某工程双孔箱涵设计计算书按新规范计算精.docx
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某工程双孔箱涵设计计算书按新规范计算精
园中路双孔箱涵计算书
一、设计资料
箱涵净跨径L。
=2×4m，净高H。
=3.6m，箱涵顶面铺装沥青砼0.05m+C40细石砼层0.2m（平均），两端填土r=18KN/m3,Φ=30°，箱涵主体结构砼强度等级为C30，箱涵基础垫层采用C10砼，受力钢筋采用HRB335钢筋，地基为粉质粘土，汽车荷载为城-B。
二、设计依据
《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规划》（JTGD62-2004）三、内力计算1、荷载计算1）恒载
恒载竖向压力p1=r1·H+r2·δ=24×（0.05+0.2+25×0.4=16KN/m2恒载水平压力：
顶板处：
p2=2
45（tan2
1ψ
γ-
⋅⋅
H=1.5KN/m2
底板处：
p3=2
45（tan（2
1ψ
γ-
⋅+⋅
hH=27.87KN/m2
2）活载
a1=a2+2H=0.25+2×0.25×tan30°=0.54mb1=b2+2H=0.6+2×0.25×tan30°=0.89m车辆荷载垂直压力q车=
1
1baG
⨯=
89
.054.060
⨯=124.84KN/m2
车辆荷载水平压力e车=q车·tan2（45°-Ψ/2=124.84×0.333=41.61KN/m23作用于底板垂直均布荷载总和q1=1.2q恒1+1.4q车1q恒1=p1++
BddHr2（43+⨯⨯=16+9
.8
3.03.02（6.325+⨯⨯⨯=25KN/m
q车1=124.84KN/m
q1=1.2q恒1+1.4q车1=1.2×25+1.4×124.84=204.78KN/m
4作用于顶板垂直均布荷载总和q2=1.2q恒2+1.4q车2q恒2=16KN/mq车2=124.84KN/m
q2=1.2q恒2+1.4q车2=193.98KN/m
5作用于侧墙顶部的水平均布荷载总和q3=1.2q恒3+1.4q车3q恒3=1.5KN/mq车3=41.61KN/m
q3=1.2q恒3+1.4q车3=60.05KN/m
6作用于侧墙底部的水平均布荷载总和q4=1.2q恒4+1.4q车4q恒4=27.87KN/mq车4=41.61KN/m
q4=1.2q恒4+1.4q车4=91.7KN/m2、恒载固端弯矩计算
mKNLqM
FAC⋅-=⨯-=⨯-
=65.2412
3.41612
22
1
2恒恒
m
KNMMF
ACFCA⋅=-=65.24恒恒mKNLqM
FBD⋅=⨯=⨯-
=52.3812
3.42512
22
1
1恒恒
m
KNMMF
BDFDB⋅-=-=52.38恒恒mKNLqqLqM
F
AB⋅=⨯-+⨯=⨯-+⨯=
06.163045.187.27（1245.130（122222
3422
3恒恒恒恒
m
KNLqqLqM
F
BA⋅-=⨯--⨯-=⨯--⨯-
=10.2320
45.187.27（1245.120（12
2222
3422
3恒恒恒恒
3、活载固端弯矩计算
mKNLqM
FAC⋅-=⨯-=⨯-
=36.19212
3.484.12412
22
1
2车车
mKNMMFACFCA⋅=-=36.192
车车m
KNLqM
F
BD⋅=⨯=⨯=
36.19212
3.484.12412
22
1
1车车
mKNMMFBDFDB⋅-=-=36.192
车车m
KNLqqLqM
F
AB⋅=⨯-+⨯=⨯-+⨯=
48.5530
461.4161.41（12461.4130（12
2222
3422
3车车车车
mKNLqqLqM
FBA⋅-=⨯--⨯-
=48.5520
（12
22
3422
3车车车车
3、抗弯劲度计算
005.03
.4124.04124313
=⨯⨯=⨯=LdKAC
顶005.03
.4124.041243
13=⨯⨯=⨯=LdKBD底
00225
.04
123.041243
23
=⨯⨯=⨯==LdKKBAAB
侧4、杆端弯矩的分配系数计算
69.000225.0005.0005
.0=+=+=
ABACACACKKKμ
31.000225.0005.000225
.0=+=+=
ABACABABKKKμ
31.0005.000225.000225
.0=+=+=BDBABABAKKKμ
69.0005
.000225.0005
.0=+=+=
BDBABDBDKKKμ
5、杆端弯矩的传递系数
各杆件向远端的传递系数均为0.56、结点弯矩分配计算
恒载弯矩分配计算表
注：
弯矩符号以绕杆端顺时针旋转为正。
7、各部位剪力、轴向力及控制截面弯矩计算。
（1）杆件AC（顶板）及杆件BD（底板）剪力计算
KNLMMLqQCAACAC69.313
.453
.2889.1623.4162112=+--⨯=+-⨯=
恒恒恒恒KNLMMLqQCA
ACAC41.2293
.425
.24858.8023.484.1242
1
1
2=+--⨯=
+-
⨯=
车车车车
