铁路钢筋混凝土框架涵受力分析及结构设计
铁路钢筋混凝土框架涵受力分析及结构设计
【摘要】：根据我国现行《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1-2005)、《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》(TB10002.3-2005)与《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)等设计规范，对设计基本原则、受弯构件、偏心受压构件承载力计算的方法、构造要求，应用于实践工程，供同行参考。
【关键词】：混凝土结构，桥梁，建筑结构
【abstract 】: according to China's present "railway bridge design basic rules" (TB10002.1-2005), and "the railway bridge reinforced concrete and prestressed concrete structure design rules" (TB10002.3-2005) and the concrete structure design rules "(GB50010-2010), such as design specification, to design basic principles, the flexural members, eccentric loading capacity calculation method, component structure requirement, applied in engineering practice, refers for the colleague.
【key words 】: concrete structure, Bridges, building structure
中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：
一、涵身结构
（1）结构形式：采用平行四边形结构，单孔为变截面框架，双孔为变截面连续框架。
（2）施工方法：按就地灌注法施工。
（3）截面尺寸的设计：
a、截面尺寸确定的原则及方法：框架各构件截面高度经技术经济比较按下述原则确定：
填土高较低的涵节（高边墙涵洞填土高较小的两级及中、底边墙涵洞）主要以控制设计截面上混凝土σw≤［σb］及主拉应力σz≤［σtp-2］为条件进行设计（［σb］、［σtp-2］分别为混凝土弯曲受压及偏心受压时的压应力与无箍筋及斜筋时主拉应力的容许值）。
填土高较高的涵节（高边墙涵洞填土高较大的两级）因顶底板梗胁起始截面处剪力较大，则按配置箍筋及斜筋设计，截面尺寸经比选后选定，截面尺寸以2cm为模数。
b、截面最小尺寸的拟定：考虑施工时，质量易于保证，本图各孔径的顶、底板及边中墙截面最小厚度定为16cm，双孔涵洞中墙厚度一般与边墙一致。
（4）加腋：为改善角隅部分的应力状态，在角隅处设计直线形梗胁。
三、结构承受的荷载：
（1）恒载：包括结构自重、填土引起的竖向及水平力、路面铺装等。
a、结构自重：钢筋混凝土容重按25KN/m计算，加腋部分自重在加腋范围内简化为均布荷载。
b、顶板上路基填方的竖向压力按《铁路桥涵设计基本规范》（TB 10002.1-2005）第
4.2.3条规定计算：
p=KγH(kPa)
式中γ为填料容重，H为轨底至板顶填土高，K为系数，本设计将该竖向力分成填方重(γH)与附加竖向力((K-1)γH)两部分考虑,并将前者视为主力,后者视为附加力进行组合。
c、路基填方作用于边墙的水平压力按《铁路桥涵设计基本规范》（TB 10002.1-2005）第4.2.3条规定计算：
e=ξγH1 (kPa)
式中γ为填料容重，H1为轨底至涵洞计算截面处的填土高，ξ为系数，系数采用0.25。
d、填土容重按18KN/m计算。
（2）活载：中－活载，按《铁路桥涵设计基本规范》（TB 10002.1-2005）第4.3.4条规定计算：
a、活载作用于涵洞的竖向压力：
qh= (kPa)
式中h为轨底以下深度；
b、活载引起的水平压力：e=ξqh（kpa）
侧压系数ξ=0.25，不计动力影响。
c、线数：根据填土高视不利情况分别按单、双线计算，双线线间距以5m计。
d、活载冲击力：中－活载的动力系数按《铁路桥涵设计基本规范》（TB 10002.1-2005）
4.3.5计算。
e、不计制动（牵引）力及长轨作用力。
（3）其它荷载：
a、涵内水压力：静水压力按主加附设计。
b、本设计不考虑地震力的影响。
四、结构内力计算：
