沿山货运通道（新图大道）核心区一期工程（Ⅲ标段）箱涵结构计算书

沿山货运通道（新图大道）核心区一期工程（Ⅲ标段）涵洞工程箱涵结构计算书沿山货运通道（新图大道）核心区一期工程（Ⅲ标段）箱涵结构计算书工程概况 沿山货运通道（新图大道）核心区一期工程共划分为四个标段，本套图纸为Ⅲ标段设计内容，桩号范围YK11+800-YK16+760，全长约4.96公里，道路等级为城市主干路，设计速度60km/h，标准路幅宽度为39.25米，双向8车道。本次设计内容为Ⅲ标段的18道涵洞本计算书仅对最不利情况:K0+229.9、ZK18+822.0、ZK19+0851#、ZK19+0852#、CDBK0+897.71箱涵进行结构验算。采用或参考的设计技术标《城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011）（2019版）；《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）；《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362—2018）；《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG3363-2019)；《公路涵洞设计规范》（JTGT3365-02-2020）其他相关设计规范及规程。设计技术指标道路等级:城市主干路；设计行车速度：60km/h；结构设计安全等级：二级，结构安全系数：1.0；设计基准期100年；设计使用年限：50年；环境类别：Ⅰ类；设计荷载：汽车荷载按城-A级，人群荷载按《城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011）第10.0.5条取值；结构计算软件计算软件采用《海特涵洞8.0》进行结构验算。箱涵结构计算ZK11+999.00箱涵计算条件涵洞的设计安全等级为二级，取其结构重要性系数：1涵洞桩号=K11+999.00设计荷载等级=城－A验算荷载等级(兼容老规范)=城－A箱涵净跨径=4米箱涵净高=2米箱涵顶板厚=.65米箱涵侧板厚=.65米板顶填土高=15.25米填土容重=18千牛/立方米钢筋砼容重=25千牛/立方米混凝土容重=22千牛/立方米水平角点加厚=.15米竖直角点加厚=.15米涵身混凝土强度等级=C35钢筋等级=HRB400填土内摩擦角=30度基底允许应力=120000千牛/立方米顶板拟定钢筋直径=25毫米每米涵身顶板采用钢筋根数=10根底板拟定钢筋直径=25毫米每米涵身底板采用钢筋根数=10根侧板拟定钢筋直径=14毫米每米涵身侧板采用钢筋根数=10根内力计算荷载(涵顶填土及自重)作用下：涵洞四角节点弯矩和构件轴力：MaA=MaB=MaC=MaD=-1/(K+1)*P*Lp^2/12=-489.1825kN.mNa1=Na2=0kNNa3=Na4=P*Lp/2=990.9211kNa种荷载(汽车荷载)作用下：MaA=MaB=MaC=MaD=-1/(K+1)*P*Lp^2/12=-1.140205kN.mNa1=Na2=0kNNa3=Na4=P*Lp/2=2.309676kNb种荷载(侧向均布土压力)作用下：涵洞四角节点弯矩和构件轴力：MbA=MbB=MbC=MbD=-K/(K+1)*P*hp^2/12=-19.4332kN.mNb1=Nb2=P*Lp/2=121.2067kNNb3=Nb4=0kNc种荷载(侧向三角形土压力)作用下：涵洞四角节点弯矩和构件轴力：McA=McD=K*(3K+8)/((K+1)*(K+3))*P*hp^2/60=-2.288118kN.mMcB=McC=K*(2K+7)/((K+1)*(K+3))*P*hp^2/60=-1.918168kN.mNc1=P*hp/6+(McA-McB)/hp=8.605398kNNc2=P*hp/3-(McA-McB)/hp=17.62961kNNc3=Nc4=0kNd种荷载(侧向汽车压力)作用下：涵洞四角节点弯矩和构件轴力：MdA=-(K*(K+3)/6(K^2+4K+3)+(10K+2)/(15K+5))*P*hp^2/4=-.3655283kN.mMdB=-(K*(K+3)/6(K^2+4K+3)-(5K+3)/(15K+5))*P*hp^2/4=.2158231kN.mMdC=-(K*(K+3)/6(K^2+4K+3)+(5K+3)/(15K+5))*P*hp^2/4=-.2861692kN.mMdD=-(K*(K+3)/6(K^2+4K+3)-(10K+2)/(15K+5))*P*hp^2/4=.2951821kN.mNd1=(MdD-MdC)/hp=.2193779kNNd2=P*hp-(MdD-MdC)/hp=.6581336kNNd3=Nc4=-(MdB-MdC)/Lp=-.1079553kN以下是荷载组合后的内力结果：(1).顶板：x=lp/2P=1.2*p恒载Mx=MB+N3*x-P*x^2/2+1.8*M汽车作用顶板中部Vx=P*x+1.8*V汽车作用顶板中部-N3(2).底板：w1=p恒载+q车-3/Lp^2*e车*hp^2w2=p恒载+q车+3/Lp^2*e车*hp^2x=lp/2Nx=N3Mx=MA+N3*x-w1*x^2/2-x^3/6lp*(w2-w1)Vx=w1*x+x^2/2lp*(w2-w1)-N3(3).左侧板：w1=ep1+e车w2=ep2+e车x=hp/2Nx=N3Mx=MB+N1*x-w1*x^2/2-x^3/6hp*(w2-w1)Vx=w1*x+x^2/2hp*(w2-w1)-N1(4).右侧板：x=hp/2w1=ep1w2=ep2Nx=N4Mx=Mc+N1*x-w1*x^2/2-x^3/6hp*(w2-w1)Vx=w1*x+x^2/2hp*(w2-w1)-N1构件(1)的跨中计算弯矩Mj为：772.41千牛*米构件(1)的跨中计算轴力Nj为：156.17千牛构件(1)的跨中计算剪力Vj为：.19千牛构件(2)的跨中计算弯矩Mj为：771.97千牛*米构件(2)的跨中计算轴力Nj为：167.79千牛构件(2)的跨中计算剪力Vj为：-.48千牛构件(3)的跨中计算弯矩Mj为：-507.74千牛*米构件(3)的跨中计算轴力Nj为：1193.07千牛构件(3)的跨中计算剪力Vj为：-2.06千牛构件(4)的跨中计算弯矩Mj为：-508.12千牛*米构件(4)的跨中计算轴力Nj为：1193.46千牛构件(4)的跨中计算剪力Vj为：-2.85千牛顶板、底板截面计算顶、底板按钢筋混凝土矩形截面偏心受压构件进行截面设计(不考虑受压钢筋)。