箱涵结构计算书 1

箱涵结构计算书

项目名称_____________日 期_____________

设 计 者_____________校 对 者_____________

一、示意图：

二、基本设计资料

1．依据规范及参考书目： 《水工混凝土结构设计规范》(SL 191-2008)，以下简称《规范》 《水工钢筋混凝土结构学》(中国水利水电出版社) 《公路桥涵设计通用规范》JTJ D60-2004，以下简称《通规》 《涵洞》（中国水利水电出版社出版，熊启钧编著） 2．几何信息： 箱涵孔数n = 2 孔净宽B = 3.000 m 孔净高H = 2.000 m 第二孔净宽B2 = 3.000 m 底板厚d1 = 0.600 m 顶板厚d2 = 0.400 m 侧墙厚d3 = 0.400 m 加腋尺寸t = 0.000 m 中间隔墙厚d4 = 0.600 m 3．荷载信息： 埋管方式：上埋式 填土高Hd = 2.500 m 填土种类：密实砂类土、硬塑粘性土 内摩擦角φ = 36.0 度 填土容重γ = 22.000 kN/m3 填土湿容重γs = 18.000 kN/m3 地下水位W = 0.000 m 洞内水压N = 0.000 m 汽车荷载等级：公路-Ⅱ级 4．荷载系数： 可变荷载的分项系数 γQ1k ＝ 1.20 可变荷载的分项系数 γQ2k ＝ 1.10 永久荷载的分项系数γG1k ＝ 1.05 永久荷载的分项系数γG2k ＝ 1.20 构件的承载力安全系数K ＝ 1.35 5．材料信息：

纵向受力钢筋种类： HRB400 纵筋合力点至近边距离as = 0.040 m 最大裂缝宽度允许值ωmax = 0.250 mm 6．附加荷载： 顶板均布恒荷载qf1 = 5.000 kN/m 顶板均布活荷载qf2 = 0.000 kN/m 顶板集中活荷载Pf = 0.000 kN 集中荷载离左边墙外侧距离X = 0.000 m

三、荷载标准值计算

1．垂直压力计算 垂直土压力计算公式如下: q v1 = Ks ×γ×Hd 计算得到作用于顶板上的垂直土压力q v1 = 58.716kN/m 顶板自重q v2 = d2*25 = 10.000kN/m 作用于顶板上的垂直压力qt = qv1+qv2 = 68.716kN/m 侧墙和隔墙自重作用于底板q v3 = 9.459kN/m 作用于底板上的垂直压力qd = qv1+qv2+qv3 = 78.176kN/m 2．侧向水平土压力计算 水平土压力计算公式如下: q h = γ×H×tan2(45°－φ/2) 计算得到侧墙顶部水平土压力q h1 = 16.564kN/m 计算得到侧墙底部水平土压力q h2 = 27.987kN/m 3．内水压力计算 不考虑内水压力的影响 4．外水压力计算 不考虑外水压力的影响 5．汽车荷载 由《通规》第4.3.1条规定并考虑车辆荷载的相互作用得到： q q = 14.882 kN/m，顶部、底板均承受汽车荷载 汽车荷载产生的作用于侧墙水平土压力为： q qh = qq ×tan2(45°－φ/2) = 3.86 kN/m 6．附加均布荷载产生的水平土压力 附加均布活荷载产生的作用于侧墙水平土压力为： q fh = Pf ×tan2(45°－φ/2) = 0.00 kN/m 附加均布活荷载产生的作用于侧墙水平土压力为： q fh ' = qf ×tan2(45°－φ/2) = 1.30 kN/m

四、内力计算

1．计算说明 a 、采用有限单元法对结构进行内力计算。 b 、建模时，水平单元（底板和顶板）方向从左到右。 c 、建模时，竖直单元（边墙和隔墙）方向从下到上。 d 、承载力极限状态计算时，荷载效应组合设计值按下式计算： S ＝ γG1K ×SG1K ＋ γG2k ×SG2K ＋ γQ1k ×SQ1K ＋ γQ2k ×SQ2K ，即：

