跨径8米波纹板拱计算书.docx
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跨径8米波纹板拱计算书
跨径8米波纹板拱计算书（总9页）
YTHG波纹钢拱桥
---结构受力计算书
衡水益通管业股份有限公司
波纹钢拱桥涵计算书
参考依据：
本计算书依据《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60—2004）、交通部《公路工程技术标准》（JTGB01—2003）、《公路工程结构可靠度设计统一标准》（GB/T50283—1999）、《公路涵洞设计细则》（JTG/TD65-04—2007）《公路桥涵用波形钢板》（JT/T710—2008）《公路涵洞通道用波纹钢管（板）》（JT/T791—2010）.内蒙《公路波纹钢管（板）桥涵设计与施工规范》等规定的原则、有关规定及国外波纹管有关标准进行计算。
项目基本情况如图
本项目为跨径8000mm,矢高4000mm，拱顶半径4000mm的钢波纹板拱桥
填土高度，
采用波纹剖面：
波距*波高380mm*140mm
活载：
汽车I级荷载；地震加速速度峰值
回填土类型：
I类
回填土压实度：
标准普氏密度的90%-95%；
回填土重度：
γ=19KN/m3；
回填土割线模量：
Es=12Mpa；
波形钢板材料：
Q345，屈服强度fy=310Mpa；
波纹钢板的壁厚：
T=7mm
Dh=8000+147=85147mm（中性轴）；
Dv=8000+147==85147mm（中性轴）；
一、保护层最小厚度（Hmm）
取下列各值中的最大值：
（1）；
（2）
（
）=
（3）（
）2=
以上数据表明，最小填土不小于米，本项目填土米，满足要求
二、恒载推力TD
=m
回填土重量W=Af﹒
﹒D﹒（H+=m2
其中：
——考虑结构起拱效应的土压力增大系数；可按规范选用；
——土的容重（kN/m3）；
——波纹钢板桥涵顶部填土高度（m）；
——跨径（m）。
刚度系数
=
其中：
A——单位长度的波纹钢板截面积（mm2/mm）；按壁厚7mm，查表得A为mm，
——波纹钢板材和土体的弹性模量200000和12（MPa）；
表1
——考虑结构起拱效应的土压力增大系数表
Dh/Dv≤
Dh/Dv＝
Dh/Dv＝1
Dh/Dv＝
Dh/Dv＝
Dh/Dv≥
H≥3Dh
H＝2Dh
H＝
H＝
H＝
H＝
H＝Dh
H＝
H＝
H＝
H≤
三、活载推力TL
=m
活载的扩散计算采用下式
=m
式中：
——活载扩散到拱顶的压力（kPa）；
AL——设计车辆荷载后轴轴重（kN）；550
——多车道折减系数；
——沿车轮宽度和长度方向扩散后的尺寸（m）。
活载扩散方法和折减系数参考《公路桥涵通用设计规范》（JTGD60）相关规定。
四、地震推力
EV=m
五、总荷载压力Tf（KN/m）
考虑地震
=m
不考虑地震
=m
以上数据显示，按考虑地震计，Tf=（KN/m）
六、承载能力极限状态的压应力
σ=Tf/A==
A——单位长度的波纹钢板截面积（mm2/mm）；按壁厚7mm得A为mm
七、钢板屈曲验算
为保证承重结构的稳定性，应按式验算钢板的屈曲临界应力。
由下列各条所知，R=4075>Re=7224计算钢板的屈曲临界应力。
=>σ=Tf/A=
满足抗弯屈曲临界应力要求。
式中：
——抗力系数，取；
——波纹钢板材屈服强度（MPa）310；
——结构与周围土体相对弯曲刚度系数，
=
——结构的曲率半径（mm）；曲率半径为4075mm；
——等效半径（mm），
=7224mm
——波纹钢板材的弹性模量（MPa）200000；
I---波纹板惯性矩I=mm
——屈曲折减系数，
=1；
——波纹钢板材回转半径（mm）；r=
——计算K的一个系数，
=
——土体弹性模量的修正值，
=（其中
为拱顶处的曲率半径4075mm；
为土体弹性模量12）；
八、波纹板螺栓连接验算
按钢结构规范计算
本项目螺栓采用采用高强螺栓，型号M24，等级级，每波6个螺栓设计，每米合计14个，接缝强度计算如表
A受剪型设计
设计内力
1275
kN/m
级
310
MPa
M24面积
mm2
单个承载力
kN
抗力
kN/m
B承压型设计
设计内力
1275
kN/m
钢板厚度t
7
mm
螺栓直径d
24
mm
承压强度
590
MPa
单个承载力
kN
抗力
kN/m
C摩擦型设计
设计内力
1275
kN/m
单个螺栓的抗剪应力
162
kN
抗力
2268
kN/m
上表显示按承压型设计最小为m大于设计内力1275kN/m，接缝强度满足要求。
综上所述，跨径8000mm，矢高4000mm波形钢拱桥，采用材质为Q345，厚度7mm钢板,波形参数380*140的波形钢板桥涵满足汽车活荷载及填土恒载共同受力，结构安全。
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