高壁拱受力计算

1、一、设计资料钢筋混凝鸡蛋形涵结构设计2、设计安全等级一级3、汽车何载荷载等级公路-I级4、填土情况涵顶填土高度H=8 m与H=18 m (小开槽)土的内摩擦角 =30 填土容重Y 1=18 KN/m35、建筑材料普通钢筋种类HRB335主钢筋直径10 mm钢筋抗拉强度设计值I级(fy=210kPa,fyk=235kPa)涵身砼强度等级C30涵身砼抗压强度设计值fcd=13.8 MPa涵身砼抗拉强度设计值ftd=1.39 MPa钢筋砼重力密度Y 2=25 KN/m3基础砼强度等级C20混凝土重力密度Y 3=24 KN/m36车荷载计算汽车后轮着地宽度0.6m，由公路桥涵设计通用规范（JTG D6

2、02004）第 4.3.4条规定，按30角向下分布。q、,e,k = q 惊十（c. o. 3）式中q心考虑管道整体作用时管道上的竖向压力（kN/V）；Lp轮压传递到管顶处沿管道纵向的影响长度（m）;Le管道纵向承受轮压影响的有效长度（m）,对圆形管道可取Le =Le +1.5Z）,；对矩形管道可取L =Lp+2H p , 为管道高度（m）。7土压力计算B. 0.3对不开槽、顶进施工的管道,Fsv,k =CdYsBtDB,=D 1 =廷（45。与l-exp（2 膈与）十 f B式中 C,不开槽施工土压力系数；管顶竖向土压力标准值可按下式计算:（B. 0. 3-1）（B. 0. 3-2）(B.

3、0. 3-3)Bt管顶上部土层压力传递至管顶处的影响宽度（m）；K叩管顶以上原状土的主动土压力系数和内摩擦系数的乘积，对一般土质条件可取K/0. 19计算；（P管侧土的内摩擦角，如无试验数据时可取0=30计算。二计算计算工况分别为：涵顶填土高度H=8 m （不开槽）涵顶填土高度H=18 m （不开槽）涵顶填土高度H=8 m （开槽）第一种工况a.涵顶填土高度H=8 m （不开槽）4+小十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十小小+小 个*计算项目：理正隧道衬砌计算软件2计算时间：2011-09-29 17:2

4、6:324+小十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十小小+小 个*计算简图水工砼规范SL191-2008水工砼规范SL191-20081.11.01.00高壁拱1010低2.320(m)25.000(度)0.200(m)计算条件基本参数规范标准：承载能力极限状态_0: 正常使用极限状态_0: 设计状况系数：衬砌断面类型：每段计算的分段数：计算迭代次数：抗力验证要求：衬砌参数侧拱半径：侧拱角度：顶拱半径：顶拱半中心角：65.000(度)侧拱拱脚厚度0.080(m)顶拱拱脚厚度0.080(m)顶拱拱顶厚度0.0

5、80(m)支座类型：固定支座衬砌的弹性模量：23000.000(MPa) 七耳至g 1何载参数顶部土压力（侧）：20.620(kN/m)顶部土压力（中）：20.620(kN/m)侧向土压力（上）：20.620(kN/m)侧向土压力（下）：20.670(kN/m)衬砌容重：24.000(kN/m3)荷载组合参数编号荷载名称是否计算分项系数1衬砌自重V1.002顶压力V1.003底压力V1.004侧压力V1.00配筋参数对称配筋：是混凝土等级：C30纵筋等级：I 级(fy=210kPa,fyk=235kPa)箍筋计算：计算箍筋等级：I 级(fy=210kPa,fyk=235kPa)箍筋间距：100

6、(mm)配筋计算as：65(mm)配筋调整系数：1.00裂缝计算：计算米用的荷载效应组合：短期效应组合最大裂缝宽度允许值：0.40(mm)单侧钢筋：12d20砼保护层厚度：40(mm)计算结果 内力配筋计算计算结论:经过2次计算，达到各点设定抗力条件和法向位移一致!轴向力剪力弯矩切向位移法向位移转角围岩抗力单侧纵筋箍筋面积抗剪验算NQMUVWAsAv(kN)(kN)(kN.m)(mm)(mm)（度）(kPa) (mm“2)(mm“2)侧拱（从下向上等分10段）:0-11.659-11.207-2.2520.0000.0000.0000.037.542.4满足1-10.996-9.395-1.2

7、080.000-0.010-0.0100.037.537.2满足2-10.413-7.547-0.3510.000-0.033-0.0150.037.537.2满足3-9.912-5.6670.3180.001-0.059-0.0150.037.537.2满足4-9.496-3.7570.7960.004-0.082-0.0110.037.537.2满足5-9.165-1.8231.0780.007-0.097-0.0060.037.537.2满足6-8.9210.1321.1640.011-0.1010.0010.037.537.2满足7-8.7652.1041.0510.015-0.092