G1K G2K Q1K Q2K e 、正常使用极限状态验算应按荷载效应的标准组合进行，并采用下列表达式： S k （G k ，Q k ，f k ，αk ） ≤ c 2．内力计算结果 第1单元起始节点内力: M=-48.375kN·m Q=35.370kN N=166.304kN Mk=-40.365kN·m Nk=136.585kN 第1单元跨中内力: Mmax=0.000kN·m Qmax=0.280kN Nmax=166.304kN 截面位置Xmax=1.240m Mmin=-49.598kN·m Qmin=-32.024kN Nmin=166.304kN 截面位置Xmin=2.300m Mk=-40.658kN·m Nk=136.585kN 第1单元末节点内力: M=-49.598kN·m Q=-32.024kN N=166.304kN Mk=-40.658kN·m Nk=136.585kN 第2单元起始节点内力: M=-25.426kN·m Q=144.745kN N=37.255kN Mk=-20.676kN·m Nk=29.910kN 第2单元跨中内力: Mmax=71.752kN·m Q max=-0.777kN Nmax=37.255kN 截面位置Xmax=1.550m Mmin=-76.266kN·m Qmin=-178.638kN Nmin=37.255kN 截面位置Xmin=3.200m Mk=-62.772kN·m Nk=29.910kN 第2单元末节点内力: M=-76.266kN·m Q=-178.638kN N=37.255kN Mk=-62.772kN·m Nk=29.910kN 第3单元起始节点内力: M=0.000kN·m Q=-0.000kN N=421.953kN Mk=0.000kN·m Nk=347.018kN 第3单元跨中内力: Mmax=0.000kN·m Qmax=-0.000kN Nmax=421.953kN 截面位置Xmax=0.300m Mmin=-0.000kN·m Qmin=-0.000kN Nmin=421.953kN 截面位置Xmin=2.300m Mk=-0.000kN·m Nk=347.018kN 第3单元末节点内力: M=-0.000kN·m Q=-0.000kN N=421.953kN Mk=-0.000kN·m Nk=347.018kN 第4单元起始节点内力: M=27.078kN·m Q=-157.046kN N=47.843kN Mk=22.521kN·m Nk=39.396kN 第4单元跨中内力:

Mmax=85.710kN·m Q max=196.134kN Nmax=47.843kN 截面位置Xmax=3.200m Mmin=-77.659kN·m Qmin=-1.647kN Nmin=47.843kN 截面位置Xmin=1.520m Mk=71.404kN·m Nk=39.396kN 第4单元末节点内力: M=85.710kN·m Q=196.134kN N=47.843kN Mk=71.404kN·m Nk=39.396kN 第5单元起始节点内力: M=-76.266kN·m Q=178.638kN N=37.255kN Mk=-62.772kN·m Nk=29.910kN 第5单元跨中内力: Mmax=71.752kN·m Q max=0.777kN Nmax=37.255kN 截面位置Xmax=1.950m Mmin=-76.266kN·m Qmin=178.638kN Nmin=37.255kN 截面位置Xmin=0.300m Mk=-62.772kN·m Nk=29.910kN 第5单元末节点内力: M=-25.426kN·m Q=-144.745kN N=37.255kN Mk=-20.676kN·m Nk=29.910kN 第6单元起始节点内力: M=48.375kN·m Q=-35.370kN N=166.304kN Mk=40.365kN·m Nk=136.585kN 第6单元跨中内力: Mmax=49.598kN·m Q max=32.024kN Nmax=166.304kN 截面位置Xmax=2.300m Mmin=0.000kN·m Qmin=-0.280kN 截面位置Xmin=1.240m Nk=136.585kN Q=32.024kN N=166.304kN Nk=136.585kN Nmin=166.304kN Mk=40.658kN·m 第6单元末节点内力: M=49.598kN·m Mk=40.658kN·m 第7单元起始节点内力: M=85.710kN·m Q=-196.134kN N=47.843kN Mk=71.404kN·m Nk=39.396kN 第7单元跨中内力: Mmax=85.710kN·m Q max=-196.134kN Nmax=47.843kN 截面位置Xmax=0.300m Mmin=-77.659kN·m Qmin=1.647kN Nmin=47.843kN 截面位置Xmin=1.980m Mk=71.404kN·m Nk=39.396kN 第7单元末节点内力: M=27.078kN·m Q=157.046kN N=47.843kN Mk=22.521kN·m Nk=39.396kN

