蓋板涵涵洞計(jì)算

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上計(jì)算條件涵洞設(shè)計(jì)安全結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)：0.9涵洞樁號(hào):K0+150.00設(shè)計(jì)荷載等級(jí)=城 A 驗(yàn)算荷載等級(jí)(兼容老規(guī)范)=城 A 布載寬度=13(m)板頂填土高度=4.1015(m)土容重=18千牛/立方米土的內(nèi)摩擦角=30度蓋板單側(cè)擱置長(zhǎng)度=20cm凈跨徑=300(cm)計(jì)算跨徑=320cm涵洞斜交角度=0度正標(biāo)準(zhǔn)跨徑=340cm板間接縫長(zhǎng)度=2cm橫向鋼筋等級(jí)=II級(jí)鋼筋單側(cè)基礎(chǔ)襟邊總寬=30cm洞身長(zhǎng)度29(m)蓋板厚度30cm蓋板寬度=100cm蓋板容重=25千牛/立方米蓋板抗壓強(qiáng)度=13.8MPa蓋板抗拉強(qiáng)度=1.39MPa涵臺(tái)頂寬度=60cm涵臺(tái)底寬度=10

2、7.5cm涵臺(tái)高度=190cm涵臺(tái)容重=23千牛/立方米臺(tái)身抗壓強(qiáng)度=7.82MPa整體式基礎(chǔ)=False基礎(chǔ)級(jí)數(shù)=1每級(jí)基礎(chǔ)高度=60cm基礎(chǔ)容重=23千牛/立方米鋪底厚度=40鋪底容重=23千牛/立方米基底容許應(yīng)力=250每延米鋪底寬度=40cm單側(cè)基礎(chǔ)襟邊總寬=30cm蓋板計(jì)算1.恒載內(nèi)力計(jì)算系數(shù) K = 1.q土 = K * 土容重 * 填土高度 = 101.3544kNq自 = 蓋板容重 * 蓋板厚度 = 7.5kN恒載產(chǎn)生的支座剪力 V恒=(q土 + q自) * 凈跨徑 / 2=163.2816kN恒載產(chǎn)生的跨中彎矩 M恒=1 / 8 * (q土 + q自) * 計(jì)算跨徑 2 =

3、139.3336kN·M2.活載計(jì)算設(shè)計(jì)荷載等級(jí):城 A 布載寬度=13米用動(dòng)態(tài)規(guī)劃法求得設(shè)計(jì)荷載作用下蓋板上產(chǎn)生的最大彎矩和剪力 沖擊力系數(shù) U = 0最大彎矩 M設(shè) = M設(shè) * (1 + U)=17.50052* (1 + 0)=17.50052kN·M最大剪力 V設(shè) = V設(shè) * (1 + U)=20.50843* (1 + 0)=20.50843kN.3.荷載組合(1)承載能力極限狀態(tài)效應(yīng)組合Md = 1.2 * M恒 + 1.4 * M設(shè) = 191.7011kN*mV支= 1.2 * V恒 + 1.4 * V設(shè)=224.6497kN(2)正常使用極限狀態(tài)效應(yīng)組

4、合正常使用極限狀態(tài)效應(yīng)組合 短期組合 Msd = M恒 + 0.7 * M設(shè) = 151.584kN*m正常使用極限狀態(tài)效應(yīng)組合 長(zhǎng)期組合 Mld = M恒 + 0.4 * M設(shè) = 146.3339kN*m4.構(gòu)件計(jì)算(1) 正截面強(qiáng)度計(jì)算截面有效高度 h0 = 260mm蓋板寬度 b = 1000mm蓋板抗壓強(qiáng)度 fcd = 13.8MPa鋼筋抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度 fsd = 340MPa按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 D62-2004）第5.2.2-1和5.2.2-2公式，計(jì)算最小鋼筋截面積As由r0 * Md <= fcd * b * x * (h0 - x/2) ,

5、可得x由fsd * As = fcd * b * x ,可得Asx = 53.6132 <= b*h0 = 143,截面受壓高度符合要求!根據(jù)計(jì)算需要受拉鋼筋的最小截面積 As = 2176.065mm2在涵洞中設(shè)計(jì)的受拉鋼筋的截面積 Ar = 4084.071mm2實(shí)際鋼筋截面積 Ar = 4084.071mm2 >= 最小鋼筋截面積 As =2176.065mm2 , 正截面強(qiáng)度滿足要求。(2) 斜截面強(qiáng)度計(jì)算由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 D62-2004）第5.2.9條計(jì)算0.51 * 10 (-3) * sqr(fck) * b * h0 = 726.

6、2801kN > r0*Vd = 202.1848kN截面尺寸滿足要求由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 D62-2004）第5.2.10條計(jì)算1.25 * 0.5 * 10 (-3) * a2 * ftd * b * h0 = 225.875kN > r0*Vd = 202.1848kN可不進(jìn)行斜截面抗剪承載力的驗(yàn)算，僅需按構(gòu)造要求配置箍筋5.裂縫驗(yàn)算c1 = 1c2 = 1.c3 = 1.15Es = MPass = Msl / (0.87 * As * h0) = 160.9886MPaWtk = c1 * c2 * c3 * (ss / Es) * (30