以跨中截面的计算内力作为控制并配置钢筋。并验算顶板、底板各结点处的强度(结点处钢筋直径、根数同跨中)：（1）顶板跨中截面设计计算跨径l0=4.65m截面高度h=.65m截面有效高度h0=h-a=.61me0=Md/Nd=4.945985mi=(b*h^2/12)^(1/2)=.1876388l0/i=24.78165>17.5需要计算增大系数由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）第5.3.10条ζ1=0.2+2.7*(e0/h0)=22.09207ζ1=22.09207>1,所以ζ1=1。ζ2=1.15-0.01*(l0/h)=1.078462ζ2=1.078462>1,所以ζ2=1。增大系数η=1+(h0/(1400*e0))*(l0/h)^2*ζ1*ζ2=1.004508由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）第5.3.5条e=η*e0+h/2-a=5.253284m根据公式r0*Nd*e=fcd*b*x*(h0-x/2),解受压区高度x的值解得x=90.20518mm<ζb*h0=244mm，为大偏心受压构件。As=(fcd*b*x-r0*Nd)/fsd=3927.678mm^2配筋率u=100*As/(b*h0)=.6438817%>0.2%满足最小配筋率的要求。用户拟定采用直径为25的钢筋10根，每根钢筋的计算面积为：491平方毫米。结论:顶板跨中至少需直径为25的钢筋8根。相应总计算面积为：3928平方毫米。故，用户拟定顶板跨中钢筋直径与根数满足强度要求！0.51*10^(-3)*Sqr(fcu.k)*b*h0=1840.49228384452kN>r0*Vd=.1943696kN顶板跨中截面尺寸满足要求！0.5*10^(-3)*a2*ftd*b*h0=463.599965572357kN>r0*Vd=.1943696kN不计钢筋的抗剪作用，顶板跨中斜截面抗剪强度已经满足要求！只需按构造要求设置抗剪钢筋裂缝宽度验算根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）第6.4.3条计算根据所使用钢筋等级C1=1C2=1+0.5*Nl/Ns=1.499747偏心受压构件C3=.9偏心受压构件δss=Ns*(es-z)/(As*z)=234.9252N/mm^2裂缝宽度Wtk=C1*C2*C3*(δss/Es)*((c+d)/(0.30+1.4*ρ))=.1816693mm<=0.2mm符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）第6.4.2条的规定。（2）底板跨中截面设计（按偏心受压构件进行截面设计)计算跨径l0=4.65m截面高度h=.65m截面有效高度h0=h-a=.61me0=Md/Nd=4.600845mi=(b*h^2/12)^(1/2)=.1876388l0/i=24.78165>17.5需要计算增大系数由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）第5.3.10条ζ1=0.2+2.7*(e0/h0)=20.5644ζ1=20.5644>1,所以ζ1=1。ζ2=1.15-0.01*(l0/h)=1.078462ζ2=1.078462>1,所以ζ2=1。增大系数η=1+(h0/(1400*e0))*(l0/h)^2*ζ1*ζ2=1.004847由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）第5.3.5条e=η*e0+h/2-a=4.908144m根据公式r0*Nd*e=fcd*b*x*(h0-x/2),解受压区高度x的值解得x=90.5789mm<ζb*h0=244mm，为大偏心受压构件。As=(fcd*b*x-r0*Nd)/fsd=3910.703mm^2配筋率u=100*As/(b*h0)=.641099%>0.2%满足最小配筋率的要求。用户拟定采用直径为25的钢筋10根，每根钢筋的计算面积为：491平方毫米。结论:底板跨中至少需直径为25的钢筋8根。相应总计算面积为：3928平方毫米。故，用户拟定底板跨中钢筋直径与根数满足强度要求！0.51*10^(-3)*Sqr(fcu.k)*b*h0=1840.49228384452kN>r0*Vd=.4807518kN底板跨中截面尺寸满足要求！0.5*10^(-3)*a2*ftd*b*h0=463.599965572357kN>r0*Vd=.4807518kN不计钢筋的抗剪作用，底板跨中斜截面抗剪强度已经满足要求！只需按构造要求设置抗剪钢筋裂缝宽度验算根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）第6.4.3条计算根据所使用钢筋等级C1=1C2=1+0.5*Nl/Ns=1.499291偏心受压构件C3=.9偏心受压构件δss=Ns*(es-z)/(As*z)=233.3794N/mm^2裂缝宽度Wtk=C1*C2*C3*(δss/Es)*((c+d)/(0.30+1.4*ρ))=.1804191mm<=0.2mm符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）第6.4.2条的规定。（3）顶板左结点处（角点2）截面验算计计算跨径l0=4.65m截面高度h=.8m截面有效高度h0=h-a=.7599999me0=Md/Nd=3.933578mi=(b*h^2/12)^(1/2)=.2309401l0/i=20.13509>17.5需要计算增大系数由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）第5.3.10条ζ1=0.2+2.7*(e0/h0)=14.17455ζ1=14.17455>1,所以ζ1=1。ζ2=1.15-0.01*(l0/h)=1.091875ζ2=1.091875>1,所以ζ2=1。增大系数η=1+(h0/(1400*e0))*(l0/h)^2*ζ1*ζ2=1.004663由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）第5.3.5条e=η*e0+h/2-a=4.311918m根据公式r0*Nd*e=fcd*b*x*(h0-x/2),解受压区高度x的值解得x=57.18488mm<ζb*h0=304mm，为大偏心受压构件。