QAC=1.2QAC恒+1.4QAC车=359.2KN
KNLMMLqQCAACCA11.373
.453
.2889.1623.4162112-=+--⨯-=+-⨯-
=恒恒恒恒
KNLMMLqQACCACA40.3073
.425
.24858.8023.484.1242112-=+--⨯-=+-⨯-
=车车车车QCA=1.2QCA恒+1.4QCA车=-474.89KN
KNLMMLqQBDDBDB88.573.468.2644.4423.4252111=+--⨯=+-⨯=
恒恒恒恒KNLMMLqQBDDBDB39.3073.459
.8024.24823.484.1242111=+--⨯=+-⨯=
车车车车QDB=1.2QDB恒+1.4QDB车=499.80KN
KNLMMLqQBDDBBD62.493.468
.2644.4423.4252111-=+--⨯-=+-⨯-
=恒恒恒恒KNLMMLqQBDDBBD42.2293
.459
.8024.24823.484.1242111-=+--⨯-=+-⨯-
=车车车车QBD=1.2QBD恒+1.4QBD车=-380.73KN
（2）杆件AB（侧墙）剪力计算
KNLMMLqqLqQBA
ABAB13.184
68.2689.16345.187.27（2487.273（22
23424-=--⨯-+⨯-
=+-⨯-+⨯-=恒恒恒恒恒恒
KN
LMMLqqLqQBA
ABAB22.834
59.8058.803461.4161.41（2461.413（22
23424-=--⨯-+⨯-
=+-⨯-+⨯-=车车车车车车
QAB=1.2QAB恒+1.4QAB车=-138.26KN
KN
LMMLqqLqQBA
ABBA61.40468.2689.16645.187.27（2487.276（22
23424=--⨯--⨯=
+-⨯--⨯=恒恒恒恒恒恒
KN
LMMLqqLqQBA
ABBA22.83459.8058.806461.4161.41（2461.416（22
23424=--⨯--⨯=
+-⨯--⨯=车车车车车车
QBA=1.2QBA恒+1.4QBA车=165.24KN
（3）各加腋起点截面弯矩及跨间最大弯矩计算加腋尺寸为0.5×0.3m
则底板左加腋起点截面跨结点D的距离X1左=L1-d1/2-0.5=3.65m底板右加腋起点截面跨结点D的距离X1右=0.5+d1/2=0.65m
顶板左加腋起点截面跨结点A的距离X2左=X1右=0.5+d1/2=0.65m顶板右加腋起点截面跨结点A的距离X2右=X1左=L1-d1/2-0.5=3.65m侧墙上加腋起点截面跨结点B的距离X上=L2-d2/2-0.3=3.5m侧墙下加腋起点截面跨结点B的距离X下=0.3+d2/2=0.5m各加腋起点截面的弯矩分别为：
m
KNXqXQMMDBDB
⋅=⨯-⨯+-=⨯-+=32.59265.378.20465.38.49986.40022
2111左左底左m
KNXqXQMMDBDB
⋅-=⨯-⨯+-=⨯-+=25.1192
65.078.20465.08.49986.40022
2111右右底右m
KNXqXQMMACAC⋅=⨯-⨯+-=⨯-+=42.592
65.098.19365.02.35908.133222222左
左顶左
m
KNXqXQMMACAC⋅-=⨯-⨯+-=⨯-+=15.1142
65.398.19365.32.35908.133222222右
右顶右
m
KNLXqqXqXQMMBABA⋅-=⨯⨯-+
⨯-⨯+-=⨯-+
⨯-+=45.734
65.005.607.91（25.07.915.024.16577.1446（2322
3
3424下
下下侧下
m
KNLXqqXqXQMMBABA⋅-=⨯⨯-+
⨯-⨯+-=⨯-+
⨯-
+=55.714
65.305.607.91（25.37.915.324.16577.1446（2
322
3
342
4上
上
上侧上
底板（BD）、顶板（AC）、侧墙（AB）跨间最大弯矩截面位置1X（距结点D的距离）、2X（距结点A的距离）、3X（距结点B的距离）
mqQXDB44.278.20480
.49911===
mqQXAC85.198
.1932
.35922===
m
LqqLqqQqqXBA97.14
05.607.91（4
05.607.91（24.16527.917.91（
（222
342
342443=--⨯⨯--=
--⨯⨯-
-=
底板（BD）、顶板（AC）、侧墙（AB）跨间最大弯矩
m
KNXqXQMMDBDB
⋅=⨯-⨯+-=⨯-+=06.2092
44.278.20444.28.49986.40022
21111m
KNXqXQMMACAC⋅=⨯-⨯+-=⨯-+=49.1992
85.198.19385.12.35908.13322
2222
2m
KNLXqqXqXQMMBABA⋅=⨯⨯-+
⨯-⨯+-=⨯-+
⨯-+=83.124
697.105.607.91（297.17.9197.124.16584.1446（23
22
33
342343
38、轴向力计算