（1）本图涵身结构计算图式按垂直于线路方向截取单宽1m，计算跨径按平行线路方向的框架宽度，计算边墙宽度为平行于线路方向墙厚计算，其轴线为构件混凝土截面中心线。
（2）地基反力按直线分布考虑。
（3）结构内力计算采用平面杆系有限单元法，单元设为等截面直杆，对于梗胁部分单元则按其两杆端有效高度（按1：3的坡线计算）
以单孔框架为例，控制截面位置如下：
五、截面配筋计算
（1）截面设计按容许应力法进行。框架顶底板按受弯构件计算，不考虑轴向力影响，边墙、中墙按偏心受压构件计算。
（2）顶、底板按照受弯构件进行受力分析，强度按《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB 10002.3-2005）第5.2.5条各式计算，
a.混凝土压应力
b.钢筋的拉应力
式中钢筋弹性模量与混凝土变形模量之比n按其它结构项取值（C35混凝土为10）。HRB335钢筋容许应力按《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB 10002.3-2005）第5.2.2条取值。
（3）边墙按照偏心受压构件进行受力分析，强度按《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB 10002.3-2005）第5.2.6条各式计算，并按该规定计算主拉应力。
（4）梗胁范围截面的剪应力计算按照受弯构件变高度梁剪应力的计算方法考虑截面高度变化的影响。按《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB 10002.3-2005）第5.2.5条计算。
（5）钢筋的配置根据弯距包络图及剪应力图进行。当构件某截面主拉应力（主力或主力加附加力组合下）超过《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB 10002.3-2005）表5.2.1[σtp-2]值时,则该截面所在的半跨范围内按《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB 10002.3-2005）第5.3.14条要求设置开口箍筋及斜筋。
以单孔框架为例，弯矩及配筋包络图如下：
（6）梗胁部分斜向钢筋一般按构造布置，但当顶板梗胁下缘受拉时，则据其最不利竖向截面的强度和裂缝宽度的要求设计，其配筋率不小于钢筋混凝土最小配筋率要求。
（7）裂缝宽度计算按《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB 10002.3-2005）第5.2.8条进行，其容许值为主力时［δf］=0.20mm，为主＋附时，［δf］=0.24mm。
（8）设计涵节长度顺涵轴方向3～5m，纵向辅助钢筋间距一般为20cm设置，在钝角处顶板顶面及底板底面设加强钢筋，加强范围约为跨长的1/5。出入口涵节按涵身一致配筋，其长度在斜交角35度及以下用2.5m，在斜交角35度以上采用3.0m。涵节端面边墙仍采用斜面。
（9）钢筋布置，钢筋骨架沿涵轴每1/cosα米配置8或10排，钢筋保护层厚度由结构所处环境，按《铁路混凝土结构耐久性设计规范》（TB 10005-2010）确定，纵向钢筋构造布置。
六、设计注意事项
1、若采用顶进法施工，纵向钢筋配筋率不小于3%，并应检算顶进部位局部应力，边、中墙根剪应力等，且在底板前后端做局部加强设计。
2、对于双线或多线路基下涵洞，其线路下涵节长度宜设计为5m，沉落缝宜布置在线间中央附近，以免由单独一节涵身承受活载横向分布线重叠部分的力。
3、同一涵节应避免设在软硬相差甚大的两种地基上。
参考文献
1、《铁路桥涵设计基本规范》TB 10002.1-2005
2、《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》TB 10002.3-2005
3、《铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范》TB 10002.4-2005
4、《铁路混凝土结构耐久性设计规范》TB 10005-2010
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看
钢筋混凝土盖板涵盖板计算
