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文档简介

沿山货运通道(新图大道)核心区一期工程

(ni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•期工程(HI标段)箱涵结构计算书

1.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,本套图纸为山标

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m标

段的18道涵洞

本计算书仅对最不利情况:KO+229.9、ZK18+822.0、ZK19+0851#、ZK19+0852#、

CDBK0+897.71箱涵进行结构验算。

2.采用或参考的设计技术标

1)《城市桥梁设计规范》(CJJ11-2011)(2019版);

2)《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015);

3)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362—2018);

4)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG3363-2019);

5)《公路涵洞设计规范》(JTGT3365-02-2020)

6)其他相关设计规范及规程。

3.设计技术指标

1)道路等级:城市主干路:

2)设计行车速度:60km/h:

3)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;

4)环境类别:I类;

5)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;

4.结构计算软件

计算软件采用《海特涵洞8.0》进行结构验算。

1

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5.箱涵结构计算

5.1ZK11+999.00箱涵

5.1.1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=城一A

验算荷载等级(兼容老规范)二城一A

箱涵净跨径=4米

箱涵净高二2米

箱涵顶板厚=.65米

箱涵侧板厚=•65米

板顶填土高=15.25米

求,容重-18千牛/立方米

纲筋校容重:25千牛/立方米

混凝土容重=22千牛/立方米

水平角点加厚二.15米

竖直角点加厚=.15米

涵身混凝土强度等级=C35

纲筋等级=HRB400

淇土内摩擦角=30度

基底允许应力=120000千牛/立方米

顶板拟定钢筋直径=25亳米

每米涵身顶板采用钢筋根数;10根

底板拟定钢筋直径=25亳米

每米涵身底板采用钢筋根数二10根

恻板拟定钢筋直径=14亳米

每米涵身侧板采用钢筋根数=10根

5.L2内力计算

荷载(涵顶填土及自重)作用下:

2

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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.m

Nai=Na2=OkN

、a3=Na4=P*Lp/2=990.921IkN

a种荷载(汽车荷载)作用下:

MaA=MaB=MaC=MaD=-1/(K+1)*P*Lp*2/12=-1.140205kN.m

?4al=Na2=OkN

Wa3=Na4=P*Lp/2=2.309676kN

b种荷载(侧向均布土压力)作用下:

1

0

2

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.m

Nbl=Nb2=P*Lp/2=121.2067kN

如3=Nb4=OkN

c种荷载(侧向三角形土压力)作用下:

3

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涵洞四角节点弯矩和构件轴力:

McA=McD=K*(3K+8)/((K+1)*(K3))*P*hp"2/60=-2.288118kN.m

McB=McC=K*(2K+7)/((K+1)*(K3))*P*hp"2/60=-1.918168kN.m

Nel=P*hp/6+(McA-McB)/hp=8.605398kN

Nc2=P*hp/3-(McA-McB)/hp=17.62961kN

Nc3=Nc4=OkN

d种荷载(侧向汽车压力)作用下:

L一

t

;

;

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.m

MdB=-(K*(K+3)/6(K"2+4K+3)-(5K+3)/(15K+5))*P*hp-2/4

=.2158231kN.m

MdC--(K♦(K+3)/6(K*244K+3)+(5K+3)/(15K+5))+P+hp*2/4-

2861692kN.m

MdD=-(K*(K+3)/60C2+4K+3)-(10K+2)/(15K+5))*P*hp。2/4

=.2951821kN.m

Ndl=(MdD-MdC)/hp=.2193779kN

Nd2=P*hp-(MdD-MdC)/hp=.6581336kN

Nd3=Nc4=-(MdB-MdC)/Lp=-.1079553kN

以下是荷载组合后的内力结果:

(1).顶板:

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x=Ip/2

P=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

⑵.底板:

vl=p恒载+q车-3/Lpc2*e车*hp"2

v2=p恒载+q车+3/Lp-2*e车*hp"2

x=lp/2

Nx-N3

Mx=MA+N3*x-wl*x“2/2-x3/61p*(w2-wl)

Vx=wl*x+x"2/21p*(w2-wl)-N3

13).左侧板:

5

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vl=epl+e车

w2=ep2+e车

x=hp/2

Nx=N3

Mx=MB।N1*xwl*x"2/2x"3/6hp*(w2wl)