根据力的平衡原理，顶板轴向力等于侧墙上端剪力；底板轴向力等于侧墙下端剪力；侧墙轴向力等于顶板及底板板端剪力。
9、内力计算成果
注：
弯矩符号以洞壁内侧受拉为正，外侧受拉为负；轴向力以压力为正，拉为负。
四、截面设计
（1）顶板（A-C）
钢筋按左、右对称，用最不利荷载计算。
a跨中：
l0=4.3mh=0.4ma=0.04mh0=0.36mmNMedd443.126
.13849
.1990===
115.012
4.0122
2===bhi
5.1739.37115
.03.40>==il由《公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范》（JTGD62-2004）第5.3.10条
0.102.1136
.0443
.17.22.07
.22.01取=⨯+=+=heξ0.104.14
.03
.401.015.1.015.12取=⨯-=-=hlξ021.1114
.03.4（443.1140036.01（140012212=⨯⨯⨯⨯+=⨯⨯+
=ξξηhleh
由《公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范》（JTGD62-2004）第5.3.5条
mahee633.104.02
4
.0443.1021.12=-+⨯=-+
=η
2360（10008.1316331026.1389.0
2（30x
xx
hxbfeNcdd-⨯⨯⨯=⨯⨯⨯-⋅⋅⋅=⋅⋅γ
解得mmhmmxb6.20136056.05.43=⨯=⋅<=ξ为大偏心受压构件。
23
1700280
1026.1389.05.4310008.13mmfNbxfAsbdcds=⨯⨯-⨯⨯=-=γ
用Φ20@100mm，实际As=3141mm2，偏安全。
2.087.0360
10003141
100100>=⨯⨯==
bhAsμ满足《公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范》（JTGD62-2004）第9.1.12条规定。
KN
QKNbhfdkcu31051.3449.06.10053601000301051.01051.03,3
=⨯=>=⨯⨯⨯⨯=⨯--γ抗剪配筋按构造设置。
b角点：
l0=4.3mh=0.7ma=0.04mh0=0.66mmNMedd963.026
.13808
.1330===
202.012
7.0122
2===bhi
5.1729.21202
.03.40>==il由《公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范》（JTGD62-2004）第5.3.10条
0.114.466
.0963
.07.22.07
.22.01取=⨯+=+=heξ0.109.17
.03
.401.015.1.015.12取=⨯-=-=hlξ018.1117
.03.4（963.0140066.01（140012212=⨯⨯⨯⨯+=⨯⨯+
=ξξηhleh
由《公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范》（JTGD62-2004）第5.3.5条
mahee29.104.02
7
.0963.0018.12=-+⨯=-+
=η
2
660（10008.1312901026.1389.0
2
（30x
xxhxbfeNcdd-⨯⨯⨯=⨯⨯⨯-⋅⋅⋅=⋅⋅γ
解得mmhmmxb37066056.09.17=⨯=⋅<=ξ为大偏心受压构件。
23
438280
1026.1389.09.1710008.13mmfNbxfAsbdcds=⨯⨯-⨯⨯=-=γ
用Φ18@100mm，实际As=2545mm2，偏安全。
2.039.0660
10002545
100100>=⨯⨯==
bhAsμ满足《公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范》（JTGD62-2004）第9.1.12条规定。
KN
QKNbhfAkcu3.3232.3599.0184466010001051.01051.03,3
=⨯=>=⨯⨯⨯⨯=⨯--γ抗剪配筋按构造设置。
（2）底板（B-D）
钢筋按左、右对称，用最不利荷载计算。
a跨中：
l0=4.3mh=0.4ma=0.04mh0=0.36mmNMedd265.124
.16506
.2090===
104.012
36.0122
2===bhi
5.1735.41104
.03.40>==il由《公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范》（JTGD62-2004）第5.3.10条
0.1136
.0265
.17.22.07
.22.01取>⨯+=+=heξ0.104.14
.03
.401.015.1.015.12取=⨯-=-=hlξ023.1114
.03.4（265.1140036.01（140012212=⨯⨯⨯⨯+=⨯⨯+
=ξξηhleh