7、+ d ) / (0.28 + 10 * p) = 0.mm < 0.2 mm符合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 D62-2004）第6.4.2條規(guī)定。6.涵臺(tái)計(jì)算設(shè)計(jì)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算計(jì)算水平土壓力產(chǎn)生的彎矩:涵臺(tái)基礎(chǔ)距路面高度 H=6.3015米破壞棱體長(zhǎng) L=3.米荷載布置寬度為13米,布載長(zhǎng)度為3.米,等代土層為0.米. = Tan(45 - Parm.土的內(nèi)摩擦角 / 2) 2 = 0.涵臺(tái)剪力Qa=土容重*(蓋板厚度+蓋板距路面高度+等代土層)*=30.75389kN涵臺(tái)剪力Qb=土容重*(H+等代土層)*=42.15389kN涵臺(tái)高度h1=190支座處的

8、反力:Ra = (2 * Qa + Qb) * h1 / 6 = 32.82619kN,Rb = (Qa + 2 * Qb) * h1/ 6 = 36.4362kN.最大彎矩發(fā)生位置 Xmax = 0.米,最大彎矩 Mmax = 16.46097kN·M驗(yàn)算荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算計(jì)算水平土壓力產(chǎn)生的彎矩:涵臺(tái)基礎(chǔ)距路面高度 H=6.3015米破壞棱體長(zhǎng) L=3.米荷載布置寬度為13米,布載長(zhǎng)度為3.米,等代土層為0.米. = Tan(45 - Parm.土的內(nèi)摩擦角 / 2) 2 = 0.涵臺(tái)剪力Qa=土容重*(蓋板厚度+蓋板距路面高度+等代土層)*=30.75389kN涵臺(tái)剪力Qb=

9、土容重*(H+等代土層)*=42.15389kN涵臺(tái)高度h1=190支座處的反力:Ra = (2 * Qa + Qb) * h1 / 6 = 32.82619kN,Rb = (Qa + 2 * Qb) * h1/ 6 = 36.4362kN.最大彎矩發(fā)生位置 Xmax = 0.米,最大彎矩 Mmax = 16.46097kN·M計(jì)算垂直力產(chǎn)生的彎矩與剪力:蓋板及其之上填土壓力 P1=填土高*(標(biāo)準(zhǔn)跨徑/2)*土容重+蓋板厚度*標(biāo)準(zhǔn)跨徑/2*蓋板容重 = 138.2559kNe1 = -0.mm1 = -30.67047kN.m涵臺(tái)頂部的填土壓力 P2=填土高*(臺(tái)頂寬-蓋板擱置長(zhǎng)度)

10、*土容重 = 29.5308kNe2 = -2.E-02mm2 = -0.kN.m涵臺(tái)臺(tái)帽上部壓力 P3=蓋板厚度*(臺(tái)頂寬-蓋板擱置長(zhǎng)度)*涵臺(tái)容重 = 2.76kNe3 = -2.E-02mm3 = -6.E-02kN.m涵臺(tái)壓力 P4汽=臺(tái)頂寬*Xmax汽*涵臺(tái)容重 = 13.45096kNe4汽 = 0.mm4汽 = 0kN.m涵臺(tái)背坡部分涵臺(tái)壓力 p4 = 0.5*最大彎矩處背坡寬度*Xmax汽*涵臺(tái)容重 = 2.kNe4 = 0.mm4 = 0.kN.m涵臺(tái)背坡及之上填土壓力 p5 = 0.5*最大彎矩處背坡寬度*Xmax汽*土容重 + 最大彎矩處背坡寬度*填土高*土容重 = 20

11、.18302kNe5 = 0.mm5 = 6.kN.mP4掛=臺(tái)頂寬*Xmax掛*涵臺(tái)容重=13.46138kN總剪力P = 206.983kN總彎矩M = -23.77418kN.m組合總彎矩Mj = 1.kN·M, 總剪力Nj = 248.3795kNe0 = Abs(Mj / Nj)Mj=1.KN.mNj=248.3795KN偏心距e0=6.E-03米,0.18米,滿足要求rw = 0.289 * 涵臺(tái)頂寬度 / 2 / 100=0.0867mhw = 涵臺(tái)頂寬度 = 60cmb = 1 * (涵臺(tái)高度 - 蓋板厚度) / hw = 2.cma = (1 - (e0 / (涵臺(tái)

12、頂寬度 / 2) * 100) 8) / (1 + (e0 / rw) 2) = 0.a材料 = 0.002 = 1 / (1 + a材料 * b * (b - 3) * (1 + 1.33 * (e0 / rw) = 1.臺(tái)身抗壓強(qiáng)度 = 7.82MPa.ym = 2.31tNj = a * 涵臺(tái)頂寬度 / 100 * 1 * 臺(tái)身抗壓強(qiáng)度 * 10 3 / ym=2019.334KN按荷載效應(yīng)函數(shù)計(jì)算得出的縱向力 = 2019.334kN > Nj = 248.3795kN 所以涵臺(tái)強(qiáng)度滿足要求！按荷載效應(yīng)函數(shù)計(jì)算并考慮縱向彎曲系數(shù)得出的縱向力 = 2023.297kN > N

13、j = 248.3795kN 所以涵臺(tái)穩(wěn)定性滿足要求！荷載基本組合III:P1=138.2559kN,P2=29.5308kN,P3=2.76kN,P4=13.46138kN總剪力TotalP=184.0081kN總彎矩TotalM=-24.4221kN.m組合總彎矩Mj=0.kN·M,總剪力Nj=176.6478kNe0 = Abs(Mj / Nj)Mj=0.KN.mNj=176.6478KN偏心距e0=1.E-03米,0.18米,滿足要求rw = 0.289 * 涵臺(tái)頂寬度 / 2 / 100=0.0867mhw = 涵臺(tái)頂寬度 = 60cmb = 1 * (涵臺(tái)高度 - 蓋板厚度) / hw = 2.cma = (