8、0.0080.037.537.2满足8-8.6984.0900.7380.018-0.0730.0130.037.537.2满足9-8.7226.0850.2230.020-0.0460.0160.037.537.2满足10-8.8358.085-0.4950.021-0.0170.0150.037.537.2满足顶拱（从拱脚向拱顶等分10段）:0-8.8358.085-0.4950.021-0.0170.0150.037.537.2满足1-9.6827.572-0.6720.022-0.0080.0150.037.537.2满足2-10.4696.970-0.8370.0230.0000.0

9、140.037.537.2满足3-11.1856.287-0.9880.0220.0080.0120.037.537.2满足4-11.8245.532-1.1220.0210.0150.0110.037.537.25满足-12.3784.711-1.2390.0180.0210.0090.037.537.26满足-12.8403.837-1.3360.0160.0260.0080.037.537.27满足-13.2052.917-1.4120.0120.0310.0060.037.537.28满足-13.4681.964-1.4680.0080.0340.0040.037.537.29满足-1

10、3.6280.988-1.5010.0040.0360.0020.037.537.210满足-13.6810.000-1.5120.0000.0360.0000.037.537.2满足支座反力轴力：剪力：弯矩：支座位移轴向：切向：转角：-11.7(kN)-11.2(kN)-2.3(kN.m)0.000(mm)0.000(mm)0.000(度)配筋结果衬砌内侧纵筋最大面积As = 37.5mm2，外侧纵筋最大面积As1 = 37.5mm2 ；纵筋面积总和As = 75.0mm2o箍筋最大面积Av = 42.4mm2o截面尺寸抗剪验算：满足。注:此处纵筋即为受力筋。裂缝计算 计算结论:经过2次计算

11、，达到各点设定抗力条件和法向位移一致!轴向力弯矩围岩抗力实配钢筋裂缝宽度拉筋应力NkMk（单侧）Wmaxstress(kN)(kN.m)(kPa)(mm)(MPa)侧拱（从下向上等分10段）：0-10.599-2.0470.00012d200.0533.41-9.996-1.0990.00012d200.0214.72-9.466-0.3190.00012d200.000.33-9.0110.2900.00012d200.001.04-8.6330.7230.00012d200.018.15-8.3320.9800.00012d200.0213.56-8.1101.0580.00012d200

12、.0215.37-7.9680.9560.00012d200.0213.38-7.9080.6710.00012d200.017.69-7.9290.2020.00012d200.000.010-8.032-0.4500.00012d200.013.1顶拱（从拱脚向拱顶等分10段）：0-8.032-0.4500.00012d200.013.11-8.802-0.6110.00012d200.015.72-9.517-0.7610.00012d200.018.23-10.168-0.8980.00012d200.0210.54-10.749-1.0200.00012d200.0212.55-11

13、.253-1.1260.00012d200.0214.36-11.672-1.2140.00012d200.0315.77-12.004-1.2840.00012d200.0316.98-12.244-1.3340.00012d200.0317.79-12.389-1.3650.00012d200.0318.310-12.437-1.3750.00012d200.0318.4支座反力轴力：-10.6(kN)剪力：-10.2(kN)弯矩：-2.0(kN.m)支座位移轴向：0.000(mm)切向：0.000(mm)转角：0.000(度)-I3-时第二种工况b.涵顶填土高度H=18 m （不开槽）个

14、* 计算项目：理正隧道衬砌计算软件2 计算时间：2011-10-14 12:21:48个*计算简图211211计算条件基本参数规范标准：承载能力极限状态0:正常使用极限状态0: 设计状况系数：水工砼规范SL/T191-961.01.11.00衬砌断面类型：每段计算的分段数：计算迭代次数：抗力验证要求：高壁拱1010低衬砌参数侧拱半径：2.320(m)侧拱角度：25.000(度)顶拱半径：0.200(m)顶拱半中心角：65.000(度)侧拱拱脚厚度0.080(m)顶拱拱脚厚度0.080(m)顶拱拱顶厚度0.080(m)支座类型：固定支座衬砌的弹性模量：23000.000(MPa) 七耳至g 1何

15、载参数顶部压力（侧）:21.090(kN/m)顶部压力（中）：21.090(kN/m)侧向压力（上）：21.090(kN/m)侧向压力（下）：21.090(kN/m)衬砌容重：24.000(kN/m3)荷载组合参数编号荷载名称是否计算分项系数1衬砌自重V1.002顶压力V1.003底压力V1.004侧压力V1.00配筋参数对称配筋：是混凝土等级：C30纵筋等级：I 级(fy=210kPa,fyk=235kPa)箍筋计算：计算箍筋等级：I 级(fy=210kPa,fyk=235kPa)箍筋间距：100(mm)配筋计算as：65(mm)配筋调整系数：1.00裂缝计算：计算米用的荷载效应组合：长期效