钢筋混凝土盖板涵盖板计算 根据本项目的实际情况和所处地理位置，选取荷载等级和环境类别（影响保护层厚度和钢筋混凝土构件的最大裂缝宽度值得选取）；按照拟定的盖板混凝土等级、主筋的直径等参考《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）中的3.1.4和3.2.3规定取相应的设计值；盖板容重和土容重可根据《公路桥涵通用设计规范》（JTG D60-2004）4.2.1中的规定取值（盖板容重一般取25KN/m3，土容重一般取18KN/m 3）。 根据《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)中7.0.6关于涵洞结构的计算假定：盖板按两端简支的板计算，可不考虑涵台传来的水平力。 一、外力计算 参考《公路桥涵通用设计规范》（JTG D60-2004）4.1.1和4.1.3规定； 永久作用：（1）土的重力=土的容重×填土高度（m）×单位宽度（m） （2）盖板自重=盖板容重×盖板平均厚度（m）×单位宽度（m） 可变作用：由车辆荷载引起的垂直压力
根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中4.3.4的规定： 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)中4.3.1关于车辆荷载的规定： 车辆荷载顺板跨长：La=13+2×填土高×tan30（m） 车辆荷载垂直板跨长：Lb=5.5+2×填土高×tan30（m） 车轮重： P=1100kN 车轮重压强： p=P÷（La×Lb）kN/㎡ 二、内力计算及荷载组合 1）由永久作用引起的内力：跨中弯矩 M1=(土的重力+盖板自重)×L2/8 （ KNm） 边墙内侧边缘处剪力 V1=(土的重力+盖板自重)×净跨径/2(KN) 2) 由车辆荷载引起的内力：跨中弯矩 M2=车轮压强× L2/8 （ KNm） 边墙内侧边缘处剪力 V2=车轮压强×净跨径
物理最全受力分析图组
受力分析基本功竞赛 一、下面各图的接触面均光滑，对小球受力分析： 二、下面各图的接触面均粗糙，对物体受力分析： 图1 图2 图4 图5 图7 F 图8 图10 图9 图6 图3 F v 物体处于静止 图14 F A v 图13 A F v 图15 A A V
2、如图所示，分析电梯上的人受力。 匀速上攀 图33 v F （1）A 静止在竖直墙 A v （2）A 沿竖直墙面下滑 A （4）静止在竖直墙面F A v 刚踏上电梯的 瞬间的人 V （4）在力F 作用下静止 A F A v （1）随电梯匀速, 上升上升的人 F 图24 物体处于静止 A v 图20 A F 图23 v A v 图21 A F 图25 v A 图27 物体随传送带一起 做匀速直线运动 A 物体刚放在传送带上 图17 物体随传送带一起 做匀速直线运动 图18
3.对下列各种情况下的A、B进行受力分析（各接触面均不光滑） 四．物体A在图各种情况中均做匀速圆周运动，试对物体进行受力分 析 图42 B v A A、B两物体一起匀速下滑 B A 光滑半圆，杆处于静止状 （1）A、B同时同速向右 B A F F B A （2）A、B同时同速向右 （3）A、B静止 F A B α B A （4）均静止 B A (5)均静止 （6）均静止 （7）均静止 (8)静止 A B
三、分别对A 、B 两物体受力分析： A B F 图36 A 、 B 两物体一起做匀速直线运动 A 、B 两物体均静止 A B 图37 F B C 图38 F A A 随电梯匀速上升 v （11）小球静止时的结点A A （10）小球静止时的结点A A （9）静止 A B C R h 小球在光滑内表面，作匀速 圆周运动 V>gL 光滑圆管 球在B 点V>gL 分别画出球在A 、B 点受力
盖板涵设计规范
盖板涵设计规范
盖板涵设计规范 篇一：钢筋混凝土盖板涵设计规范 设计说明 一、技术标准与设计规范： 1、交通部部颁标准《公路工程技术标准》JTJ 001-97 2、交通部部颁标准《公路桥涵设计通用规范》JTJ 021-89 3、交通部部颁标准《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》JTJ 022-85 4、交通部部颁标准《公路桥涵地基及基础设计规范》JTJ 024-85 5、交通部部颁标准《公路桥涵施工技术规范》JTJ 041-2000 二、技术指标 1、净跨径：1.5、2.0、2.50、3.00、4.00米 2、斜度：0o、10o、20o、30o、40o（涵洞轴线与路线法线之夹角） 3、荷载等级：汽车——20级，挂车——100；汽车——超20级，挂车——120 4、涵洞净跨径、净空及地基土的容许承载力： 三、主要材料 四、设计要点 1、盖板采用简支板计算图式进行设计。按承载能力极限
