规范4米净跨径明盖板涵整体计算Word格式.docx
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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×
0.10+23×
0.09）×
0.99=4.52kN/m
（2）盖板自重
g=γ1·
（d1+d2）·
b/2/100=25×
（33+33）×
0.99/2/100=8.17kN/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
车辆荷载顺板跨长
La=0.2m
车轮重
P=70kN
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=（4.52+8.17）×
4.332/8=29.74kNm
边墙内侧边缘处剪力
V1=（q+g）·
L0/2=（4.52+8.17）×
4/2=25.38kN
2）由车辆荷载引起的内力
M2=p·
La·
（L/2-0.7）=455.00×
0.20×
（4.33/2-0.7）=133.32kNm
V2=p·
（L0-La/2）/L0+p·
（L0-1.5）/L0
=455.00×
（4.00-0.20/2）/4.00+455.00×
（4.00-1.5）/4.00
=145.60kN
3）作用效应组合
γ0Md=0.9（1.2M1+1.4M2）
=0.9×
（1.2×
29.74+1.4×
133.32）=200.10kNm
γ0Vd=0.9（1.2V1+1.4V2）
25.38+1.4×
145.60）=210.87kN
4.持久状况承载能力极限状态计算
截面有效高度h0=d1-c-2.4/2=33-3-1.200=28.8cm=0.288m
1）砼受压区高度
x=fsd·
As/fcd/b=280×
0.003421/13.8/0.99=0.070m
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
HRB335钢筋的相对界限受压区高度ξb=0.56。
x≤ξb·
h0=0.56×
0.288=0.161m
砼受压区高度满足规范要求
2）最小配筋率
P=100·
As/b/h0=1.20，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
fcd·
b·
x（h0-x/2）=13.8×
1000×
0.99×
0.070（0.288-0.070/2）
=242.28kNm≥γ0Md=200.10kNm
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
0.51×
10-3·
fcu,k0.5·
h0=0.51×
10-3×
300.5×
990×
288
=796.45kN≥γ0Vd=210.87kN
抗剪截面满足规范要求。
对于板式受弯构件，公式可乘以1.25提高系数
1.25×
0.5×
α2·
ftd·
h0=1.25×
0.0005×
1×
1.39×
0.288×
1000
=247.70kN≥γ0Vd=210.87kN
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
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×
29.74+0.7×
133.32=123.07kNm
作用长期效应组合
Ml=1.0M1+0.4M2
29.74+0.4×
133.32=83.07kNm
受拉钢筋的应力
σss=Ms/0.87/As/h0=123.07/0.87/0.003421/0.288=143.58Mpa
作用长期效应影响系数
C2=1+0.5Ml/Ms=1+0.5×
83.07/123.07=1.34
裂缝宽度
Wfk=C1·
C2·
C3·
σss·
（30+d）/Es/（0.28+10·
ρ）
=1×
1.34×
1.15×
143.58×
（30+22）/2.00×
105/（0.28+10×
0.0120）
=0.14mm≤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=0.50m，台身宽C2=0.95m，基础宽C3=1.95m
背墙宽C4=0.60m，搭接宽度C5=0.35m，基础高度为0.50m，铺底厚为0.40m
涵洞净高H0=2.50m，计算高度H1=2.87m，基础顶深H2=3.42m，基础为2级扩大基础
台身容重为24.5kN/m3，基础容重为24.5kN/m3，铺底容重为23kN/m3
台身轴心抗压强度fcd=11.73Mpa，台身弯曲抗拉强度ftmd=1.04Mpa，台身直接抗剪强度fvd=2.09Mpa
地基承载力容许值为200kPa，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+0.10+0.09）*tan（45°
-30°
/2）=1.86m
计算长度B=5.50m
=560/5.50/1.86/18=3.04m
土的侧压力系数
=tan2（45°
/2）=0.3333
q1=（0.10+0.09+h+d1/2）·
λ·
18
=（0.10+0.09+3.04+0.17）×
0.3333×
18=20.18kN/m
q2=（0.10+0.09+h+H0+0.40/2+d1）·
=（0.10+0.09+3.04+2.50+0.20+0.33）×
18=37.20kN/m
A端处剪力
=45.24kN
最大弯矩位置x0的计算
=5.93kN/m
=1.36m
最大弯矩计算
=29.61kNm
2）竖向力
当x0=1.36m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
29.83
-0.30
-8.95
P2
2.71
0.18
0.48
P3
4.80
0.84
P4
30.89
0.00
∑P
68.23
∑M=-7.63
3）截面验算
作用效应组合
γ0Md=0.9×
∑M+1.4×
Mmax）=29.07kNm
γ0Nd=0.9×
1.2×
∑P=73.69kN
γ0Vd=0.9×
1.4×
QA=57.01kN
偏心矩e
e=γ0Md/γ0Nd=0.394m
（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
弯曲平面内的截面回旋半径
ix=0.289×
b=0.2861
iy=0.289×
C2=0.2746
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=2.87m
=3.8827
=3.7258
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
=0.2461
=0.9946
砌体偏心受压构件承载力影响系数
=0.2458
构件截面面积
A=C2*b=0.9405m2
由《公路圬工桥涵设计规范》（JTGD61-2005）中条文，现偏心矩e=0.394m，大于0.6×
C2=0.28m，所以现根据《公路圬工桥涵设计规范》（JTGD61-2005）中条文
构件受拉边缘的弹性抵抗矩
W=b·
C22/6=0.1489
=161.19kN≥γ0Nd=73.69kN
偏心受压承载力满足要求
（2）正截面受弯承载力验算
W·
ftmd=154.87kNm≥γ0Md=29.07kNm
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，其中μf=0.7，Nk=99.56kN
=2015.42kN≥γ0Vd=57.01kN
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
66.82
P6
47.30
P7
30.47
0.73
22.09
P8
18.22
-0.73
-13.21
P9汽
0.7
145.60
-43.68
P10
34.93
1.23
42.79
P11
4.46
-1.23
-5.46
341.45
∑M=8.01
基础底面面积
A=b·
C3=1.9305m2
基础底面处弹性抵抗矩
C32/6=0.6274
基底应力最大值
=190kPa≤200kPa
基底应力满足要求
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