Vx=wl*x+x2/2hp*(\v2-vl)-N1

:4).右侧板:

vl=epl

w2=ep2

Nx=N4

Mx=Me+N1*x-wl*x-2/2-x-3/6hp*(w2-wl)

Vx=wl*x+x"2/2hp*(w2-wl)-N1

两件(1)的跨中计算弯矩Mj为:772.41千牛*米

阂件(1)的跨中计算轴力Nj为:156.17千牛

沟件(1)的跨中计算剪力Vj为:.19千牛

两件(2)的跨中计算弯矩阳为:771.97千牛*米

沟件(2)的跨中计算轴力Nj为:167.79千牛

两件(2)的跨中计算剪力Vj为:48千牛

6

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两件(3)的跨中计算弯矩Mj为:-507.74千牛*米

阂件(3)的跨中计算轴力Nj为:1193.07千牛

阂件(3)的跨中计算剪力Vj为:-2.06千牛

两件(4)的跨中计算弯矩阳为:-508.12千牛*米

阂件(4)的跨中计算轴力Nj为:1193.46千牛

沟件(4)的跨中计算剪力Vj为:-2.85干牛

5.1.3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而设计(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(结点处钢筋直理、根数同跨中):

(1)顶板跨中截面设计

计算跨径10=4.65m

截面高度h=.65m

截面有效高度h0=h-a=.61m

eO=Md/Nd=4.945985m

i=(b*h"2/12)"(1/2)=.1876388

/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

;1=0.2+2.7*(eO/h0)=22.09207

G1=22.09207>1,所以Cl=U

C2=1.15-0.01*(10/h)=1.078462

C2=1.078462>1,所以C2=1。

增大系数n=1+(h0/(1400*eO))*(10/h)*2*Cl*C2=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=n*e0+h/2-a=5.253284m

艰据公式r0*Nd*e=fed*b*x*(hO-x/2),解受压区高度x的值

酢得x=90.20518mm<Cb*hO=244mm,为大偏心受压构件。

As=(fed*b*x-rO*Nd)/fsd=3927.678mm*2

配筋率u=100*As/(b*hO)=.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的钠筋8根。相应总计算面积为:3928立方亳米。

收,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*hO=1840.49228384452kN>rO*Vd=.1943696kN

顶板跨中截面尺寸满足要求!

0.5*10~(-3)*a2*ftd*b*hO=463.599965572357kN>rO*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

艰据《公路钢筋混凝土及预应力混凝二桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第6.4.3条计算

限据所使用钢筋等级C1=1

C2=1+0.5*Nl/Ns=1.499747

7

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偏心受压构件C3=.9

彳扁心受压构件5ss=Ns*(es-z)/(As*z)=234.9252N/mm'2

裂缝宽度Wtk=Cl*C2*C3*(6ss/Es)*((c+d)/(0.30+1.4*P))=.1816693mm

<=0.2mm

符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝二桥涵设计规范》(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10=4.65m

截面高度h=.65m

截面有效高度h0=h-a=.61m

eO=Md/Nd=4.600845m

i=(b*h~2/12)~(1/2)=.1876388

0/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

C1=0.2+2.7*(eO/h0)=20.5644

C1=20.5644>1,所以C1=1。

32=1.150.01*(10/h)=1.078462

(2=1.078462>1,所以C2=1。

增大系数n=1+(h0/(1400*eO))*(10/h)"2*C1*C2=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=n*e0+h/2-a=4.908144m

艰据公式r0*Nd*e=fed*b*x*(hO-x/2),解受压区高度x的值

解得x=90.5789mm<Cb*hO=244mm,为大偏心受压构件。

As=(fed*b*x-rO*Nd)/fsd=3910.703mm2

配筋率u=100*As/(b*hO)=.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平方亳米。

结论:底板跨中至少需直径为25的钏筋8根。相应总计算面积为:3928立方亳米。

收,用户拟定底板跨中钢筋直径与根数满足强度要求!

0.51*10飞-3)*Sqr(fcu.k)*b*hO=1840.49228384452kN>r0*Vd=.4807518kN

底板跨中截面尺寸满足要求!

