1米净跨径明盖板涵整体计算Word格式文档下载.docx

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盖板容重γ1=25kN/m3；

涵顶铺装容重γ2=25kN/m3；

涵顶铺装容重γ3=23kN/m3

根据《公路圬工桥涵设计规范》（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

2.外力计算

1）永久作用

（1）涵顶铺装及涵顶表处自重

q=（γ2·

H1+γ3·

H2）·

b=（25×

0.08+23×

0.09）×

0.99=4.03kN/m

（2）盖板自重

g=γ1·

（d1+d2）·

b/2/100=25×

（30+35）×

0.99/2/100=8.04kN/m

2）由车辆荷载引起的垂直压力（可变作用）

根据《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）中4.3.1关于车辆荷载的规定：

车辆荷载顺板跨长

La=0.2m

车轮重

P=70kN

根据《公路桥涵设计通用规范》（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/La=1.3×

70/0.20=455.00kN/m

3.内力计算及荷载组合

1）由永久作用引起的内力

跨中弯矩

M1=（q+g）·

L2/8=（4.03+8.04）×

1.32/8=2.55kNm

边墙内侧边缘处剪力

V1=（q+g）·

L0/2=（4.03+8.04）×

1/2=6.04kN

2）由车辆荷载引起的内力

M2=p·

La·

（L-La/2）/4=455.00×

0.20×

（1.30-0.20/2）/4=27.30kNm

V2=p·

（L0-La/2）/L0=455.00×

（1.00-0.20/2）/1.00=81.90kN

3）作用效应组合

根据《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）中4.1.6关于作用效应组合的规定：

γ0Md=0.9（1.2M1+1.4M2）

=0.9×

（1.2×

2.55+1.4×

27.30）=37.15kNm

γ0Vd=0.9（1.2V1+1.4V2）

6.04+1.4×

81.90）=109.71kN

4.持久状况承载能力极限状态计算

截面有效高度h0=d1-c-2.7/2=30-3-1.350=25.7cm=0.257m

1）砼受压区高度

x=fsd·

As/fcd/b=330×

0.006873/13.8/0.99=0.166m

根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）中5.2.1关于相对界限受压区高度ξb的规定:

HRB400钢筋的相对界限受压区高度ξb=0.53。

x≥ξb·

h0=0.53×

0.257=0.136m

砼受压区高度不满足规范要求，应减小主筋面积或减少主筋根数

2）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范》（JTGD62-2004）中9.1.12关于受弯构件最小配筋百分率的规定:

P=100·

As/b/h0=2.71，不小于45ftd/fsd=0.19,同时不小于0.2

主筋配筋率满足规范要求

3）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范》（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:

fcd·

b·

x（h0-x/2）=13.8×

1000×

0.99×

0.166（0.257-0.166/2）

=393.49kNm≥γ0Md=37.15kNm

正截面抗弯承载力满足规范要求

4）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范》（JTGD62-2004）中5.2.9关于抗剪截面验算的规定:

0.51×

10=1.0×

2.55+0.4×

27.30=13.47kNm

受拉钢筋的应力

σss=Ms/0.87/As/h0=21.66/0.87/0.006873/0.257=14.12Mpa

作用长期效应影响系数

C2=1+0.5Ml/Ms=1+0.5×

13.47/21.66=1.31

裂缝宽度

Wfk=C1·

C2·

C3·

σss将台身简化为上下端铰支模型，取台宽b=0.99m进行计算

2.台身验算

1）水平力

车辆荷载等代土层厚

破坏棱体长度l0=（H1+d1/2+0.08+0.09）*tan（45°

-30°

/2）=1.54m

计算长度B=5.50m

=560/5.50/1.54/18=3.67m

土的侧压力系数

=tan2（45°

/2）=0.3333

q1=（0.08+0.09+h+d1/2）·

λ·

18

=（0.08+0.09+3.67+0.15）×

0.3333×

18=23.70kN/m

q2=（0.08+0.09+h+H0+0.40/2+d1）·

=（0.08+0.09+3.67+2.00+0.20+0.30）×

18=37.66kN/m

A端处剪力

=38.78kN

最大弯矩位置x0的计算

=5.94kN/m

=1.13m

最大弯矩计算

=21.21kNm

2）竖向力

当x0=1.13m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e（m）

弯　矩（kNm）

P1

9.66

-0.15

-1.45

P2

1.21

0.15

0.18

P3

2.05

0.31

P4

14.61

0.00

∑P

27.53

∑M=-0.96

3）截面验算

作用效应组合

γ0Md=0.9×

∑M+1.4×

Mmax）=25.68kNm

γ0Nd=0.9×

1.2×

∑P=29.73kN

γ0Vd=0.9×

1.4×

QA=48.86kN

偏心矩e

e=γ0Md/γ0Nd=0.864m

（1）偏心受压承载力验算

现根据《公路圬工桥涵设计规范》（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

弯曲平面内的截面回旋半径

ix=0.289×

b=0.2861

iy=0.289×

C2=0.1734

构件长细比，其中长细比修正系数γβ取1.3，构件计算长度l0取1.0H1=2.35m

=5.0338

=3.0508

x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0.002

=-107.9650

=0.9997

砌体偏心受压构件承载力影响系数

=-111.7012

构件截面面积

A=C2*b=0.5940m2

由《公路圬工桥涵设计规范》（JTGD61-2005）中条文4.0.9中关于偏心矩e的规定，现偏心矩e=0.864m，大于0.6×

0.5×

C2=0.18m，所以现根据《公路圬工桥涵设计规范》（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=0.0594

=-5732.17kN<

γ0Nd=29.73kN

偏心受压承载力不满足要求

（2）正截面受弯承载力验算

现根据《公路圬工桥涵设计规范》（JTGD61-2005）中条文4.0.12计算正截面受弯承载力

W·

ftmd=39.20kNm≥γ0Md=25.68kNm

正截面受弯承载力满足要求

（3）直接受剪承载力验算

现根据《公路圬工桥涵设计规范》（JTGD61-2005）中条文4.0.13计算直接受剪承载力，其中μf=0.7，Nk=42.97kN

=805.57kN≥γ0Vd=48.86kN

直接受剪承载力满足要求

3.基底应力验算

基础底面面积

A=b·

C3=0.9900m2

基础底面处弹性抵抗矩

C32/6=0.1650

基底应力最大值

=177kPa>

25kPa

基底应力不满足要求

基础底面上的竖向力、偏心矩及弯矩见下表，其中P9汽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

分项系数

1.0

P5

32.79

P6

13.66

P7

10.23

0.40

4.09

P8

4.55

-0.40

-1.82

P9汽

0.7

81.90

-12.29

131.48

∑M=-7.29