五、配筋计算

1．计算说明 对截面按照偏心受压构件进行配筋计算。 2．配筋计算结果 第1单元起始节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=540mm2，实配As=1026mm2(f14@150) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=540mm2，实配As'=1026mm2(f14@150) 第1单元跨中配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=990mm2，实配As=1026mm2(f14@150) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=990mm2，实配As'=1026mm2(f14@150) 第1单元末节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=540mm2，实配As=1026mm2(f14@150) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=540mm2，实配As'=1026mm2(f14@150) 第2单元起始节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=540mm2，实配As=810mm2(f14@190) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=540mm2，实配As'=906mm2(f14@170) 第2单元跨中配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=771mm2，实配As=810mm2(f14@190) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=824mm2，实配As'=906mm2(f14@170) 第2单元末节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=540mm2，实配As=810mm2(f14@190) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=824mm2，实配As'=906mm2(f14@170) 第3单元起始节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=1540mm2，实配As=1539mm2(f14@100) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=1540mm2，实配As'=1539mm2(f14@100) 第3单元跨中配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=1540mm2，实配As=1539mm2(f14@100) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=1540mm2，实配As'=1539mm2(f14@100) 第3单元末节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=1540mm2，实配As=1539mm2(f14@100) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=1540mm2，实配As'=1539mm2(f14@100) 第4单元起始节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=840mm2，实配As=906mm2(f14@170) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=840mm2，实配As'=906mm2(f14@170) 第4单元跨中配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=840mm2，实配As=906mm2(f14@170) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=840mm2，实配As'=906mm2(f14@170) 第4单元末节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=840mm2，实配As=906mm2(f14@170) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=840mm2，实配As'=906mm2(f14@170) 第5单元起始节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=540mm2，实配As=810mm2(f14@190) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=824mm2，实配As'=906mm2(f14@170)

下侧或右侧钢筋计算面积As=771mm2，实配As=810mm2(f14@190) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=824mm2，实配As'=906mm2(f14@170) 第5单元末节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=540mm2，实配As=810mm2(f14@190) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=540mm2，实配As'=906mm2(f14@170) 第6单元起始节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=540mm2，实配As=1026mm2(f14@150) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=540mm2，实配As'=1026mm2(f14@150) 第6单元跨中配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=990mm2，实配As=1026mm2(f14@150) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=990mm2，实配As'=1026mm2(f14@150) 第6单元末节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=540mm2，实配As=1026mm2(f14@150) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=540mm2，实配As'=1026mm2(f14@150) 第7单元起始节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=840mm2，实配As=906mm2(f14@170) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=840mm2，实配As'=906mm2(f14@170) 第7单元跨中配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=840mm2，实配As=906mm2(f14@170) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=840mm2，实配As'=906mm2(f14@170) 第7单元末节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=840mm2，实配As=906mm2(f14@170) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=840mm2，实配As'=906mm2(f14@170)

六、抗裂验算和裂缝宽度计算

1．计算说明 对截面按照偏心受压构件进行抗裂验算以及裂缝宽度计算。 2．裂缝宽度计算结果 第1单元起始节点抗裂验算： 抗裂验算满足要求。 第1单元起始节点裂缝宽度： ωmax = -0.079 mm

max 第2单元跨中抗裂验算： 抗裂验算满足要求。 第2单元跨中裂缝宽度： ωmax = -0.207mm

max 第6单元起始节点抗裂验算： 抗裂验算满足要求。 第6单元起始节点裂缝宽度： ωmax = 0.079 mm