2米净跨径明盖板涵整体计算

2米净跨径明盖板涵整体计算一.盖板计算.设计资料汽车荷载等级：公路-I级；环境类别：1类环境；净跨径：L=2m；单侧搁置长度：0.30m；计算跨径：L=2.3m；盖板板端厚~=30m盖板板中厚d=30cm；盖板宽b=0.99m；保护层厚度c=3cm；混凝土强度等1级为C25；轴心抗压强度f=11.5Mpa；轴心抗拉强度fd=1.23Mpa；主拉钢筋等级为HRB335；抗拉强度设计值fd=280Mpa； td主筋直径为20mm，外径为22mm，共14根，选d用钢筋总面积A=0.004399m2s涵顶铺装厚H1=.001cm；涵顶表处厚H2=.001cm；盖板容重Y1=25kN/m3；涵顶铺装容重Y2=25kN/m3；涵顶铺装容重Y3=23kN/ma根据《公路圬工桥涵设计规》(JTGD61-2005)中7.0.6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.外力计算永久作用涵顶铺装及涵顶表处自重q=(Y•H+Y・H)・b=(25X0.00+23X0.00)X0.99=0.00kN/m盖板自2重1 3 2g=Y・(d+d)・b/2/100=25X(30+30)X0.99/2/100=7.43kN/m由车辆荷1载引1起的2垂直压力(可变作用)根据《公路桥涵设计通用规》(JTGD60-2004)中4.3.1关于车辆荷载的规定:车辆荷载顺板跨长

L=0.2m车轮重P=70kN根据《公路桥涵设计通用规》(JTGD60-2004)中4.3.2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1.3车轮重压强p=1.3・P/L=1.3X70/0.20=455.00kN/m3.力计算及荷载组合由永久作用引起的力跨中弯矩M=(q+g)・L2/8=(0.00+7.43)X2.32/8=4.91kNm边墙侧1边缘处剪V=(q+g)・L/2=(0.00+7.43)X2/2=7.43kN由车1辆荷载引起0的力跨中弯矩M=p・跨中弯矩M=p・L・(L-L/2)/4=455.00X0.20X(2.30-0.20/2)/4=50.05kNma2a边墙侧边缘处剪力V=p・L・(L-L/2)/L+p・L・(L-1.5)/L2=455.a00XQ.2:0X(2000-0.a20/2)/2.00+455.00X0.20X(2.00T.5)/2.00=109.20kN作用效应组合根据《公路桥涵设计通用规》(JTGD60-2004)中4.1.6关于作用效应组合的规定:跨中弯矩YM=0.9(1.2M+1.4M)=dQ.9X(1.2X14.912+1.4X5Q.Q5)=68.37kNm边墙侧边缘处剪力YV=Q.9(1.2V+1.4V)=dQ.9X(1.2X17.432+1.4X1Q9.2Q)=145.61kN4.持久状况承载能力极限状态计算截面有效高度hQ=d1-c-2.2/2=3Q-3-1.1QQ=25.9cm=Q.259m1)砼受压区高度x=f・A/f/b=280X0.004399/n.5/0.99=0.108m根据《公sd路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》(JTGD62-2004)中5.2.1关于相对界限受压区高度r的规定：HRB335钢筋的相对界限受压区高度鸳=0.56。xWa-h=0.56X0.259=0.145mb砼受压区高度满足规要求最小配筋率根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》(JTGD62-2004)中9.1.12关于受弯构件最小配筋百分率的规定:P=100・A/b/h=1.72,不小于45f/f=0.20,同时不小于0.2主筋配筋率满足规要求 tdsd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》(JTGD62-2004)中5.2.2关于受弯构件正截面抗弯承载力计算的规定:fd・b・x(hjx/2)=n.5X1000X0.99X0.108(0.259-0.108/2)cd 0 =252.38kNmNYM=68.37kNm正截面抗弯承载力满足规要求 0d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》(JTGD62-2004)中5.2.9关于抗剪截面验算的规定:0.51X10-3•f0.5・b・h=0.51X10-3X250.5X990X259cu'k =6053.85kNNYV=145.61kN抗剪截面满足规要求。 0d根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》(JTGD62-2004)中5.2.10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1.25提高系数1.25X0.5X10-3•a•f・b・h=1.25X0.0005X1X1.23X0.99X1000X0.259X1000 2td 0=197.12kNNYV=145.61kN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》(JTGD62-2004)中9.3.13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》(JTGD62-2004)中6.4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0.20mm作用短期效应组合M=1.0M+0.7Ms=1.01X4.912+0.7X50.05=39.95kNm作用长期效应组合M=1.0M+0.4Ml=1.01X4.912+0.4X50.05=24.93kNm受拉钢筋的应力。二M/0.87/A/h=39.95/0.87/0.004399/0.259=40.30Mpa作用长期效应影响系数C2=1+0,5M/M=1+0.5X24.93/39.95=1.31裂缝宽2度 lsWfk=C・C2・C3・。・(30+d)/E/(0.28+10・p)fk=11X21.313X1.s1s5X40.30Xs(30+20)/2.00X105/(0.28+10X0.0172)=0.03mmW0.20mm裂缝宽度满足规要求二.台身及基础计算.设计资料基础为整体式，基础襟边C1=0.25m,台身宽C2=1.00m,基础宽C3=2.25m背墙宽C4=0.70m,搭接宽度C5=0.30m,基础高度为0.50m,铺底厚为0.40m涵洞净高H0=2.00m,计算高度H1=2.35m,基础顶深H2=2.70m台身容重为23kN/m3,基础容重为23kN/m3,铺底容重为23kN/m3台身轴心抗压强度f「5.87Mpa,台身弯曲抗拉强度fd=0.66Mpa,台身直接抗剪强度f=1.32Mpa cd tmdvd地基承载力容许值为125kPa,回填土的摩擦角为30°将台身简化为上端铰支、下端固结模型，取台宽b=0.99m进行计算.台身验算1)水平力车辆荷载等代土层厚破坏棱体长度lo=(H1+d/2+0.00+0.00)*tan(45°-30°/2)=1.44m计算长度B=5.50m 1=560/5.50/1.44/18=3.92m土的侧压力系数=tan2(45°-30°/2)=0.3333q二(0.00+0.00+h+d/2)・b•入・18=(0.00+0.00+3.912+0.15)X0.99X0.3333X18=24.17kN/mq二(0.00+0.00+h+H0+0.40/2+d)・b•入・18=(0.00+0.00+3.92+2.00+0.210+0.30)X0.99X0.3333X18=38.13kN/mA端处弯矩=-21.82kNmA端处剪力凡(%一五汹月_(9的十1位J]1服~以6一有一40=48.62kN最大弯矩位置x0的计算=5.94kN/m=1.44m最大弯矩计算

