涵洞内力计算范例.doc

汽车荷载等级:公路-II级; 环境类别:II类环境;
净跨径:L0=3m; 单侧搁置长度:; 计算跨径:L=; 填土高:H=;
盖板板端厚d1=30cm;盖板板中厚d2=35cm;盖板宽b=;保护层厚度c=3cm;
混凝土强度等级为C30; 轴心抗压强度fcd=; 轴心抗拉强度ftd=;
主拉钢筋等级为HRB335; 抗拉强度设计值fsd=280Mpa;
主筋直径为20mm,外径为22mm,共12根,选用钢筋总面积As=
盖板容重γ1=25kN/m3; 土容重γ2=22kN/m3
根据《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005):盖板按两端简支的板计算,可不考虑涵台传来的水平力

1) 永久作用
(1) 竖向土压力
q=γ2·H·b=22××=
(2) 盖板自重
g=γ1·(d1+d2)·b/2/100=25×(30+35)× /100=
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》(JTG D60-2004):
计算涵洞顶上车辆荷载引起的竖向土压力时,车轮按其着地面积的边缘向下做30°角分布。当几个车轮的压力扩散线相重叠时,扩散面积以最外面的扩散线为准
根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004):
车辆荷载顺板跨长
La=+2·H·tan30=+2××=
车辆荷载垂直板跨长
Lb=+2·H·tan30=+2××=
车轮重
P=560kN
车轮重压强L
p=P/La/Lb=560/=

1) 由永久作用引起的内力
跨中弯矩
M1=(q+g)·L2/8=(+)×=
边墙内侧边缘处剪力
V1=(q+g)·L0/2=(+)×3/2=
2) 由车辆荷载引起的内力
跨中弯矩
M2=p·L2·b/8=××=
边墙内侧边缘处剪力
V2=p·L0·b/2=××=
3) 作用效应组合
根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004):
跨中弯矩
γ0Md=(+)
=×(×+×)=
边墙内侧边缘处剪力
γ0Vd=(+)
=×(×+×)=

截面有效高度 h0=d1-c-=30-3-==
1) 砼受压区高度
x=fsd·As/fcd/b=280×/=
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004):
HRB335钢筋的相对界限受压区高度ξb=。
x≤ξb·h0=×=
砼受压区高度满足规范要求
2) 最小配筋率
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004):
P=100·As/b/h0=,不小于45ftd/fsd=,
主筋配筋率满足规范要求
3) 正截面抗弯承载力验算
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004):
fcd·b·x(h0-x/2)=×1000××(-)
=≥γ0Md=
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
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004):