16、应组合0.40(mm)12d200.40(mm)12d2040(mm)单侧钢筋：砼保护层厚度：计算结果 内力配筋计算 计算结论:经过2次计算，达到各点设定抗力条件和法向位移一致!轴向力剪力弯矩切向位移法向位移转角围岩抗力单侧纵筋箍筋面积抗剪验算NQMUVWAsAv(kN)(kN)(kN.m)(mm)(mm)（度）(kPa) (mm“2)(mm“2)侧拱（从下向上等分10段）:0-10.786-10.406-2.0910.0000.0000.0000.037.537.21满足-10.175-8.724-1.1220.000-0.009-0.0090.037.537.22满足-9.637-7.00

17、9-0.3260.000-0.030-0.0140.037.537.23满足-9.176-5.2630.2960.001-0.055-0.0140.037.537.24满足-8.793-3.4900.7390.004-0.076-0.0100.037.537.25满足-8.489-1.6941.0010.007-0.090-0.0050.037.537.26满足-8.2660.1221.0810.010-0.0940.0010.037.537.27满足-8.1251.9540.9760.014-0.0860.0070.037.537.28满足-8.0663.7980.6850.017-0.06

18、80.0120.037.537.29满足-8.0915.6520.2070.019-0.0430.0150.037.537.210满足-8.2007.510-0.4590.020-0.0150.0140.037.537.2 满足顶拱（从拱脚向拱顶等分10段）:0-8.2007.510-0.4590.020-0.0150.0140.037.537.2满足1-8.9887.033-0.6240.021-0.0080.0140.037.537.2满足2-9.7196.475-0.7780.0210.0000.0130.037.537.2满足3-10.3865.841-0.9180.0210.0070

19、.0110.037.537.2满足4-10.9805.139-1.0420.0190.0140.0100.037.537.2满足5-11.4954.377-1.1500.0170.0200.0090.037.537.2满足6-11.9243.565-1.2410.0150.0250.0070.037.537.2满足7-12.2642.711-1.3120.0110.0280.0050.037.537.2满足8-12.5091.825-1.3630.0080.0310.0040.037.537.2满足9-12.6570.918-1.3940.0040.0330.0020.037.537.2满足1

20、0-12.7070.000-1.4050.0000.0340.0000.037.537.2满足支座反力轴力：-10.8(kN)剪力：-10.4(kN)弯矩：-2.1(kN.m)支座位移轴向：0.000(mm)切向：0.000(mm)转角：0.000(度)配筋结果衬砌内侧纵筋最大面积As = 37.5mm2，外侧纵筋最大面积As1 = 37.5mm2 ；纵筋面积总和As = 75.0mm2o箍筋最大面积Av = 37.2mm2o截面尺寸抗剪验算：满足。注:此处纵筋即为受力筋。裂缝计算计算结论:经过2次计算，达到各点设定抗力条件和法向位移一致!轴向力弯矩围岩抗力实配钢筋裂缝宽度拉筋应力NkMk（单

21、侧）Wmaxstress(kN)(kN.m)(kPa)(mm)(MPa)侧拱（从下向上等分10段）:0-11.865-2.3000.00012d200.0737.61-11.192-1.2350.00012d200.0316.52-10.601-0.3580.00012d200.000.43-10.0940.3250.00012d200.001.04-9.6720.8130.00012d200.029.15-9.3381.1020.00012d200.0315.26-9.0931.1890.00012d200.0317.27-8.9371.0740.00012d200.0315.08-8.87

22、30.7540.00012d200.018.69-8.9000.2280.00012d200.000.010-9.021-0.5050.00012d200.013.5顶拱（从拱脚向拱顶等分10段）：0-9.021-0.5050.00012d200.013.51-9.887-0.6870.00012d200.016.52-10.691-0.8560.00012d200.029.23-11.424-1.0090.00012d200.0211.84-12.078-1.1470.00012d200.0214.15-12.644-1.2650.00012d200.0316.06-13.117-1.365

23、0.00012d200.0317.77-13.490-1.4430.00012d200.0319.08-13.760-1.5000.00012d200.0319.99-13.923-1.5340.00012d200.0420.510-13.978-1.5450.00012d200.0420.7支座反力轴力：-11.9(kN)剪力：-11.4(kN)弯矩：-2.3(kN.m)支座位移轴向：0.000(mm)切向：0.000(mm)转角：0.000(度)81年Rkk第三种工况c.涵顶填土高度H=8 m （开槽）4+小十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十