As=(fcd*b*x-r0*Nd)/fsd=2316.688mm^2配筋率u=100*As/(b*h0)=.3048274%>0.2%满足最小配筋率的要求。用户拟定采用直径为25的钢筋10根，每根钢筋的计算面积为：491平方毫米。结论:顶板左角点至少需直径为25的钢筋5根。相应总计算面积为：2455平方毫米。故，用户拟定顶板左角点钢筋直径与根数满足强度要求！0.51*10^(-3)*Sqr(fcu.k)*b*h0=2293.07231531597kN>r0*Vd=1193.068kN顶板左角点截面尺寸满足要求！0.5*10^(-3)*a2*ftd*b*h0=1277.599947452545kN>r0*Vd=1193.068kN不计钢筋的抗剪作用，右侧板下角点斜截面抗剪强度已经满足要求！只需按构造要求设置抗剪钢筋（4）顶板右结点（角点3）处截面验算计算跨径l0=4.65m截面高度h=.8m截面有效高度h0=h-a=.7599999me0=Md/Nd=3.939363mi=(b*h^2/12)^(1/2)=.2309401l0/i=20.13509>17.5需要计算增大系数由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）第5.3.10条ζ1=0.2+2.7*(e0/h0)=14.19511ζ1=14.19511>1,所以ζ1=1。ζ2=1.15-0.01*(l0/h)=1.091875ζ2=1.091875>1,所以ζ2=1。增大系数η=1+(h0/(1400*e0))*(l0/h)^2*ζ1*ζ2=1.004656由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）第5.3.5条e=η*e0+h/2-a=4.317704m根据公式r0*Nd*e=fcd*b*x*(h0-x/2),解受压区高度x的值解得x=57.26475mm<ζb*h0=304mm，为大偏心受压构件。As=(fcd*b*x-r0*Nd)/fsd=2320.585mm^2配筋率u=100*As/(b*h0)=.3053401%>0.2%满足最小配筋率的要求。用户拟定采用直径为25的钢筋10根，每根钢筋的计算面积为：491平方毫米。结论:顶板右角点至少需直径为25的钢筋5根。相应总计算面积为：2455平方毫米。故，用户拟定顶板右角点钢筋直径与根数满足强度要求！0.51*10^(-3)*Sqr(fcu.k)*b*h0=2293.07231531597kN>r0*Vd=1193.457kN顶板右角点截面尺寸满足要求！0.5*10^(-3)*a2*ftd*b*h0=1277.599947452545kN>r0*Vd=1193.457kN不计钢筋的抗剪作用，右侧板下角点斜截面抗剪强度已经满足要求！只需按构造要求设置抗剪钢筋（5）底板左结点处（角点1）截面验算：计算跨径l0=4.65m截面高度h=.8m截面有效高度h0=h-a=.7599999me0=Md/Nd=3.670072mi=(b*h^2/12)^(1/2)=.2309401l0/i=20.13509>17.5需要计算增大系数由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）第5.3.10条ζ1=0.2+2.7*(e0/h0)=13.23841ζ1=13.23841>1,所以ζ1=1。ζ2=1.15-0.01*(l0/h)=1.091875ζ2=1.091875>1,所以ζ2=1。增大系数η=1+(h0/(1400*e0))*(l0/h)^2*ζ1*ζ2=1.004997由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）第5.3.5条e=η*e0+h/2-a=4.048412m根据公式r0*Nd*e=fcd*b*x*(h0-x/2),解受压区高度x的值解得x=57.70528mm<ζb*h0=304mm，为大偏心受压构件。As=(fcd*b*x-r0*Nd)/fsd=2306.869mm^2配筋率u=100*As/(b*h0)=.3035354%>0.2%满足最小配筋率的要求。用户拟定采用直径为25的钢筋10根，每根钢筋的计算面积为：491平方毫米。结论:底板左角点至少需直径为25的钢筋5根。相应总计算面积为：2455平方毫米。故，用户拟定底板左角点钢筋直径与根数满足强度要求！0.51*10^(-3)*Sqr(fcu.k)*b*h0=2293.07231531597kN>r0*Vd=1193.068kN底板左角点截面尺寸满足要求！0.5*10^(-3)*a2*ftd*b*h0=1277.599947452545kN>r0*Vd=1193.068kN不计钢筋的抗剪作用，右侧板下角点斜截面抗剪强度已经满足要求！只需按构造要求设置抗剪钢筋（6）底板右结点（角点4）处截面验算：计算跨径l0=4.65m截面高度h=.8m截面有效高度h0=h-a=.7599999me0=Md/Nd=3.662984mi=(b*h^2/12)^(1/2)=.2309401l0/i=20.13509>17.5需要计算增大系数由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）第5.3.10条ζ1=0.2+2.7*(e0/h0)=13.21323ζ1=13.21323>1,所以ζ1=1。ζ2=1.15-0.01*(l0/h)=1.091875ζ2=1.091875>1,所以ζ2=1。增大系数η=1+(h0/(1400*e0))*(l0/h)^2*ζ1*ζ2=1.005007由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）第5.3.5条e=η*e0+h/2-a=4.041324m根据公式r0*Nd*e=fcd*b*x*(h0-x/2),解受压区高度x的值解得x=57.60009mm<ζb*h0=304mm，为大偏心受压构件。As=(fcd*b*x-r0*Nd)/fsd=2301.737mm^2配筋率u=100*As/(b*h0)=.3028601%>0.2%满足最小配筋率的要求。用户拟定采用直径为25的钢筋10根，每根钢筋的计算面积为：491平方毫米。