盖板涵计算书Word格式文档下载.docx

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（1）竖向土压力

q=γ2·

H·

b=18×

0.5×

0.99=8.91kN/m

（2）盖板自重

g=γ1·

（d1+d2）·

b/2/100=25×

（30+30）×

0.99/2/100=7.43kN/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4.3.4的规定：

计算涵洞顶上车辆荷载引起的竖向土压力时，车轮按其着地面积的边缘向下做30°

角分布。

当几个车轮的压力扩散线相重叠时，扩散面积以最外面的扩散线为准

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=0.2+2·

tan30=0.2+2×

0.577=0.78m

车辆荷载垂直板跨长

Lb=1.9+2·

tan30=1.9+2×

0.577=2.48m

车轮重

P=280kN

车轮重压强L

p=P/La/Lb=280/0.78/2.48=145.40kN/m2

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=（8.91+7.43）×

2.352/8=11.28kNm

边墙内侧边缘处剪力

V1=（q+g）·

L0/2=（8.91+7.43）×

2.1/2=17.15kN

2）由车辆荷载引起的内力

M2=p·

La·

（L-La/2）·

b/4=145.40×

0.78×

（2.35-0.78/2）×

0.99/4=54.87kNm

V2=p·

b·

（L0-La/2）/L0）=145.40×

0.99×

（2.10-0.78/2）/2.10=91.18kN

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×

11.28+1.4×

54.87）=81.31kNm

γ0Vd=0.9（1.2V1+1.4V2）

17.15+1.4×

91.18）=133.42kN

4.持久状况承载能力极限状态计算

截面有效高度h0=d1-c-1.75/2=30-3-0.875=26.1cm=0.261m

1）砼受压区高度

x=fsd·

As/fcd/b=280×

0.002212/13.8/0.99=0.045m

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:

HRB335钢筋的相对界限受压区高度ξb=0.56。

x≤ξb·

h0=0.56×

0.261=0.146m

砼受压区高度满足规范要求

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=0.86，不小于45ftd/fsd=0.22,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·

x（h0-x/2）=13.8×

1000×

0.045（0.261-0.045/2）

=147.77kNm≥γ0Md=81.31kNm

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×

10-3·

fcu,k0.5·

h0=0.51×

10-3×

300.5×

990×

261.25

=722.47kN≥γ0Vd=133.42kN

抗剪截面满足规范要求。

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5.2.10关于受弯构件斜截面抗剪承载力验算的规定:

对于板式受弯构件，公式可乘以1.25提高系数

1.25×

α2·

ftd·

h0=1.25×

0.0005×

1×

1.39×

0.261×

1000

=224.69kN≥γ0Vd=133.42kN

可不进行斜截面抗剪承载力的验算，只需按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）中9.3.13构造要求配置箍筋

5.裂缝宽度计算

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6.4关于裂缝宽度验算的规定:

环境类别为I类环境，对于钢筋混凝土构件，最大裂缝宽度不应超过0.20mm

作用短期效应组合

Ms=1.0M1+0.7M2

=1.0×

11.28+0.7×

54.87=49.68kNm

作用长期效应组合

Ml=1.0M1+0.4M2

11.28+0.4×

54.87=33.22kNm

受拉钢筋的应力

σss=Ms/0.87/As/h0=49.68/0.87/0.002212/0.261=98.81Mpa

作用长期效应影响系数

C2=1+0.5Ml/Ms=1+0.5×

33.22/49.68=1.33

裂缝宽度

Wfk=C1·

C2·

C3·

σss·

（30+d）/Es/（0.28+10·

ρ）

=1×

1.33×

1.15×

98.81×

（30+16）/2.00×

105/（0.28+10×

0.0086）

=0.10mm≤0.20mm

裂缝宽度满足规范要求

二.台身及基础计算

基础为分离式，基础襟边C1=0.10m，台身宽C2=0.60m，基础宽C3=0.80m

背墙宽C4=0.35m，搭接宽度C5=0.25m，基础高度为0.30m，铺底厚为0.00m

涵洞净高H0=1.60m，计算高度H1=1.75m，基础顶深H2=2.40m

台身容重为23kN/m3，基础容重为23kN/m3，铺底容重为23kN/m3

台身轴心抗压强度fcd=5.87Mpa，台身弯曲抗拉强度ftmd=0.66Mpa，台身直接抗剪强度fvd=1.32Mpa

地基承载力容许值为300kPa，回填土的内摩擦角为30°

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+H）*tan（45°

-30°

/2）=1.39m

计算长度B=6.08m

=280/6.08/1.39/18=1.85m

土的侧压力系数

=tan2（45°

/2）=0.3333

q1=（H+h+d1/2）·

λ·

18

=（0.5+1.85+0.15）×

0.3333×

18=14.83kN/m

q2=（H+h+H0+0.00/2+d1）·

=（0.5+1.85+1.60+0.00+0.30）×

18=25.23kN/m

A端处剪力

=19.04kN

最大弯矩位置x0的计算

=5.94kN/m

=0.84m

最大弯矩计算

=7.68kNm

2）竖向力

当x0=0.84m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

21.24

-0.18

-3.72

P2

3.12

0.13

0.39

P3

2.39

0.30

P4

10.42

0.00

∑P

37.16

∑M=-3.03

3）截面验算

作用效应组合

γ0Md=0.9×

∑M+1.4×

Mmax）=6.41kNm

γ0Nd=0.9×

1.2×

∑P=40.14kN

γ0Vd=0.9×

1.4×

QA=23.99kN

偏心矩e

e=γ0Md/γ0Nd=0.160m

（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=1.75m

=3.7486

=2.2719

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

=0.5312

=1.0033

砌体偏心受压构件承载力影响系数

=0.5321

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=0.160m，小于等于0.6×

C2=0.18m，所以现根据《公路圬工桥涵设计规范》（JTGD61-2005）中条文4.0.5验算偏心受压承载力

=1855.47kN≥γ0Nd=40.14kN

偏心受压承载力满足要求

（2）正截面受弯承载力验算

构件受拉边缘的弹性抵抗矩

W=b·

C22/6=0.0594

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=6.41kNm

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=48.60kN

=808.38kN≥γ0Vd=23.99kN

直接受剪承载力满足要求

3.基底应力验算

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

21.86

P6

5.46

P7

4.28

0.35

1.50

P8

-0.35

P9汽

0.7

91.18

-15.96

122.17

∑M=-12.70

基础底面面积

A=b·

C3=0.7920m2

基础底面处弹性抵抗矩

C32/6=0.1056

基底应力最大值

=275kPa≤300kPa

基底应力满足要求