=11.61kNm2)竖向力当乂0=1.44川时，台身y-y截面上的竖向力、偏心矩及弯矩名称竖向力(kN)偏心矩6(山)弯矩(kNm)P19.65-0.35-3.38P20.000.150.00P34.780.150.72P417.400.000.00EP31.84EM=-2.663)截面验算作用效应组合YM=0.9X(1.2XEM+1.4XM)=11.76kNmY0Nd=0.9X1.2XEP=34.38kNmaxY0Vd=0.9X1.4XQ=61.26kN偏心矩屋 Ae=YM/YN=0.342m(1)偏心受压道载力验算现根据《公路圬工桥涵设计规》(JTGD61-2005)中条文4.0.6、4.0.7计算偏心受压构件承载力影响系数弯曲平面的截面回旋半径i=0.289Xb=0.2861ix=0.289XC2=0.2890构件长细比，其中长细比修正系数丫反取1.3，构件计算长度l0取0.7H1=1.64m=2.1142=2.1355x方向和y方向偏心受压构件承载力影响系数，其中m取8.0，a取0.0021-中股]“1+ 1+将寓（瓦_现1+1.33（包）”=0.4009子]“ 1+[G了1+值底（用—现1+1.33（红产]=1.0037砌体偏心受压构件承载力影响系数=0.4015构件截面面积A=C2*b=0.9900m2由《公路圬工桥涵设计规》（JTGD61-2005）中条文4.0.9中关于偏心矩6的规定，现偏心矩e=0.342m,大于0.6X0.5XC2=0.30m,所以现根据《公路圬工桥涵设计规》(JTGD61-2005)中条文4.0.10验算偏心受压承载力构件受拉边缘的弹性抵抗矩W=b-C22/6=0.1650=249.34kN三丫N=34.38kN偏心受压承载力满足要求正截面受弯承载力验算构件受拉边缘的弹性抵抗矩W=b-C22/6=0.1650现根据《公路圬工桥涵设计规》(JTGD61-2005)中条文4.0.12计算正截面受弯承载力、W-ftd=108.90kNm三/0Md=11.76kNm直接受剪承载力验算现根据《公路圬工桥涵设计规》(JTGD61-2005)中条文4.0.13计算直接受剪承载力，其中匕=0.7,Nk=69.08kN二1341.34kN三丫V=61.26kN直接受剪承载力满足矍求3.基底应力验算基础底面上的竖向力、偏心矩及弯矩见下表，其中P9是由车辆荷载所产生的盖板支点反力,竖向力及弯矩进行作用短期效应组合