涵洞力學(xué)計(jì)算書(shū)很全面

1、涵洞力學(xué)計(jì)算書(shū)很全面2米凈跨徑.686米填土暗蓋板涵整體計(jì)算 8/27/20212米凈跨徑.686米填土暗蓋板涵整體計(jì)算一.蓋板計(jì)算1 .設(shè)計(jì)資料汽車荷載等級(jí)：城-B級(jí)：環(huán)境類別：H類環(huán)境：凈跨徑：L0=2m；單側(cè)擱置長(zhǎng)度：0. 35m；計(jì)算跨徑：L=2. 3m：填土高：H=. 686m： 蓋板板端厚dl=30cm：蓋板板中厚d2=30cm：蓋板寬b=0. 99m；保護(hù)層厚度c=4cm： 混 凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30：軸心抗壓強(qiáng)度f(wàn)cd=U. 73Mpa：軸心抗拉強(qiáng)度f(wàn)td=l. 04Mpa； 主 拉鋼筋等級(jí)為HRB400；抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fsd=330Mpa：主筋直徑為20mm,外徑為22mm,共

2、11根，選用鋼筋總面積As=0. 003456m2 蓋板容 重 Yl=25kN/m3： 土容重 Y2=21kN/m3根據(jù)公路用工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG 口61-2021)中7.0.6關(guān)于涵洞結(jié)構(gòu)的計(jì)算假定： 蓋板按兩端簡(jiǎn)支的板計(jì)算，可不考慮涵臺(tái)傳來(lái)的水平力2 .外力計(jì)算1)永久作用 豎向土壓力 q=b=21X. 686X0. 99=14. 26194kN/m (2)蓋板自重g二丫 1 (dl+d2) b/2/100=25X (30+30) X0. 99/2 /100=7. 43kN/m 2)由車輛荷載引起的垂直壓力(可變作 用)根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D60-2021)中4. 3. 4

3、的規(guī)定：計(jì)算涵洞頂上車輛荷載引起的豎向土壓力時(shí)，車輪按其著地面積的邊緣向下做30,角分布。當(dāng)幾個(gè)車輪 的壓力擴(kuò)散線相重疊時(shí)，擴(kuò)散面積以最外面的擴(kuò)散線為準(zhǔn)第1頁(yè)共9頁(yè)2米凈跨徑.686米填土暗蓋板涵整體計(jì)算 8/27/2021根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D60-2021)中4. 3. 1關(guān)于車輛荷載的規(guī)定： 車輛荷載順板跨長(zhǎng)La=O. 2+2 H tan30=0. 2+2X. 686X0. 577=0. 99m車輛荷載垂直板跨長(zhǎng)Lb=L 9+2 - H tan30=l. 9+2 X. 686 X 0. 577=2. 69m車輪重P=280kN車輪重壓強(qiáng)Lp=P/La/Lb=280/0. 9

4、9/2. 69=104. 83kN/m23 .內(nèi)力計(jì)算及荷載組合1)由永久作用引起的內(nèi)力跨中彎矩Ml=(q+g) - L2/8=(14. 26+7. 43) X2. 32/8=14. 34kNm邊墻內(nèi)側(cè)邊緣處剪力Vl=(q+g) L0/2=(14. 26+7. 43) X2/2=21. 69kN 2)由車輛荷載引起的內(nèi)力跨中彎矩 M2=p - La (L-La/2) b/4=104. 83X0. 99X (2. 30- 0. 99/2) X0. 99/4=46. 44kNm邊墻內(nèi)側(cè)邊緣處剪力V2=p - La b (L0-La/2)/L0)=104. 83X0. 99X0. 99 X (2.

5、00-0. 99/2)/2. 00=77. 43kN 3)作用效應(yīng)組合根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D60-2021)中4. 1.6關(guān)于作用效應(yīng)組合的規(guī)定： 跨中彎矩yOMd=0 9(L 2M1+1. 4M2)=0 9X (1. 2X14. 34+1. 4X46. 44)=74. OOkNm邊墻內(nèi)側(cè)邊緣處剪力YOVd=O. 9(1. 2V1+1. 4V2)=0. 9X (1. 2X21. 69+1.4X77. 43)=120. 98kN4 .持久狀況承載能力極限狀態(tài)計(jì)算第2頁(yè)共9頁(yè)2米凈跨徑.686米填土暗蓋板涵整體計(jì)算 8/27/2021截面有效高度 h0=dl-c-2. 2/2=30-

6、4-1. 100=24. 9cm=0. 249m 1)碎受壓區(qū)高度 x=fsd As/fcd/b=330 X 0. 003456/11. 73/0. 99=0. 098m根據(jù)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D62-2021)中5. 2. 1關(guān)于 相對(duì)界限受壓區(qū)高度&b的規(guī)定：HRB400鋼筋的相對(duì)界限受壓區(qū)高度& b=0. 53。 xW g b h0=0. 53X0. 249=0. 132m 碎受壓區(qū)高度滿足規(guī)范要求2)最小配筋率根據(jù)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D62-2021)中9. 1. 12關(guān) 于受彎構(gòu)件最小配筋百分率的規(guī)定：P=1