结论:底板右角点至少需直径为25的钢筋5根。相应总计算面积为：2455平方毫米。故，用户拟定底板右角点钢筋直径与根数满足强度要求！0.51*10^(-3)*Sqr(fcu.k)*b*h0=2293.07231531597kN>r0*Vd=1193.457kN底板右角点截面尺寸满足要求！0.5*10^(-3)*a2*ftd*b*h0=1277.599947452545kN>r0*Vd=1193.457kN不计钢筋的抗剪作用，右侧板下角点斜截面抗剪强度已经满足要求！只需按构造要求设置抗剪钢筋左侧、右侧板截面计算按钢筋混凝土矩形截面偏心受压构件进行截面设计(不考虑受压钢筋)。以跨中截面的计算内力作为控制并配置钢筋。并验算左侧板、右侧板各结点处的强度(结点处钢筋直径、根数同跨中)：（1）左侧板跨中截面设计计算跨径l0=2.65m截面高度h=.65m截面有效高度h0=h-a=.61me0=Md/Nd=.4255739mi=(b*h^2/12)^(1/2)=.1876388l0/i=14.12288<17.5不需要计算增大系数由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）第5.3.5条e=e0+(h/2)-a=.7105739m根据公式r0*Nd*e=fcd*b*x*(h0-x/2),解受压区高度x的值解得x=93.48496mm<ζb*h0=244mm，为大偏心受压构件。As=(fcd*b*x-r0*Nd)/fsd=945.5739mm^2配筋率u=100*As/(b*h0)=.1550121%<0.2%不满足最小配筋率的要求，所以按照最小配筋率配筋。As=0.2/100*b*h=1220mm^2用户拟定采用直径为14的钢筋10根，每根钢筋的计算面积为：153.9平方毫米。结论:左侧板跨中至少需直径为14的钢筋8根。相应总计算面积为：1231.2平方毫米。故，用户拟定左侧板跨中钢筋直径与根数满足强度要求！0.51*10^(-3)*Sqr(fcu.k)*b*h0=1840.49228384452kN>r0*Vd=2.061092kN左侧板跨中截面尺寸满足要求！0.5*10^(-3)*a2*ftd*b*h0=463.599965572357kN>r0*Vd=2.061092kN不计钢筋的抗剪作用，左侧板跨中斜截面抗剪强度已经满足要求！只需按构造要求设置抗剪钢筋裂缝宽度验算根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）第6.4.3条计算根据所使用钢筋等级C1=1C2=1+0.5*Nl/Ns=1.499667偏心受压构件C3=.9偏心受压构件δss=Ns*(es-z)/(As*z)=316.2716N/mm^2裂缝宽度Wtk=C1*C2*C3*(δss/Es)*((c+d)/(0.30+1.4*ρ))=.1956497mm<=0.2mm符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）第6.4.2条的规定。（2）右侧板跨中截面设计（按偏心受压构件进行截面设计)计算跨径l0=2.65m截面高度h=.65m截面有效高度h0=h-a=.61me0=Md/Nd=.425754mi=(b*h^2/12)^(1/2)=.1876388l0/i=14.12288<17.5不需要计算增大系数由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）第5.3.5条e=e0+(h/2)-a=.710754m根据公式r0*Nd*e=fcd*b*x*(h0-x/2),解受压区高度x的值解得x=93.54404mm<ζb*h0=244mm，为大偏心受压构件。As=(fcd*b*x-r0*Nd)/fsd=947.2784mm^2配筋率u=100*As/(b*h0)=.1552915%<0.2%不满足最小配筋率的要求，所以按照最小配筋率配筋。As=0.2/100*b*h=1220mm^2用户拟定采用直径为14的钢筋10根，每根钢筋的计算面积为：153.9平方毫米。结论:右侧板跨中至少需直径为14的钢筋8根。相应总计算面积为：1231.2平方毫米。故，用户拟定右侧板跨中钢筋直径与根数满足强度要求！0.51*10^(-3)*Sqr(fcu.k)*b*h0=1840.49228384452kN>r0*Vd=2.850849kN右侧板跨中截面尺寸满足要求！0.5*10^(-3)*a2*ftd*b*h0=463.599965572357kN>r0*Vd=2.850849kN不计钢筋的抗剪作用，右侧板跨中斜截面抗剪强度已经满足要求！只需按构造要求设置抗剪钢筋裂缝宽度验算根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）第6.4.3条计算根据所使用钢筋等级C1=1C2=1+0.5*Nl/Ns=1.499635偏心受压构件C3=.9偏心受压构件δss=Ns*(es-z)/(As*z)=316.5083N/mm^2裂缝宽度Wtk=C1*C2*C3*(δss/Es)*((c+d)/(0.30+1.4*ρ))=.1957918mm<=0.2mm符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）第6.4.2条的规定。（3）左侧板下结点（角点1）截面验算计算跨径l0=2.65m截面高度h=.8m截面有效高度h0=h-a=.7599999me0=Md/Nd=.5161438mi=(b*h^2/12)^(1/2)=.2309401l0/i=11.47484<17.5不需要计算增大系数由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）第5.3.5条e=e0+(h/2)-a=.8761438m根据公式r0*Nd*e=fcd*b*x*(h0-x/2),解受压区高度x的值解得x=90.85941mm<ζb*h0=304mm，为大偏心受压构件。As=(fcd*b*x-r0*Nd)/fsd=817.4786mm^2配筋率u=100*As/(b*h0)=.107563%<0.2%不满足最小配筋率的要求，所以按照最小配筋率配筋。As=0.2/100*b*h=1520mm^2用户拟定采用直径为25的钢筋10根，每根钢筋的计算面积为：491平方毫米。结论:左侧板下角点至少需直径为25的钢筋4根。相应总计算面积为：1964平方毫米。故，用户拟定左侧板下角点钢筋直径与根数满足强度要求！