箱涵设计计算书.pdf

一. 设计资料
地下通道净跨径 L0=6m,净高 h0=,箱顶填土厚为 3m,土的
内摩擦角φ为 30°,填土的密度γ1=20KN/m3。箱涵主体结构混凝
土强度等级为 C30,箱涵基础垫层混凝土强度等级为 C15,纵向受力
钢筋采用 HRB335 钢筋。地基为强风化砂岩。汽车荷载等级为城-A
级。

二. 设计计算
(一)尺寸拟定
顶板、底板厚度δ=50cm
侧墙厚度 t=50cm
故计算长度 l = L0 + t = 6 + =
h = H0 + δ= + =
(二)荷载计算

2
竖向恒载标准值 qv = γ 1 • H + γ 2 •δ= 20× 3 + 25× = / m
水平恒载标准值
φ 30o
顶板处 q = tg 2 (45o −) •γ• H = tg 2 (45o −) × 20× 3 = 20KN / m2
h1 2 1 2
底板处
φ 30o
q = tg 2 (45o −) •γ•(H + h + δ) = tg 2 (45o −) × 20× (3 + ) = 50KN / m2
h2 2 1 2


一个汽车后轮荷载横向扩散长度+ 3× tg30o = f ,故两辆
2 2
车相邻车轴由荷载重叠;一个汽车后轮荷载纵向扩散长度

f
+ 3× tg30o = 2 。按两辆车相邻计算车轴荷载扩散面积横向
2
p 2

分布长 a = ( + 3× tg30o +) × 2 + = 。纵向分布长分两种情况,
2
第一种情况考虑 1 、 2 、 3 轴荷载重叠,此时纵向分布长

b = ( + 3× tg30o ) × 2 + + = ;第二种情况只考虑 4 轴荷载,
2

此时纵向分布长b = ( + 3× tg30o ) × 2 = 。车辆荷载垂直压力,按
2
2× (60 +140 +140)
纵向分布第一种情况计算, q = = / m2 ;按纵
v车 ×
2× 200
向分布第二种情况计算, q = = / m2 。
v车 ×
2
取车辆荷载垂直压力标准值 qv车= / m 。
车辆荷载水平压力标准值
φ 30o
q = q tg2 (45o −) = × tg2 (45o −) =
h车 v车• 2 2
(三)内力计算

h I 4
K = • 2 = =
l I1
⑴竖向恒载作用下
计算简图如下:

q • l 2 ×
M = M = M = M = − v = −= − • m
A B C D 12(K +1) 12× ( +1)
q • l ×
N = N = = = N = N = 0
1 3 2 2 2 4
⑵竖向活载作用下
q • l 2 ×
M = M = M = M = − v车= −= − • m
A B C D 12(K +1) 12× ( +1)
q • l ×
N = N = = = N = N = 0
1 3 2 2 2 4
⑶水平恒载作用下
计算简图如下:
Kq h2 (q − q )h2K(3K + 8)
M = M = − h1 − h2 h1
A B 12(K +1) 60(K 2 + 4K + 3)

× 20× 42 (50 − 20) × 42 × × (3× + 8)
= −−= − • m
12× ( +1) 60( + 4× + 3)
Kq h2 (q − q )h2K(2K + 7)
M = M = − h1 − h2 h1
C D 12(K +1) 60(K 2 + 4K + 3)

× 20× 42 (50 − 20) × 42 × × (2× + 7)
= −−= −17.