0.5*10"(-3)*a2*ftd*b*hO=463.599965572357kN>rO*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

艰据《公路钢筋混凝土及预应力混凝二桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第6.4.3条计算

艰据所使用钢筋等级C1=1

C2=1+0.5*Nl/Ns=1.499291

偏心受压构件C3=.9

偏心受压构件6ss=Ns*(es-z)/(As*z)=233.3794N/mnT2

裂缝宽度Wtk=Cl*C2*C3*(6ss/Es)*((c+d)/(0.30+1.4*p))=.1804191mm

<=0.2mm

符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝二桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第6.4.2条的规定。

(3)顶板左结点处(角点2)截面验算

8

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计计算跨径10=4.65m

截面高度h=.8m

截面有效高度hO=h-a=.7599999m

eO=Md/Nd=3.933578m

i=(b*h^2/12)^(1/2)=.2309401

_0/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

C1=0.2+2.7*(eO/hO)=14.17455

Cl=14.17455>1,所以C1=lo

C2=1.15-0.01*(10/h)=1.091875

C2=1.091875>1,所以02=1。

增大系数n=1+(hO/(1400*eO))*(10/h)-2*11*C2=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=n*e0+h/2-a=4.311918m

限据公式r0*Nd*e=fed*b*x*(hO-x/2),解受压区高度x的值

解得x=57.18488mm<4b*hO=304mm,为大偏心受压构件。

As=(fed*b*x-rO*Nd)/fsd=2316.688mm"2

配筋率u=100*As/(b*hO)=.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平方亳米。

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平方亳米。

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*107-3)*Sqr(fcu.k)*b*hO=2293.07231531597kN>rO*Vd=1193.068kN

顶板左角点截面尺寸满足要求!

0.5*107-3)*a2*ftd*b*hO=1277.599947452545kN>rO♦Vd=1193.068kN

不计钢筋的抗剪作用,右侧板下角点斜截而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10=4.65m

截面高度h-.8m

截面有效高度hO=h-a=.7599999m

eO=Md/Nd=3.939363m

i=(b*h~2/12)"(1/2)=.2309401

0/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

C1=0.2+2.7*(eO/hO)=14.19511

Cl=14.19511>1,所以Cl=lo

^2=1.15-0.01*(10/h)=1.091875

C2=1.091875>1,所以《2=1。

增大系数n=1+(hO/(1400*eO))*(10/h),2*Cl*,2=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=H*e0+h/2-a=4.317704m

9

沿山货运通道(新图大道)核心区•期工程(HI标段)箱涵结构计算书

艰据公式rO*Nd*e=fed*b*x*(hO-x/2),解受压区高度x的值

解得x=57.26475mm<Cb*hO=304mm,为大偏心受压构件。

As=(fed*b*x-rO♦Nd)/fsd=2320.585mm*2

配筋率u=100*As/(b*hO)=.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平方亳米。

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*107-3)*Sqr(fcu.k)*b*hO=2293.07231531597kN>rO*Vd=1193.457kN

顶板右角点截面尺寸满足要求!

0.5*10"(-3)*a2*ftd*b*hO=1277.599947452545kN>rO*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10=4.65m

截面高度h=.8m

截面有效高度hO=ha=.75999g9m

eO=Md/Nd=3.670072m

i=(b*h^2/12)^(1/2)=.2309401

:0/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

<1=0.2+2.7*(eO/hO)=13.23841

C1=13.23841>1,所以U1=1。

€2=1.15-0.01*(10/h)=1.091875

C2=1.091875>1,所以U2=1。

增大系数n=1+(hO/(1400*c0))*(10/h)"2*1*^2=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=n*e0+h/2-a=4.048412m

艰据公式rO*Nd*e=fed*b*x*(hO-x/2),解受压区高度x的值

解得x-57.70528mm<Ub*hO-304mm,为大偏心受压构件。

As=(fed*b*x-rO*Nd)/fsd=2306.869mm'2

配筋率u=100*As/(b*hO)=.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平方亳米。

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平方亳米。

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*hO=2293.07231531597kN>rO*Vd=1193.068kN

底板左角点截面尺寸满足要求!

