箱涵设计计算书.doc

公路桥涵设计计算书
设计资料
公路上箱涵,,,,顶为300mm沥青混凝土路面铺装层,两侧边为砂砾石夯填,土的内摩擦角ϕ为40o,砂砾石密度γ=23KN/m3,箱涵选用C25混凝土和HRB335钢筋。本设计安全等级为二级,荷载为公路-Ⅱ级。
二设计计算
(一)截面尺寸
顶板、底板厚度
δ=40cm(C1=30cm)
侧墙厚度 t=40cm(C2=30cm)
故
横梁计算跨径
Lp=L0+t=+=
侧墙计算高度
hp=h0+δ=+=
(二) 荷载计算

恒载竖向压力
恒载水平压力
顶板处
底板处

,公路-Ⅱ级车辆荷载由《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004),按30。角向下分布。
故,横向分布宽度为m
同理,纵向,:
故,
∑G=140KN
车辆荷载垂直压力
车辆荷载水平压力
(三)内力计算


(1)a种荷载作用下(图1)
涵洞四角节点弯矩:
=-
横梁内法向力
,
侧墙内法向力
=
车辆荷载(=)
(2)b种荷载作用下(图2)
图2
,
恒载(P=ep1=)
(3)c种荷载作用下
图3
=
=
恒载()
(4)d种荷载作用下
=
车辆荷载
(5)节点弯矩和轴力计算汇总表
按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60——2004)
节点弯矩和轴力计算汇总表
荷载种类
M (kN·m)
N (kN)
MA
MB
MC
MD
N1
N2
N3
N4
恒载
a
-
-
-
-
0
0


×∑结构、土的重力
-
-
-
-
0
0


b
-
-
-
-


0
0
c
-
-
-
-


0
0
×∑土侧压力
-
-
-
-


0
0
车辆荷载
a
-
-
-
-
0
0


d
-

-



-

×∑汽车
-
-
-





荷载效应组合
-
-
-
-




(跨中截面内力)
(1)顶板(图a)
x=
Nx=N1=
Mx= MB+N3x-P=·m
Vx=P·x-N3=
(2)底板[图b]
ω1=+(q车-e车)=
ω2=+(q车+e车)=
x=
Nx=N3=
Mx= MA+N3x-ω1-(ω2-ω1)=·m
Vx=ω1x+(ω2-ω1)-N3=-
(3)左侧墙[图c]
图c
ω1=+=
ω2=(e+e)=
x=
Nx=N3=
Mx= MB+N1x-ω1-(ω2-ω1)=·m
Vx=ω1x+(ω2-ω1)-N1=
ω1== KN·m ω2== KN·m
(3)右侧墙[图d]
x=
ω1==
ω2=e=
Nx=N4=
Mx= MC+N1x-ω1-(ω2-ω1)=-·m
Vx=ω1x+(ω2-ω1)-N1=-
(5)构件内