7、00 As/b/hO=1. 40,不小于45ftd/fsd=0. 14,同時(shí)不小于0. 2主筋配筋率滿足規(guī)范要求3)正截面抗彎承教力驗(yàn)算根據(jù)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG 口62-2021)中5.2.2關(guān)于 受彎構(gòu)件正截面抗彎承載力計(jì)算的規(guī)定：fed b - x(hO-x/2)=ll. 73X1000X0. 99X0. 098 (0. 249-0. 098/2)=227. 99kNm Y 0Md=74. OOkNm正截面抗彎承載力滿足規(guī)范要求4)斜截面抗剪承載力驗(yàn)算根據(jù)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D62-2021)中5. 2. 9關(guān)于 抗剪截面驗(yàn)算的規(guī)定

8、：0.51X10-3 feu, k0. 5 b - h0=0.51X10-3X300.5X990X249二688. 60kN2 Y 0Vd=120. 98kN抗剪截面滿足規(guī)范要求。根據(jù)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG 口62-2021)中5.2.10關(guān) 于受彎構(gòu)件斜截面抗剪承載力驗(yàn)算的規(guī)定：對(duì)于板式受彎構(gòu)件，公式可乘以1.25提高系數(shù)1.25X0.5X10-3 - a 2 - ftd b - h0=1.25X0. 0005X1X1.04X0. 99X1000X0. 249X1000=160. 23kN2 y 0Vd=120. 98kN可不進(jìn)行斜截面抗剪承我力的驗(yàn)算，只需按照公路

9、鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵 設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D62-2021)中9. 3. 13構(gòu)造要求配置箍筋5.裂縫寬度計(jì)算根據(jù)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG 口62-2021)中6.4關(guān)于裂 縫寬度驗(yàn)算的規(guī)定：環(huán)境類別為I類環(huán)境，對(duì)于鋼筋混凝土構(gòu)件，最大裂縫寬度不應(yīng)超過(guò)0.20mm 作用 短期效應(yīng)組合Ms=l. 0M1+0. 7M2=1. 0X14. 34+0. 7X46. 44=46. 85kNm作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合Ml=l. 0M1+0. 4M2=1. 0X14. 34+0.4X46. 44=32. 92kNm受拉鋼筋的應(yīng)力第3頁(yè)共9頁(yè)2米凈跨徑.686米填土暗蓋板涵整體計(jì)算 8/

10、27/2021o ss=Ms/0. 87/As/hO=46. 85/0. 87/0. 003456/0. 249=62. 57Mpa 作用長(zhǎng)期效應(yīng)影響系 數(shù) C2=l+0. 5M1/Ms=l+O. 5X32. 92/46. 85=1. 35 裂縫寬度Wfk=Cl - C2 - C3 o ss , (30+d)/Es/(0.28+10 , P)=1X1.35X1. 15X62. 57X (30+20)/2. 00X 105/(0. 28+10X0. 0140)=0. 06mmWO. 20mm 裂縫寬度滿足規(guī)范要求二.臺(tái)身及基礎(chǔ)計(jì)算L設(shè)計(jì)資料基礎(chǔ)為整體式，基礎(chǔ)襟邊Cl=0. 30m,臺(tái)身寬C2=0

11、.80m,基礎(chǔ)寬C3=2. 10m 背墻寬 C4=0. 45m,搭接寬度C5=0. 35m,基礎(chǔ)高度為0. 40m,鋪底厚為0. 30m涵洞凈高H0=L80m,計(jì)算高度Hl=2. 10m.基礎(chǔ)頂深H2=3.09m臺(tái)身容重為23kN/m3,基礎(chǔ)容重為23kN/m3,鋪底容重為23kN/m3臺(tái)身軸心抗壓強(qiáng)度f(wàn)cd=9. 78Mpa,臺(tái)身彎曲抗拉強(qiáng)度f(wàn)tmd=O. 92Mpa,臺(tái)身直接抗剪強(qiáng) 度 fvd=l. 85Mpa地基承載力容許值為250kPa,回填土的內(nèi)摩擦角為35°將臺(tái)身簡(jiǎn)化為上端較支、下端固結(jié)模型，取臺(tái)寬b=0.99m進(jìn)行計(jì)算2.臺(tái)身驗(yàn)算1）水平力第4頁(yè)共9頁(yè)2米凈跨徑.686米填土暗蓋板涵整體計(jì)算 8/27/2021車輛荷載等代土層厚破壞棱體長(zhǎng)度 10=(Hl+dl/2+H)*tan(45° -35° /2)=1.53m 計(jì)算長(zhǎng)度 B=6. 29m=560/6. 29/1. 53/21=2. 77m 土的側(cè)壓力系數(shù)2=tan (45° -35° /2)=0. 2710ql=(H+h+dl/2) b X 21=(.686+2. 77+0. 15)