0.5*107-3)*a2*ftd*b*hO=1277.599947452545kN>rO♦Vd=1193.068kN

不计钢筋的抗剪作用,右侧板下角点斜截而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10=4.65m

10

沿山货运通道(新图大道)核心区•期工程(HI标段)箱涵结构计算书

截面高度h=.8m

截面有效高度hO=h-a=.7599999m

eO=Md/Nd=3.662984m

i=(b*h*2/12)"(1/2)=.2309401

0/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

C1=0.2+2.7*(eO/hO)=13.21323

C1=13.21323>1,所以Cl=U

C2=1.15-0.01*(10/h)=1.091875

C2=1.091875>1,所以《2=1。

增大系数n=1+(hO/(1400*eO))*(10/h),2*G1*G2=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=n*e0+h/2-a=4.041324m

艰据公式r0*Nd*e=fed*b*x*(hO-x/2),解受压区高度x的值

解得x=57.60009mm<Cb*hO=304mm,为大偏心受压构件。

As=(fed*b*xrO*Nd)/fsd=2301.737mm”2

配筋率u=100*As/(b*hO)=.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平方亳米。

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平方亳米。

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*hO=2293.07231531597kN>rO*Vd=1193.457kN

底板右角点截面尺寸满足要求!

0.5*10-(-3)*a2*ftd*b*hO=1277.599947452545kN>rO*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.L4左侧、右侧板截面计算

登钢筋混身土矩形截而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捽

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、艰数同跨中):

(1)左侧板跨中截面设计

计算跨径10=2.65m

截面高度h=.65m

截面有效高度hO=h-a=.61m

eO=Md/Nd=.4255739m

i=(b*h^2/12)^(1/2)=.1876388

:0/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=eO+(h/2)-a=.7105739m

艰据公式rO*Nd*e=fed*b*x*(hO-x/2),解受压区高度x的值

解得x=93.48496mm<Cb*hO=244mm,为大偏心受压构件。

11

沿山货运通道(新图大道)核心区•期工程(HI标段)箱涵结构计算书

As=(fed*b*x-rO*Nd)/fsd=945.5739mm*2

配筋率u=100*As/(b*hO)=.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平方亳米。

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平方亳米。

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*hO=1840.49228384452kN>rO*Vd=2.061092kN

左侧板跨中截面尺寸满足要求!

0.5*10*(-3)*a2*ftd*b*hO=463.599965572357kN>rO*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

艰据《公路钢筋混凝土及预应力混凝二桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第6.4.3条计算

限据所使用钢筋等级C1=1

C2=1।0.5♦Nl/Ns=1.499667

偏心受压构件C3=.9

偏心受压构件6ss=Ns*(es-z)/(As*z)=316.2716N/mm"2

裂缝宽度Wtk=Cl*C2*C3*(8ss/Es)*((c+d)/(0.30+1.4*P))=.1956497mm

<=0.2mm

符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝二桥涵设计规范》(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10=2.65m

截面高度h=.65m

截面有效高度hO=h-a=.61m

eO=Md/Nd=.425754m

i=(b*h*2/12)-(1/2)=.1876388

:0/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)第氏3.5条

e=eO+(h/2)-a=.710754m

取据公式rO*Nd*e=fed*b♦x*(hO-x/2),解受压区高度x的值

解得x=93.54404mm<Cb*hO=244mm,为大偏心受压构件。

As=(fed*b*x-rO*Nd)/fsd=947.2784mm'2

配筋率u=100*As/(b*hO)=.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平方亳米。

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*hO=1840.49228384452kN>rO*Vd=2.850849kN

右侧板跨中截面尺寸满足要求!

12

沿山货运通道(新图大道)核心区•期工程(HI标段)箱涵结构计算书

0.5*10*(-3)*a2*ftd*b*h0=463.599965572357kN>rO*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

艰据《公路钢筋混凝土及预应力混凝二桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第6.4.3条计算

限据所使用钢筋等级C1=1

C2=1+0.5*Nl/Ns=1.499635

编心受压构件C3=.9

偏心受压构件6ss=Ns*(es-z)/(As*z)=316.5083N/mm*2

裂缝宽度Wtk=Cl*C2*C3*(6ss/Es)*((c+d)/(0.30+1.4*P))=.1957918mm

<=0.2mm

符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝二桥涵设计规范》(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10=2.65m

截面高度h=.8m

截面有效高度h0=ha=.75999g9m

eO=Md/Nd=.5161438m

i=(b*h^2/12)^(1/2)=.2309401

:0/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=eO+(h/2)-a=.8761438m

艰据公式rO*Nd*e=fed*b*x*(hO-x/2),解受压区高度x的值

解得x=90.85941mm<Cb*hO=304mm,为大偏心受压构件。

As=(fed*b*x-rO*Nd)/fsd=817.4786mm2

配筋率u=100*As/(b*hO)=.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平方亳米。

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平方亳米。

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*hO=2293.07231531597kN>rO*Vd=167.7882kN

左侧板下角点截面尺寸满足要求!