24、十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十小小+小 个*计算项目：理正隧道衬砌计算软件3计算时间：2011-10-16 18:33:384+小十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十十小小+小 个*计算简图水工砼规范水工砼规范SL/T191-961.11.01.00高壁拱10计算条件基本参数规范标准：承载能力极限状态0：正常使用极限状态0： 设计状况系数： 衬砌断面类型： 每段计算的分段数： 计算迭代次数：抗力验证要求：低衬砌参数侧拱半径：2.320(m)侧拱角度：25.000(度)顶拱半径：0.200(m)

25、顶拱半中心角：65.000(度)侧拱拱脚厚度0.080(m)顶拱拱脚厚度0.080(m)顶拱拱顶厚度0.080(m)支座类型：固定支座侧拱围岩弹抗系数：0.001(MN/m3)顶拱围岩弹抗系数：0.001(MN/m3)衬砌的弹性模量：23000.000(MPa) 七耳至g 1何载参数顶部山岩压力（侧）：198.720(kN/m)顶部山岩压力（中）：198.720(kN/m)侧向山岩压力（上）：198.720(kN/m)侧向山岩压力（下）：223.560(kN/m)内水压力水头：0.000(m)外水压力水头：0.000(m)外水压力折减系数（）：0.400顶拱灌浆压力：0.000(kPa)顶拱灌

26、浆压力作用范围角：0.000(度)其它段灌浆压力：0.000(kPa)衬砌容重：24.000(kN/m3)荷载组合参数编号荷载名称是否计算分项系数1衬砌自重V1.002顶岩压力V1.003底岩压力V1.004侧岩压力V1.005内水压力V1.006外水压力V1.007顶部灌浆压力V1.008其余灌浆压力V1.00配筋参数对称配筋：是混凝土等级：C25纵筋等级：II 级(fy=310kPa,fyk=335kPa)箍筋计算：计算箍筋等级：I 级(fy=210kPa,fyk=235kPa)箍筋间距：100(mm)配筋计算as：65(mm)配筋调整系数：1.00裂缝计算：计算米用的荷载效应组合：短期效

27、应组合最大裂缝宽度允许值：0.40(mm)单侧钢筋：12D20砼保护层厚度：50(mm)计算结果 内力配筋计算 计算结论:经过2次计算，达到各点设定抗力条件和法向位移一致!轴向力剪力弯矩切向位移法向位移转角围岩抗力单侧纵筋箍筋面积抗剪验算NQMUVWAsAv(kN)(kN)(kN.m)(mm)(mm)（度）(kPa)(mm“2)（mm“2）侧拱（从下向上等分10段）：0-89.754 -121.249-23.7560.0000.0000.0000.030.03275.1 不满足1-84.764 -100.283-12.543-0.003-0.104-0.1060.030.02646.8 不满足

28、2-80.786-79.377-3.4510.002-0.340-0.1520.030.02018.2 不满足3-77.794-58.5783.5310.018-0.614-0.1510.030.01390.7 不满足4-75.758-37.9338.4140.046-0.852-0.1150.030.0765.9满足5-74.650-17.47911.2170.083-1.002-0.0560.030.0144.9满足6-74.4392.74711.9610.124-1.0360.0140.030.037.2满足7-75.09222.71510.6700.163-0.9440.0820.03

29、0.0303.5满足8-76.57942.3997.3710.196-0.7410.1360.030.0900.2 不满足9-78.87161.7762.0960.218-0.4620.1650.030.01485.9 不满足10-81.93780.827-5.1250.227-0.1620.1570.030.02059.9 不满足顶拱（从拱脚向拱顶等分10段）:0-81.93780.827-5.1250.227-0.1620.1570.030.02059.9 不满足1-90.82876.050-6.9060.240-0.0750.1490.030.01895.4 不满足2-99.12170.

30、290-8.5680.2420.0100.1390.030.01702.1 不满足3 -106.70863.620-10.0890.2350.0890.1260.030.01482.7 不满足4 -113.49156.130-11.4490.2200.1620.1120.030.01240.0 不满足5 -119.38147.918-12.6310.1960.2270.0960.030.0977.1 不满足6 -124.30539.091-13.6190.1650.2820.0790.030.0697.6 不满足7 -128.19929.764-14.4010.1290.3270.0600.0

31、30.0405.0满足8 -131.01620.056-14.9670.0890.3590.0400.030.0103.2满足9 -132.72010.092-15.3090.0450.3790.0200.030.037.2满足10 -133.2900.000-15.4240.0000.3850.0000.030.037.2 满足支座反力轴力：-89.8(kN)剪力：-121.2(kN)弯矩：-23.8(kN.m)支座位移轴向：0.000(mm)切向：0.000(mm)转角：0.000(度)配筋结果衬砌内侧纵筋最大面积As = 30.0mm2，外侧纵筋最大面积As1 = 30.0mm2 ；纵筋面积总和As