2C1C2)=1402.0kN基础重力P基=γ3Bd=149.5kN填土重力P土=γ1HL+γ1(H+h)*2c=827.3kN基底应力σ=ΣG/B=112.2kPa2、正常运行期（常水位1.5m）车辆荷载P车=q车B=303.8kN箱涵内水重P水=γ水(2L0*3-4C1C2)=528.8kN箱涵浮力P浮=γ水hB=831.0kN基底应力σ=ΣG/B=112.3kPa第7页，共49页钢筋混凝土箱涵结构设计一、设计资料二、设计计算第8页，共49页第9页，共49页第10页，共49页第11页，共49页第12页，共49页########第13页，共49页0.392m取一个车道宽度3.5m作为分析对象，一级公路，一辆车550KN,作用范围15