0.5*107-3)*a2*ftd*b*hO=577.599947452545kN>rO*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10=2.65m

截面高度h=.8m

截而有效高度hO=h-a=.7599999m

eO=Md/Nd=.5148946m

i=(b*h-2/12)"(1/2)=.2309401

,0/i=11.47484<17.5

13

沿山货运通道(新图大道)核心区•期工程(HI标段)箱涵结构计算书

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=eO+(h/2)-a=.8748946m

艰据公式rO*Nd*e=fed*b*x*(hO-x/2),解受压区高度x的值

解得x=90.7211mm<<b*hO=394mm,为大偏心受压构件。

As=(fed*b*x-rO*Nd)/fsd=810.731mm-2

配筋率u=100*As/(b*hO)=.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平方亳米。

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*hO=2293.07231531597kN>rO*Vd=156.1694kN

左侧板上角点截面尺寸满足要求!

0.5*10*(-3)*a2*ftd*b*hO=577.599947452545kN>rO*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10=2.65m

截面高度h=.8m

截面有效高度hO=h-a=.7599999m

eO=Md/Nd=.515484m

i=(b*h"2/12)^(1/2)=.2309401

/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=eO+(h/2)-a=.875484m

限据公式rO*Nd*e=fed*b*x*(hO-x/2),解受压区高度x的值

解得x=90.81794mm<b*hO=304mm,为大偏心受压构件。

As=(fed*b*x-rO*Nd)/fsd=814.2779mnT2

配筋率u-100*As/(b*hO)-.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平方亳米。

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平方亳米。

收,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*hO=2293.07231531597kN>rO*Vd=156.1694kN

右侧板上角点截面尺寸满足要求!

0.5*10飞-3)*a2*ftd*b*hO=577.599947452545kN>rO*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10=2.65m

截面高度h=.8m

14

沿山货运通道(新图大道)核心区•期工程(HI标段)箱涵结构计算书

截面有效高度hO=h-a=.7599999m

eO=Md/Nd=.5149792m

i=(b木h"2/12)"(1/2)=.2309401

_0/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=eO+(h/2)-a=.8749791m

艰据公式rO*Nd*e=fed*b*x*(hO-x/2),解受压区高度x的值

解得x=90.76201mm<Cb*hO=304mm,为大偏心受压构件。

As=(fed*b*x-rO*Nd)/fsd=811.5491mm*2

配筋率u=100*As/(b*hO)=.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=1520nun-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平方亳米。

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平方亳米。

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)*SqrCfcu.k)*b*hO=2293.07231531597kN>rO*Vd=167.7882kN

右侧板下角点截面尺寸满足要求!

0.5*10*(-3)*a2*ftd*b*hO=577.599947452545kN>rO*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