由《公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范》（JTGD62-2004）第5.3.5条
mahee454.104.02
4
.0265.1023.12=-+⨯=-+
=η
2
360（10008.1314541024.1659.0
2
（30x
xxhxbfeNcdd-⨯⨯⨯=⨯⨯⨯-⋅⋅⋅=⋅⋅γ
解得mmhmmxb6.20136056.05.46=⨯=⋅<=ξ为大偏心受压构件。
23
1761280
1024.1659.05.4610008.13mmfNbxfAsbdcds=⨯⨯-⨯⨯=-=γ
用Φ20@100mm，实际As=3141mm2，偏安全。
2.087.0360
10003141
100100>=⨯⨯==
bhAsμ满足《公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范》（JTGD62-2004）第9.1.12条规定。
KN
QKNbhfBkcu34373.3809.06.10053601000301051.01051.03,3
=⨯=>=⨯⨯⨯⨯=⨯--γ抗剪配筋按构造设置。
b角点：
l0=4.3mh=0.7ma=0.04mh0=0.66mmNMedd877.024
.16584
.1440===
202.012
7.0122
2===bhi
5.1729.21202
.03.40>==il由《公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范》（JTGD62-2004）第5.3.10条
0.179.366
.0877
.07.22.07
.22.01取=⨯+=+=heξ0.109.17
.03
.401.015.1.015.12取=⨯-=-=hlξ02.1117
.03.4（877.0140066.01（140012212=⨯⨯⨯⨯+=⨯⨯+
=ξξηhleh
由《公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范》（JTGD62-2004）第5.3.5条
mahee205.104.02
7
.0877.002.12=-+⨯=-+
=η
2
660（10008.1312051024.1659.0
2
（30x
xxhxbfeNcdd-⨯⨯⨯=⨯⨯⨯-⋅⋅⋅=⋅⋅γ
解得mmhmmxb37066056.020=⨯=⋅<=ξ为大偏心受压构件。
23
455280
1024.1659.02010008.13mmfNbxfAsbdcds=⨯⨯-⨯⨯=-=γ
用Φ18@100mm，实际As=2545mm2，偏安全。
2.039.0660
10002545
100100>=⨯⨯==
bhAsμ满足《公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范》（JTGD62-2004）第9.1.12条规定。
KN
QKNbhfBkcu6.34273.3809.018446601000301051.01051.03,3
=⨯=>=⨯⨯⨯⨯=⨯--γ抗剪配筋按构造设置。
（2）侧板（A-B）a板中：
l0=4.0mh=0.3ma=0.04mh0=0.26mmNMedd036.02
.35983
.120===
087.012
3.0122
2===bhi
5.1798.45087
.00.40>==il由《公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范》（JTGD62-2004）第5.3.10条
57.026
.0036
.07.22.07
.22.01=⨯+=+=heξ0.102.13
.00
.401.015.1.015.12取=⨯-=-=hlξ523.1157.03
.00.4（036.0140026.01（140012212=⨯⨯⨯⨯+=⨯⨯+
=ξξηhleh
由《公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范》（JTGD62-2004）第5.3.5条
mahee165.004.02
3
.0036.0523.12=-+⨯=-+
=η
2
260（10008.13165102.3599.0
2
（30x
xxhxbfeNcdd-⨯⨯⨯=⨯⨯⨯-⋅⋅⋅=⋅⋅γ
解得mmhmmxb6.14526056.03.15=⨯=⋅<=ξ为大偏心受压构件。
23
5.400280
102.3599.03.1510008.13mmfNbxfAsbdcds-=⨯⨯-⨯⨯=-=γ
需按最小配筋率配置受拉钢筋用Φ20@200mm，实际As=1572mm2，偏安全。
2.06.0260
10001572
100100>=⨯⨯==
bhAsμ满足《公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范》（JTGD62-2004）第9.1.12条规定。
KN
QKNbhfB
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