0.51*10^(-3)*Sqr(fcu.k)*b*h0=2293.07231531597kN>r0*Vd=167.7882kN左侧板下角点截面尺寸满足要求！0.5*10^(-3)*a2*ftd*b*h0=577.599947452545kN>r0*Vd=167.7882kN不计钢筋的抗剪作用，左侧板下角点斜截面抗剪强度已经满足要求！只需按构造要求设置抗剪钢筋（4）左侧板上结点处（角点2）截面验算计算跨径l0=2.65m截面高度h=.8m截面有效高度h0=h-a=.7599999me0=Md/Nd=.5148946mi=(b*h^2/12)^(1/2)=.2309401l0/i=11.47484<17.5不需要计算增大系数由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）第5.3.5条e=e0+(h/2)-a=.8748946m根据公式r0*Nd*e=fcd*b*x*(h0-x/2),解受压区高度x的值解得x=90.7211mm<ζb*h0=304mm，为大偏心受压构件。As=(fcd*b*x-r0*Nd)/fsd=810.731mm^2配筋率u=100*As/(b*h0)=.1066751%<0.2%不满足最小配筋率的要求，所以按照最小配筋率配筋。As=0.2/100*b*h=1520mm^2用户拟定采用直径为25的钢筋10根，每根钢筋的计算面积为：491平方毫米。结论:左侧板上角点至少需直径为25的钢筋4根。相应总计算面积为：1964平方毫米。故，用户拟定左侧板上角点钢筋直径与根数满足强度要求！0.51*10^(-3)*Sqr(fcu.k)*b*h0=2293.07231531597kN>r0*Vd=156.1694kN左侧板上角点截面尺寸满足要求！0.5*10^(-3)*a2*ftd*b*h0=577.599947452545kN>r0*Vd=156.1694kN不计钢筋的抗剪作用，左侧板上角点斜截面抗剪强度已经满足要求！只需按构造要求设置抗剪钢筋（5）右侧板上结点（角点3）处截面验算计算跨径l0=2.65m截面高度h=.8m截面有效高度h0=h-a=.7599999me0=Md/Nd=.515484mi=(b*h^2/12)^(1/2)=.2309401l0/i=11.47484<17.5不需要计算增大系数由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）第5.3.5条e=e0+(h/2)-a=.875484m根据公式r0*Nd*e=fcd*b*x*(h0-x/2),解受压区高度x的值解得x=90.81794mm<ζb*h0=304mm，为大偏心受压构件。As=(fcd*b*x-r0*Nd)/fsd=814.2779mm^2配筋率u=100*As/(b*h0)=.1071418%<0.2%不满足最小配筋率的要求，所以按照最小配筋率配筋。As=0.2/100*b*h=1520mm^2用户拟定采用直径为25的钢筋10根，每根钢筋的计算面积为：491平方毫米。结论:右侧板上角点至少需直径为25的钢筋4根。相应总计算面积为：1964平方毫米。故，用户拟定右侧板上角点钢筋直径与根数满足强度要求！0.51*10^(-3)*Sqr(fcu.k)*b*h0=2293.07231531597kN>r0*Vd=156.1694kN右侧板上角点截面尺寸满足要求！0.5*10^(-3)*a2*ftd*b*h0=577.599947452545kN>r0*Vd=156.1694kN不计钢筋的抗剪作用，右侧板上角点斜截面抗剪强度已经满足要求！只需按构造要求设置抗剪钢筋（6）右侧板下结点处（角点4）处截面验算计算跨径l0=2.65m截面高度h=.8m截面有效高度h0=h-a=.7599999me0=Md/Nd=.5149792mi=(b*h^2/12)^(1/2)=.2309401l0/i=11.47484<17.5不需要计算增大系数由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）第5.3.5条e=e0+(h/2)-a=.8749791m根据公式r0*Nd*e=fcd*b*x*(h0-x/2),解受压区高度x的值解得x=90.76201mm<ζb*h0=304mm，为大偏心受压构件。As=(fcd*b*x-r0*Nd)/fsd=811.5491mm^2配筋率u=100*As/(b*h0)=.1067828%<0.2%不满足最小配筋率的要求，所以按照最小配筋率配筋。As=0.2/100*b*h=1520mm^2用户拟定采用直径为25的钢筋10根，每根钢筋的计算面积为：491平方毫米。结论:右侧板下角点至少需直径为25的钢筋4根。相应总计算面积为：1964平方毫米。故，用户拟定右侧板下角点钢筋直径与根数满足强度要求！0.51*10^(-3)*Sqr(fcu.k)*b*h0=2293.07231531597kN>r0*Vd=167.7882kN右侧板下角点截面尺寸满足要求！0.5*10^(-3)*a2*ftd*b*h0=577.599947452545kN>r0*Vd=167.7882kN不计钢筋的抗剪作用，右侧板下角点斜截面抗剪强度已经满足要求！只需按构造要求设置抗剪钢筋基底应力验算取箱涵的单位涵长进行验算P土=1521.247kN/m^2P铺装=15.688kN/m^2P箱=238.375kN/m^2P基础=12.1kN/m^2P汽=5.265069kN/m^2N总=1792.675kNM总=1.913968kN.mσ=N/A+-[M/W]基底最大应力为：326.3205千帕基底最小应力为：325.5612千帕故地基承载力不得低于350KPa,否则应进行换土或其它加固措施。ZK14+601.74箱涵计算条件{当前涵洞孔数为：2孔,系统将采用双孔箱涵验算方法进行结构计算。