5.1.5基底应力验算

取箱涵的单位涵长进行验算

P±=1521.247kN/m-2

P铺装=15.688kN/nT2

「箱=238.375kN/m"2

P基础=12.lkN/m'2

「汽=5.265069kN/m*2

NA=1792.675kN

上总=1.913968kN.m

o=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。

5.2ZK14+601.74箱涵

5.2.1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=城一A

15

沿山货运通道(新图大道)核心区•期工程(HI标段)箱涵结构计算书

验算荷我等级(兼容老规范)=城一A

箱涵净跨径=5米

箱涵净高=3米

箱涵顶板厚=.6米

箱涵侧板厚二•6米

板顶填土高=4.1米

二真土容重;18千牛/立方米

纲筋碎容重=25干牛/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

纲筋等级=五号钢筋

滇土内摩擦角二30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

辍米涵身底板采用钢筋根数;10根

恻板拟定钢筋直径=20亳米

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

q3一侧墙的分布荷载总和

q2-作用于板顶的垂直均布荷载总和

ql-作用于底板底面的垂直均布荷载

n-底板厚

d2-顶板厚

d3-侧墙厚

d4-中隔墙厚

bl-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下一加腋起点弯矩值

xl左-底板左加腋点至结点D的距离

xl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

16

沿山货运通道(新图大道)核心区•期工程(HI标段)箱涵结构计算书

X上一侧墙上加腋点至结点B的距离

x下一侧墙下加腋点至结点B的距离

xOl,x02,x03-最大弯矩截面位置

MOI,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

dl=.6m

d2=.6m

d3=.6m

d4=.6m

Bl=ZL净跨径*2+2*d3+d4=11.8m

LI=ZL净跨径+d3/2+d4/2=5.6m

L2=ZL净高+dl/2+d2/2=3.6m

5.2.2荷载计算

作用分项系数rG为:LI

二真土压力系数ks为:1.06949152268407

淇土摩擦角为:30

qt2=rG*ks*ZL±容重*ZL填土高=32.04625

qt3=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))=9.988

qt4=rG*ZL土容重*(ZL填土高+d2+ZL净高)*(Tan(45-填土摩擦角/2)*Tan(45-

琪士摩擦角/2))=10.098

ql=q2+rG*混凝土容重*ZL净高*(2*d3+d4)/Bl=69.15725

q2=qt2+rG*混凝土容重*d2+1.8*QC汽车竖直压力口汽=58.08268

q3=qt3+QC汽车水平压力eq汽*1.8=13.82681

q4=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*LI*L1)/12=-151.7894

MCA=-MAC=151.7894

MBD=(ql*LI*LI)/12=180.7309

MDB=-MBD=-180.7309

MAB=q3*L2*L2/12+(q4-q3)*L2*L2/30=14.98047

MBA=-q3*L2*L2/12-(q4-q3)*L2*L2/20=-15.00423

KAC=(4*d2*d2*d2)/(12*Li)=1.285714E-02

KBD=(4*dl*dl*dl)/(12*LI)=1.285714E-02

KAB=(4*d3*d3*d3)/(12*L2)=.02

KBA=KAB

uAC=KAC/(KAC+KAB)=.3913043

uAB=K/\B/(KAC+KAB)=.6086957

uBA=KAB/(KBA+KBD)=.6086957

uBD=KBD/(KBA+KBD)=.3913043

阡端弯矩的传递系数:各杆件向远端的传递系数均为1/2。

17

沿山货运通道(新图大道)核心区•期工程(HI标段)箱涵结构计算书

经过弯矩分配计算后,所得数值为:

MDB=-225.4436

MBD=91.30574

MBA=-91.30576

MAB=71.03628

MAC=-71.04092

MCA=192.1636

各杆件剪力计算结果为:

QAC=q2*L1/2-(MAC+MCA)/LI=141.0024

QCA=-(q2*LI)/2-(MAC+MCA)/LI=-184.2605

QDB=ql*LI/2-(MDB+MBD)/LI=217.5935

QBD=-(ql*LI)/2-(MDB+MBD)/LI=-169.6871

QAB=-(q4*L2)/2+(q4-q3)*L2/3-(MAB+MBA)/L2=-19.32385

QBA=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:

xl左=L1-d3/2-ZL角点水平加厚C2=5.15

工1右=ZL角点水平加厚C2।d4/2=.45

x2左=xl右=.45

x2右=xl左=5.15

x±=L2-d2/2-ZL角点竖直加厚C1=3.15

x下=ZL角点竖直加厚Cl+dl/2=.45

x01=QDB/ql=3.146358

x02=QAC/q2=2.427616

x03=(q4-Sqr(q4*q4-2*QBA*(q4-q3)/L2))/((q4-q3)/L2)=

2.20458778893477

MOI=MDB+QDB*xOl-ql*xOl*xOl/2=116.8699

M02=MAC+QAC*x02-q2*x02*x02/2=100.109

M03=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=116.8699

M底板跨中-M02-100.109

M侧墙跨中=M03=-57.547

M顶板加腋起点左=M顶左=-13.47069

M底板加腋起点左=M底左=-21.94875

M底板加腋起点右二M底右=-134.5287

M侧墙加腋起点上=M上=-63.74057

M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

恻墙剪力下=QBA=30.65067

顶板轴向力=Abs(侧墙剪力上)=19.32385

18

沿山货运通

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