箱涵结构计算书

目录

1 计算依据与基础资料 ................................................................................ 1

1.1 工程概况 ................................................................................................................................... 1

1.1.1截面尺寸......................................................................................................................... 1 1.1.2填土情况......................................................................................................................... 1 1.2 标准与规范 ............................................................................................................................... 1

1.2.1 标准 ............................................................................................................................... 1 1.2.2 规范 ............................................................................................................................... 1 1.3 主要材料 ................................................................................................................................... 2 1.4 设计要点与参数........................................................................................................................ 2 1.5 计算软件 ................................................................................................................................... 2

2 计算模型简介 . ........................................................................................... 3

2.1 计算模型 ................................................................................................................................... 3 2.2 荷载施加 ................................................................................................................................... 3

3 箱涵结构计算 . ........................................................................................... 4

3.1 荷载组合 ................................................................................................................................... 4 3.2 箱涵受力计算............................................................................................................................ 4

3.2.1 箱涵弯矩........................................................................................................................ 4 3.2.2 箱涵剪力........................................................................................................................ 5 3.2.3 箱涵轴力........................................................................................................................ 6 3.2.4 箱涵配筋验算 . ............................................................................................................... 7

4地基承载力验算 . ...................................................................................... 27

4.1荷载计算 .................................................................................................................................. 27 4.2地基应力 .................................................................................................................................. 27

1 计算依据与基础资料

1.1 工程概况

道路在桩号K1+000处设置两孔6x3.5m 箱涵，箱涵结构中心线与道路中线的法线逆交13.5度，箱涵全长46m 1.1.1截面尺寸

净跨径：6m 净高：3.5m 顶板厚：0.6m 底板厚：0.65m 侧墙厚：0.6m 倒角：0.15x0.15m

基础： 15cmC15素混凝土垫层；50cm 浆砌片石垫层； 基础宽度：14.8m 1.1.2填土情况

箱涵覆土厚度：1.729m 土的内摩擦角：30° 填土容重：18KN/m3

1.2 标准与规范

1.2.1 标准

桥梁结构安全等级为一级;

设计荷载：汽车荷载：公路-I 级，人群荷载：根据《桥梁设计准则》要求。 跨径：2孔6.0x3.5m 钢筋砼箱涵； 箱涵总长：46m ；

横坡：根据道路设计进行设置。 地震烈度：7度； 环境条件Ⅰ类;

地震荷载：地震基本烈度为7度，动荷载峰值加速度0.1g ，Ⅱ类场地。 1.2.2 规范

《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）；

《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）； 《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）； 《公路涵洞设计细则》（JTG/T D65-04-2007）； 《公路桥梁抗震设计细则》（JTJ041-2000）； 《城市道路设计规范》（CJJ 37-90）； 1.2.3 参考资料

《公路桥涵设计手册》桥梁上册（人民交通出版社2004.03） 《公路小桥涵设计示例》（人民交通出版社2005.01）

1.3 主要材料

1）混凝土：箱涵采用C30混凝土。

2）普通钢筋：R235，f sk =235Mpa ，E S =2.1⨯105Mpa ；HRB335，f sk =335Mpa ，

E S =2.0⨯105Mpa 。

1.4 设计要点与参数

1）箱涵按钢筋混凝土构件设计；

2）根据本箱涵特点，利用有限元软件，建立空间模型，对箱涵进行整体计算； 3）冲击系数：不计冲击效应。

1.5 计算软件

采用Midas 软件建立空间模型，对箱涵进行整体受力分析，并对箱涵截面抗弯、抗扭、抗剪、裂缝宽度进行验算。

2 计算模型简介

2.1 计算模型

根据本箱涵的特点，利用Midas 软件，建立空间模型，箱涵采用梁单元模拟，具体模型如下图2.1：

图2.1 箱涵有限元计算模型

2.2 荷载施加

1）自重：考虑1.05的增大系数。 2）土压力：36.0kN/m2。

3）土侧压力：顶板处：18.0 kN/m2，底板处：53.0kN/m2。 3）车道荷载：无。

4）人群荷载：按照5m 宽人行道施加。

3 箱涵结构计算

3.1

荷载组合

基本组合1: 1.2恒载+1.0收缩+1.0徐变

基本组合2: 1.2恒载+1.0收缩+1.0徐变+1.4移动荷载 基本组合3: 1.0恒载+1.0收缩+1.0徐变

基本组合4: 1.0恒载+1.0收缩+1.0徐变+1.4移动荷载 短期组合: 1.0恒载+1.0收缩+1.0徐变+0.7移动荷载 长期组合: 1.0恒载+1.0收缩+1.0徐变+0.4移动荷载

弹性阶段应力验算组合: 1.0恒载+1.0收缩+1.0徐变+1.0移动荷载

3.2 箱涵受力计算

3.2.1 箱涵弯矩

在基本效应组合作用下，箱涵弯矩如下图所示：

图3.1：箱涵弯矩（基本效应组合）

在短期效应组合作用下，箱涵弯矩如下图所示：

4

图3.2：箱涵弯矩（短期效应组合）

在长期效应组合作用下，箱涵弯矩如下图所示：

图3.3：箱涵弯矩（长期效应组合）

3.2.2 箱涵剪力

在基本效应组合作用下，箱涵剪力如下图所示：

图3.4：箱涵剪力（基本效应组合）

在短期效应组合作用下，箱涵剪力如下图所示：

图3.5：箱涵剪力（短期效应组合）

5

在长期效应组合作用下，箱涵剪力如下图所示：

图3.6：箱涵剪力（长期效应组合）

3.2.3 箱涵轴力

在基本效应组合作用下，箱涵的轴力如下图所示：

图3.7：箱涵轴力（基本效应组合）

在短期效应组合作用下，箱涵的轴力如下图所示：

图3.8：箱涵轴力（短期效应组合）

6

在长期效应组合作用下，箱涵的轴力如下图所示：

图3.9：箱涵轴力（长期效应组合）

3.2.4 箱涵配筋验算

在基本组合、短期组合、长期组合作用下，箱涵弯矩、剪力、轴力汇总如下:

面示出箱涵的验算结果。

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