}涵洞桩号=ZK14+601.74设计荷载等级=城－A验算荷载等级(兼容老规范)=城－A箱涵净跨径=5米箱涵净高=3米箱涵顶板厚=.6米箱涵侧板厚=.6米板顶填土高=4.1米填土容重=18千牛/立方米钢筋砼容重=25千牛/立方米混凝土容重=22千牛/立方米水平角点加厚=.15米竖直角点加厚=.15米涵身混凝土强度等级=C35钢筋等级=五号钢筋填土内摩擦角=30度基底允许应力=120千牛/立方米顶板拟定钢筋直径=25毫米每米涵身顶板采用钢筋根数=10根底板拟定钢筋直径=25毫米每米涵身底板采用钢筋根数=10根侧板拟定钢筋直径=20毫米每米涵身侧板采用钢筋根数=10根荷载基本资料：以下计算过程中所使用的参数的含义：qt2-洞顶的均布垂直土压力qt3-侧墙水平分布土压力q3-侧墙的分布荷载总和q2-作用于板顶的垂直均布荷载总和q1-作用于底板底面的垂直均布荷载d1-底板厚d2-顶板厚d3-侧墙厚d4-中隔墙厚b1-涵洞全宽L1-水平杆件计算跨长L2-垂直杆件计算跨长MAC,MCA,MDB,MBD,MAB,MBA-各杆件的固端弯矩KAC,KBD,KAB,KBA-各杆端的抗弯劲度uAC,uAB,uBA,uBD-杆端弯矩的分配系数计算QAC,QCA,QBD,QDB,QAB,QBA-各杆件剪力M底左,M底右,M顶左,M顶右,M上,M下-加腋起点弯矩值x1左-底板左加腋点至结点D的距离x1右-底板右加腋点至结点D的距离x2左-顶板左加腋点至结点A的距离x2右-顶板右加腋点至结点A的距离x上-侧墙上加腋点至结点B的距离x下-侧墙下加腋点至结点B的距离x01,x02,x03-最大弯矩截面位置M01,M02,M03-最大弯矩值Eb-相对界限受压区的计算高度初始化数据d1=.6md2=.6md3=.6md4=.6mB1=ZL净跨径*2+2*d3+d4=11.8mL1=ZL净跨径+d3/2+d4/2=5.6mL2=ZL净高+d1/2+d2/2=3.6m荷载计算作用分项系数rG为：1.1填土压力系数ks为：1.06949152268407填土摩擦角为：30qt2=rG*ks*ZL土容重*ZL填土高=32.04625qt3=rG*ZL土容重*(ZL填土高+d2)*(Tan(45-填土摩擦角/2)*Tan(45-填土摩擦角/2))=9.988qt4=rG*ZL土容重*(ZL填土高+d2+ZL净高)*(Tan(45-填土摩擦角/2)*Tan(45-填土摩擦角/2))=10.098q1=q2+rG*混凝土容重*ZL净高*(2*d3+d4)/B1=69.15725q2=qt2+rG*混凝土容重*d2+1.8*QC汽车竖直压力q汽=58.08268q3=qt3+QC汽车水平压力eq汽*1.8=13.82681q4=qt4+QC汽车水平压力eq汽*1.8=13.93681固端弯矩、各部位剪力、轴向力及截面控制弯矩计算：MAC=-(q2*L1*L1)/12=-151.7894MCA=-MAC=151.7894MBD=(q1*L1*L1)/12=180.7309MDB=-MBD=-180.7309MAB=q3*L2*L2/12+(q4-q3)*L2*L2/30=14.98047MBA=-q3*L2*L2/12-(q4-q3)*L2*L2/20=-15.00423KAC=(4*d2*d2*d2)/(12*L1)=1.285714E-02KBD=(4*d1*d1*d1)/(12*L1)=1.285714E-02KAB=(4*d3*d3*d3)/(12*L2)=.02KBA=KABuAC=KAC/(KAC+KAB)=.3913043uAB=KAB/(KAC+KAB)=.6086957uBA=KAB/(KBA+KBD)=.6086957uBD=KBD/(KBA+KBD)=.3913043杆端弯矩的传递系数：各杆件向远端的传递系数均为1/2。经过弯矩分配计算后，所得数值为：MDB=-225.4436MBD=91.30574MBA=-91.30576MAB=71.03628MAC=-71.04092MCA=192.1636各杆件剪力计算结果为：QAC=q2*L1/2-(MAC+MCA)/L1=141.0024QCA=-(q2*L1)/2-(MAC+MCA)/L1=-184.2605QDB=q1*L1/2-(MDB+MBD)/L1=217.5935QBD=-(q1*L1)/2-(MDB+MBD)/L1=-169.6871QAB=-(q4*L2)/2+(q4-q3)*L2/3-(MAB+MBA)/L2=-19.32385QBA=q4*L2/2-(q4-q3)*L2/6-(MAB+MBA)/L2=30.65067加腋起点截面弯矩及跨间最大弯矩计算结果为：x1左=L1-d3/2-ZL角点水平加厚C2=5.15x1右=ZL角点水平加厚C2+d4/2=.45x2左=x1右=.45x2右=x1左=5.15x上=L2-d2/2-ZL角点竖直加厚C1=3.15x下=ZL角点竖直加厚C1+d1/2=.45x01=QDB/q1=3.146358x02=QAC/q2=2.427616x03=(q4-Sqr(q4*q4-2*QBA*(q4-q3)/L2))/((q4-q3)/L2)=2.20458778893477M01=MDB+QDB*x01-q1*x01*x01/2=116.8699M02=MAC+QAC*x02-q2*x02*x02/2=100.109M03=MBA+QBA*x03-q4*x03*x03/2+(q4-q3)*x03*x03/(6*L2)=-57.547计算所得的成果数据为：M顶板跨中=M01=116.8699M底板跨中=M02=100.109M侧墙跨中=M03=-57.547M顶板加腋起点左=M顶左=-13.47069M底板加腋起点左=M底左=-21.94875M底板加腋起点右=M底右=-134.5287M侧墙加腋起点上=M上=-63.74097M侧墙加腋起点下=M下=-78.92359顶板剪力左=QAC=141.0024顶板剪力右=QCA=-184.2605底板剪力左=QBD=-169.6871底板剪力右=QDB=217.5935侧墙剪力上=QAB=-19.32385侧墙剪力下=QBA=30.65067顶板轴向力=Abs(侧墙剪力上)=19.32385底板轴向力=Abs(侧墙剪力下)=30.65067侧墙轴向力上=Abs(顶板剪力左)=141.0024侧墙轴向力下=Abs(底板剪力左)=169.6871荷载计算：作用分项系数rG为：1填土压力系数ks为：1.06949152268407填土摩擦角为：30qt2=rG*ks*ZL土容重*ZL填土高=29.13295qt3=rG*ZL土容重*(ZL填土高+d2)*(Tan(45-填土摩擦角/2)*Tan(45-填土摩擦角/2))=9.08qt4=rG*ZL土容重*(ZL填土高+d2+ZL净高)*(Tan(45-填土摩擦角/2)*Tan(45-填土摩擦角/2))=9.18q1=q2+rG*混凝土容重*ZL净高*(2*d3+d4)/B1=63.91718q2=qt2+rG*混凝土容重*d2+1.8*QC汽车竖直压力q汽=53.84938q3=qt3+QC汽车水平压力eq汽*1.8=12.91