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1、精选优质文档-倾情为你奉上圆管涵结构计算书一、基本设计资料1依据规范及参考书目：公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004），简称桥规公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63-2007）2计算参数：圆管涵内径D = 1500 mm圆管涵壁厚t = 140 mm填土深度H = 3000 mm填土容重1 = 18.00 kN/m3混凝土强度级别：C30汽车荷载等级：公路-级修正后地基土容许承载力fa = 120.0 kPa管节长度L = 1000 mm填土内摩擦角 = 35.0 度钢筋强度等级：HRB335钢筋保护层厚度as
2、 = 25 mm受力钢筋布置方案：10100 mm二、荷载计算1恒载计算填土垂直压力：q土 = 1H = 18.03000/1000 = 54 kN/m2管节垂直压力：q自 = 25t = 25140/1000 = 3.50 kN/m2故：q恒 = q土 + q自 = 54 +3.50 = 57.5 kN/m22活载计算按公路桥涵设计通用规范第4.3.1条和第4.3.2条规定，计算采用车辆荷载；当填土厚度大于或等于0.5m时，涵洞不考虑冲击力。按公路桥涵设计通用规范第4.3.5条规定计算荷载分布宽度。一个后轮单边荷载的横向分布宽度=0.6/2+3000/1000tan30=2.03 m由于一个
3、后轮单边荷载的横向分布宽度=2.03 m 1.8/2 m故各轮垂直荷载分布宽度互相重叠，荷载横向分布宽度a应按两辆车后轮外边至外边计算：a=（0.6/2+3000/1000tan30）2+1.3+1.82=8.96 m一个车轮的纵向分布宽度=0.2/2+3000/1000tan30=1.83 m由于一个车轮单边的纵向分布宽度=1.83 m 1.4/2 m故纵向后轮垂直荷载分布长度互相重叠，荷载纵向分布宽度b应按二轮外边至外边计算：b=（0.2/2+3000/1000tan30）2+1.4=5.06 mq汽 = 2（2140）/（ab）= 560/（8.965.06） = 12.35 kN/m2
4、3管壁弯矩计算忽略管壁环向压力及径向剪力，仅考虑管壁上的弯矩。管壁中线半径R = （D/2 + t/2）= （1500/2 + 140/2）/1000 = 0.82 m土的侧压系数 = tan2（45- /2 = 0.271填土重产生的弯矩M1 = 0.137q土R2（1-） = 0.137540.822（1-0.271） = 3.63 kNm管壁自重产生的弯矩M2 = 0.369q自R2 = 0.3693.50.822 = 0.87 kNm恒载产生的最大弯矩M恒 = M1 + M2 = 3.63 + 0.87 = 4.5 kNm车辆荷载产生的弯矩M汽 = 0.137q汽R2（1-） = 0.
5、13712.350.822（1-0.271） = 6.19kNm4荷载组合按公路桥涵设计通用规范第4.1.6条进行作用效应组合承载能力极限状态组合：Mud = 1.2M恒 + 1.4M汽 = 1.24.5+ 1.46.19 = 14.066 kNm正常使用极限状态组合：短期组合Msd = M恒 + 0.7M汽 = 4.5 + 0.76.19= 8.833 kNm长期组合Mld = M恒 + 0.4M汽 = 4.5 + 0.46.19 = 6.976 kNm三、强度验算1材料参数从公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范中表3.1.4查得：C30混凝土的轴心抗压强度设计值fcd = 13.8 M
6、Pa从公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范中表3.2.3-1查得：HRB335钢筋的抗拉强度设计值fsd = 280 MPa从公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范中表3.2.4查得：HRB335钢筋的弹性模量Es = .0105 MPa从公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范中表5.2.1查得：构件的正截面相对界限受压区高度b = 0.562验算结果管节处预留10mm接缝宽度，故实际管节长为1000-10 = 990 mm考虑任意位置都可能承受正、负弯矩，故管涵内、外侧都应布置钢筋。ho = 140-25 = 115 mmx = fsdAs/（fcdb）= 280678.5/（13.
7、8990） = 9.66mmhob = 1150.56 = 64.4 mm x = 9.66mm，满足要求fcdbx（ho-x/2）10-6 = 13.89909.66（115-9.66/2）10-6= 14.54 kNm oMud = 0.914.066 = 12.66 kNm故截面强度验算满足要求！四、裂缝宽度验算由公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范中第6.4.3条和第6.4.4条规定：ss = Ms106/（0.87Asho）= 8.833106/（0.87678.5115） = 187.44 N/mm2 = As/（bho）= 678.5/（990115） = 0.0414 0.
8、002时，取 = 0.002取C1 = 1.0C2 = 1+0.5Mld/Msd = 1+0.56.976/8.833 = 1.39当为混凝土板式受弯构件时，C3取1.15Wtk = C1C2C3ss/Es（30+d）/（0.28+10）= 1.01.391.15187.44/（30+14）/（0.28+0.0020010） = 0.22 mmWtk = 0.22 mm 0.2 1.1=0.22mm故裂缝宽度验算满足要求！五、地基应力验算当基底只承受轴心荷载时，按公路桥涵地基与基础设计规范式4.2.2-1，基底岩土承载力应满足：p = N/A faq恒 = （3000+1500+1402）/100018.0+25140/1000 = 97.03 kN/m2N = （q恒 + q汽）A = （97.03+ 12.35）11 .5 = 164.07kN/m2max = N/A = 109.389kPa fa=120.00kPa故地基应力验算满足要求！专心-专注-专业