K3+730拱涵结构计算书

K3+730拱涵结构计算书设计遵循的主要规范及标准《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）；《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）；《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）（2015年版）；《工程结构通用规范》（GB55001-2021）《建筑与市政工程抗震通用规范》（GB55002-2021）《建筑与市政地基基础通用规范》（GB55003-2021）《城市地下道路工程设计规范》（CJJ221-2015）《公路隧道设计规范第一册土建工程》（JTG3370.1-2018）；《混凝土结构通用规范》（GB55008-2021）；中华人民共和国《工程建设标准强制性条文》；国家及部（委）发布的其它有关法律、法规、规程、规范。本次涵洞设计范围本次设计范围包括1座地下涵洞，涵洞起点和终点分别接顺现状沟渠。拱涵设计尺寸为B×H=3.5m×4.0m，长约250m，共分为25段，具体结构尺寸如下：岩土设计参数根据试验成果并结合地区经验，本次勘察岩土体物理力学参数建议值见表指标岩土类别天然抗压强度标准值(MPa)饱和抗压强度标准值(MPa)地基承载力特征值(kPa)地基承载力基本容许值(kPa)地基水平抗力系数(MN/m3)适用地段中等风化砂质泥岩2102.1中等风化砂岩10068.3中等风化砂质泥岩2062.5中等风化砂岩10335.6中等风化砂质泥岩2022.9中等风化砂岩10160.7备注拱形涵洞标准段涵洞拱型标准段顶部覆土不超过39m，本次设计按40m高度覆土进行计算，涵洞内部尺寸B*H=3500*4000mm，壁厚600mm，底板厚1000mm，详见以下计算过程。拱涵结构计算：采用闭合拱型框架结构，最大覆土深度H取40m，计算模型荷载简图如下：1、荷载的确定与组合计算荷载包括结构自重、覆土重力、土侧压力及可变荷载。荷载组合：按照正常使用极限状态内力时，荷载组合及荷载安全系数按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）进行组合为:Su=Sg+Sq。2、内力计算计算采用MIDAS/GTSNX有限元分析软件，计算结构所受荷载标准值如下表所示：（1）荷载取值①结构自重：按γ=25kN/m³计（程序自动加载）②竖向压力：土层容重γ=20kN/m³计，覆土重力根据覆土高度计算，gk=40×20=800kPa；③水平土压力：水平土压力=Ka×γ×h,Ka取0.3。e1=240kPa，e2=280kPa。内力计算（1）承载力极限状态内力弯矩计算值简图轴力计算值简图剪力计算值简图（2）正常使用极限状态内力弯矩计算值简图轴力计算值简图剪力计算值简图结构断面控制位置内力详见下表结构内力表计算项目位置基本（标准）组合内力弯矩（kN·m）剪力max（kN）轴力（kN）拱形明挖标准段拱墙541.3（448.2）1091.6（906.7）底板支座2768.3（2298.4）边墙中部-222.2（-186.2）2787.4（2313.8）边墙下支座634.0（529.3）2816.4（2337.9）底板跨中-1166.1（-965.9）907.4（757.0）截面计算结构截面计算内力详见下表计算项目验算位置截面高度（mm）计算内力强度控制所需钢筋面积（mm2）实际配筋（mm2）最大裂缝宽度（mm）弯矩（KN·m）轴力（KN）拱形涵洞拱墙600541.3（448.2）2768.3（2298.4）1600d25@100(3142)0.058边墙中部600-222.2（-186.2）2787.4（2313.8）1069d25@100(3142)0.000边墙下支座1200634.0（529.3）2816.4（2337.9）2430d25@100(3142)0.056底板跨中1000-1166.1（-965.9）907.4（757.0）3748d28@100(5079)0.165根据规范，当V≤0.7βh·ft·b·ho时，构件可仅按构造配箍。经验算，本断面支座处采用加腋处理，抗剪强度：0.7*0.913*1.71*1000*1150=1256.79 kN，符合此截面条件，斜截面抗剪能够满足规范要求，本次设计按构造配置拉筋。地基承载力计算pk=12.9*25/4.7+20*40+20+4*10=928.6kPa＜fa=1000kPa注：以上计算中，结构顶板覆土计算厚度为40m，结构