881q4=qt4+QC汽车水平压力eq汽*1.8=13.01881固端弯矩、各部位剪力、轴向力及截面控制弯矩计算：MAC=-(q2*L1*L1)/12=-140.7264MCA=-MAC=140.7264MBD=(q1*L1*L1)/12=167.0369MDB=-MBD=-167.0369MAB=q3*L2*L2/12+(q4-q3)*L2*L2/30=13.99551MBA=-q3*L2*L2/12-(q4-q3)*L2*L2/20=-14.01711KAC=(4*d2*d2*d2)/(12*L1)=1.285714E-02KBD=(4*d1*d1*d1)/(12*L1)=1.285714E-02KAB=(4*d3*d3*d3)/(12*L2)=.02KBA=KABuAC=KAC/(KAC+KAB)=.3913043uAB=KAB/(KAC+KAB)=.6086957uBA=KAB/(KBA+KBD)=.6086957uBD=KBD/(KBA+KBD)=.3913043杆端弯矩的传递系数：各杆件向远端的传递系数均为1/2。经过弯矩分配计算后，所得数值为：MDB=-208.3482MBD=84.41425MBA=-84.41427MAB=65.9874MAC=-65.99168MCA=178.0937各杆件剪力计算结果为：QAC=q2*L1/2-(MAC+MCA)/L1=130.76QCA=-(q2*L1)/2-(MAC+MCA)/L1=-170.7965QDB=q1*L1/2-(MDB+MBD)/L1=201.0992QBD=-(q1*L1)/2-(MDB+MBD)/L1=-156.837QAB=-(q4*L2)/2+(q4-q3)*L2/3-(MAB+MBA)/L2=-18.19528QBA=q4*L2/2-(q4-q3)*L2/6-(MAB+MBA)/L2=28.49243加腋起点截面弯矩及跨间最大弯矩计算结果为：x1左=L1-d3/2-ZL角点水平加厚C2=5.15x1右=ZL角点水平加厚C2+d4/2=.45x2左=x1右=.45x2右=x1左=5.15x上=L2-d2/2-ZL角点竖直加厚C1=3.15x下=ZL角点竖直加厚C1+d1/2=.45x01=QDB/q1=3.146246x02=QAC/q2=2.428255x03=(q4-Sqr(q4*q4-2*QBA*(q4-q3)/L2))/((q4-q3)/L2)=2.19369271305398M01=MDB+QDB*x01-q1*x01*x01/2=108.0055M02=MAC+QAC*x02-q2*x02*x02/2=92.7677M03=MBA+QBA*x03-q4*x03*x03/2+(q4-q3)*x03*x03/(6*L2)=-53.18689当rG取1.0时,计算所得的成果数据为：M顶板跨中x=M01=108.0055M底板跨中x=M02=92.7677M侧墙跨中x=M03=-53.18689M顶板加腋起点左x=M顶左=-12.60191M顶板加腋起点右x=M顶右=-106.6875M底板加腋起点左x=M底左=-20.30921M底板加腋起点右x=M底右=-124.3252M侧墙加腋起点上x=M上=-59.10798M侧墙加腋起点下x=M下=-72.91041顶板剪力左x=QAC=130.76顶板剪力右x=QCA=-170.7965底板剪力左x=QBD=-156.837底板剪力右x=QDB=201.0992侧墙剪力上x=QAB=-18.19528侧墙剪力下x=QBA=28.49243顶板轴向力x=Abs(侧墙剪力上x)=18.19528底板轴向力x=Abs(侧墙剪力下x)=28.49243侧墙轴向力上x=Abs(顶板剪力左x)=130.76侧墙轴向力下x=Abs(底板剪力左x)=156.837截面计算以下计算过程中所使用的参数的含义：act-混凝土抗拉力限制系数rm-截面抵抗矩的塑性指数Ac-混凝土截面面积y1c-混凝土截面重心与受压边缘的距离L0-构件的计算长度fc-混凝土抗压aArea-单位截面面积BWidth,h-截面宽度和底板厚度rb-钢筋混凝土的结构系数as1-截面重心至受拉区边缘距离h0DoubleK-截面有效高度E-着力点与偏筋合力点之间的距离As11,AsOut-受压钢筋截面面积FY,fy1-钢筋抗拉值pMin-最小配筋率x-混凝土受压区计算高度Wo-截面受拉边缘的弹性抵抗矩Io-换算截面对其中心轴的惯性矩Ic-混凝土本身轴心的惯性矩Es,Ec-钢筋与混凝土的弹性模量Ao-换算截面面积yo-换算截面重心至受压边缘的距离Oo,O允许-抗拉应力值Ate-混凝土有效受拉面积c-最外层纵向受拉钢筋至受拉区底边的距离pte-钢筋有效配筋率Osl-受拉钢筋应力Ns-偏心距增大系数Ys-截面重心到合力点距离Wmax-最大裂缝W允许-裂缝允许值（1）顶板钢筋混凝土结构计算As11=(rb*N*E-fc*ab*BWidth*h0DoubleK*h0DoubleK)/(fy1*(h0DoubleK-as1))=-11665.7742763381As11/(BWidth*h0DoubleK)=-2.08317388922691E-02小于最小配筋率pMin=.0015重新计算受压钢筋面积：As11=pMin*BWidth*h0DoubleK=840.000035762787由于x=.260911943440972小于2*as1=80需重新计算x,x=2*as1=80eParam=Nn*偏心距-h/2+as1=5797.57578240127AsOut=(rb*N*eParam)/(FY*(h0DoubleK-as1))=783.436825580941实际的钢筋受拉面积为：dblAreaReality=3.1415927*(dCircle/2)*(dCircle/2)*NumGJ=4908.73859375裂缝宽度验算：Osl=(Nl/AsOut)*(e距离/z距离-1)=43.4861250019946最大宽度：Wmax=a系数1*a系数2*a系数3*(Osl/Es)*(3*c+0.1*(钢筋直径/pte))=4.28751161939627E-02Wmax=4.28751161939627E-02不大于W允许=.2{顶板满足限裂要求。}顶板左部承载力验算：(1/rb)*(0.25*fc*BWidth*h0DoubleK)=1878.3334133029kN不小于V=141.0024kN{顶板左部板厚满足要求。}(1/rb)*((0.2/(剪跨比+1.5))*fc*BWidth*h0DoubleK)+0.07*N=518.162294270077kN不小于V=141.0024kN{顶板左部不需再进行受剪承载力计算。}顶板右部承载力验算：(1/rb)*(0.25*fc*BWidth*h0DoubleK)=1878.3334133029kN不小于V=184.2605kN{顶板右部板厚满足要求。}(1/rb)*((0.2/(剪跨比+1.5))*fc*BWidth*h0DoubleK)+0.07*N=518.162294270077kN不小于V=184.2605kN{顶板右部不需再进行受剪承载力计算。}（2）底板钢筋混凝土结构计算As11=(rb*N*E-fc*ab*BWidth*h0DoubleK*h0DoubleK)/(fy1*(h0DoubleK-as1))=-11761.6282755687As11/(BWidth*h0DoubleK)=-2.10029067407507E-02小于最小配筋率pMin=.0015重新计算受压钢筋面积：As11=pMin*BWidth*h0DoubleK=840.000035762787由于x=-1.56134516027893小于2*as1=80需重新计算x,x=2*as1=80eParam=Nn*偏心距-h/2+as1=3015.73857828889AsOut=(rb*N*eParam)/(FY*(h0DoubleK-as1))=646.394388850287实际的钢筋受拉面积为：dblAreaReality=3.1415927*(dCircle/2)*(dCircle/2)*NumGJ=4908.73859375裂缝宽度验算：Osl=(Nl/AsOut)*(e距离/z距离-1)=36.2302448842535最大宽度：Wmax=a系数1*a系数2*a系数3*(Osl/Es)*(3*c+0.1*(钢筋直径/pte))=3.57211859892516E-02Wmax=3.57211859892516E-02不大于W允许=.2{底板满足限裂要求。}底板左部承载力验算：(1/rb)*(0.25*fc*BWidth*h0DoubleK)=1878.3334133029kN不小于V=169.6871kN{底板左部板厚满足要求。}(1/rb)*((0.2/(剪跨比+1.5))*fc*BWidth*h0DoubleK)+0.07*N=518.163087147503kN不小于V=169.6871kN{底板左部不需再进行受剪承载力计算。}底板右部承载力验算：(1/rb)*(0.25*fc*BWidth*h0DoubleK)=1878.3334133029kN不小于V=217.5935kN{底板右部板厚满足要求。}(1/rb)*((0.2/(剪跨比+1.5))*fc*BWidth*h0DoubleK)+0.07*N=518.163087147503kN不小于V=217.5935kN{底板右部不需再进行受剪承载力计算。}（3）顶板左结点处（角点2）截面验算As11=(rb*N*E-fc*ab*BWidth*h0DoubleK*h0DoubleK)/(fy1*(h0DoubleK-as1))=-11856.7093662159As11/(BWidth*h0DoubleK)=-.021172694395392小于最小配筋率pMin=.0015重新计算受压钢筋面积：As11=pMin*BWidth*h0DoubleK=840.000035762787由于x=-3.36308553510066小于2*as1=80需重新计算x,x=2*as1=80eParam=Nn*偏心距-h/2+as1=152.159656605211AsOut=(rb*N*eParam)/(FY*(h0DoubleK-as1))=150.034136271309实际的钢筋受拉面积为：dblAreaReality=3.1415927*(dCircle/2)*(dCircle/2)*NumGJ=3141.5927裂缝宽度验算：Osl=(Nl/AsOut)*(e距离/z距离-1)=21.4790874854207最大宽度：Wmax=a系数1*a系数2*a系数3*(Osl/Es)*(3*c+0.1*(钢筋直径/pte))=.024216310898975Wmax=.024216310898975不大于W允许=.2{侧板上部满足限裂要求。}侧板上部承载力验算：(1/rb)*(0.25*fc*BWidth*h0DoubleK)=1878.3334133029kN不小于V=19.32385kN{侧板上部板厚满足要求。}(1/rb)*((0.2/(剪跨比+1.5))*fc*BWidth*h0DoubleK)+0.07*N=518.170811771698kN不小于V=19.32385kN{侧板上部不需再进行受剪承载力计算。}（4）侧板下部钢筋混凝土结构计算As11=(rb*N*E-fc*ab*BWidth*h0DoubleK*h0DoubleK)/(fy1*(h0DoubleK-as1))=-11803.746601177As11/(BWidth*h0DoubleK)=-2.10781180332778E-02小于最小配筋率pMin=.0015重新计算受压钢筋面积：As11=pMin*BWidth*h0DoubleK=840.000035762787由于x=-2.36017911025825小于2*as1=80需重新计算x,x=2*as1=80eParam=Nn*偏心距-h/2+as1=83.1678893398964AsOut=(rb*N*eParam)/(FY*(h0DoubleK-as1))=98.6889467646854实际的钢筋受拉面积为：dblAreaReality=3.1415927*(dCircle/2)*(dCircle/2)*NumGJ=3141.5927裂缝宽度验算：Osl=(Nl/AsOut)*(e距离/z距离-1)=19.8801570656489最大宽度：Wmax=a系数1*a系数2*a系数3*(Osl/Es)*(3*c+0.1*(钢筋直径/pte))=2.24136181087293E-02Wmax=2.24136181087293E-02不大于W允许=.2{侧板下部满足限裂要求。}侧板下部承载力验算：(1/rb)*(0.25*fc*BWidth*h0DoubleK)=1878.3334133029kN不小于V=30.65067kN{侧板下部板厚满足要求。}(1/rb)*((0.2/(剪跨比+1.5))*fc*BWidth*