状态和正常使用极限状态分别 进行计算和验算。 2、盖板的计算高度按d1计，为提高盖板强度在盖板跨中加厚为d2。预制盖板宽度为 99cm。 3、盖板底层设受力主筋，顶层设架立钢筋，各种钢筋沿板长和板宽方向均匀布置。 4、当涵洞为斜交时，涵身部分中板以正交预制板铺设，二端洞口部分以梯形现浇钢筋混凝土板构成，梯形板支撑端短边长度99Ld50(cm)，钢筋构造见相应图纸。 5、路面车辆活荷载对涵顶的压力按30 o 角进行分布；填土内摩擦角为35 o，土容重 18KN/m。 6、涵台的计算按四铰框架模式进行。 7、当涵洞跨径L<2.0M时，支撑梁可采用块石砌筑。L=2.0M时宜采用钢筋混凝土浇 筑。 8、当涵洞过水流量按无压力式涵洞设计。确定涵底坡度时，一般应小于本图册水力计 算表中设定流速下的最大坡度imax，同时应大于表中的临界坡度Ik。当设计涵底坡度小于临界坡度时，泄水能力应予折减。 9、图册中涵洞洞口形式均采用八字墙式，如采用其它形
物理最全受力分析图组
v1.0 可编辑可修改 受力分析基本功竞赛 一、下面各图的接触面均光滑，对小球受力分析： 二、下面各图的接触面均粗糙，对物体受力分析： 图1 图2 图4 图5 图7 F 图8 图10 图9 图6 图3 图14 F A v 图13 A F v 图15 A
v1.0 可编辑可修改 （1）A 静止在竖直墙 （2）A 沿竖直墙面下滑 （4）静止在竖直墙面 轻上的物体A （4）在力F 作用下静止 图24 物体处于静止 图20 图23 图21 图25 v 图27 图17 物体随传送带一起 图18 （6F>G V
v1.0 可编辑可修改 2、如图所示，分析电梯上的人受力。 3.对下列各种情况下的A、B进行受力分析（各接触面均不光滑） 图28 杆处于静止状态，其中 杆与半球面之间光滑 图29 杆处于静止状态，其中 图30 杆处于静止状态 匀速上攀 图33 v （2）刚踏上电梯的 瞬间的人 V A v （1）随电梯匀速, 上升上升的人 B A 光滑半圆，杆处于静止状 （1）A、B同时同速向右行 B A F F B A （2）A、B同时同速向右行 （3）A、B静止 F A B α B A （4）均静止
v1.0 可编辑可修改 四．物体A在图各种情况中均做匀速圆周运动，试对物体进行受力分析图42 B v A A、B两物体一起匀速下滑 B A (5)均静止 （6）均静止 （7）均静止 (8)静止 A B
三、分别对A 、B 两物体受力分析： （对物体A 进行受力分析） A B F 图36 A 、 B 两物体一起 做匀速直线运动 A 、 B 两物体均静止 A B 图37 F A 、 B 、 C 两物体均静止 B C 图38 F A A 随电梯匀速上升 v （11）小球静止时的结点A A （10）小球静止时的结点A A （9）静止 A B C R h 小球在光滑内表面，作匀速
板涵、盖板涵设计要点及施工注意事项
板涵、盖板涵设计要点及施工注意事项(一) 一、类型 1、分离式基础钢筋混凝土盖板涵洞一般适用于涵顶填土厚度0.5m~4.5m。 2、整体式基础钢筋混凝土盖板涵洞一般适用于涵顶填土厚度2.5m~7.5m。 二、上部构造设计要点 1、装配式钢筋混凝土预制板按简支板计算内力，不考虑涵台传来的水平力。 2、盖板涵设计为变厚度板，根据内力计算分别确定跨中与板端的厚度 3、计算涵洞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按30°扩散，当几个车轮的扩散线相重叠时扩散面积以最外边扩散线为准。 4、盖板上小填土为0.5m。 5、预制盖板按99cm和74cm两种宽度绘制，若需要变更盖板宽度时，可参照本图的陪筋根数，按实际板宽进行折算。 6、当斜交涵洞时，洞口两端盖板设计为梯形盖板，可预制安装亦可现场浇筑。 二、下部构造设计要点 1、计算涵台内力时，将分离式基础盖板涵结构型式简化成盖板与涵底铺砌为横向支撑，涵台为上下端简支的竖梁，承受台后的水平压力；对整体式基础盖板涵涵洞，按一端简支，一端固定的竖梁计算。 2、台后荷载换算成土柱高度，计算台后土压力。 3、涵洞之基底应力超出本图拟定的土的基底应力容许值范围后，不能直接使用。此时要求提高土基承载能力，在基底设置砂砾石或碎石垫层或基层材料，提高基底土承载能力。 4、部分涵顶填土厚度较小的涵洞，在荷载作用下台身产生较大的偏心距，设计适当加大了按弯曲抗拉强度验算条件计算的台身宽度。 板涵、盖板涵设计要点及施工注意事项(二) 1、涵顶填土对涵洞的竖向压力按土柱重力计算，车辆荷载以车轮着地面积的边缘向下按30o 角度分布。 2、钢筋混凝土板（明）涵，跨径1.5m者，板块间无横向联系，按单块受力计算；跨径2、 3、4 m者，板块间设企口缝，用企口榫槽混凝土连接，车辆荷载横向分布按铰接板计算。截面按叠合板设计，考虑4 cm厚的涵面混凝土铺装层参与预制板共同作用。因此要求涵面铺装层与预制板紧密结合。 3、钢筋混凝土盖板（暗）涵板块间无横向联系，按单块板受力计算，且按不同填土高度计算盖板厚度和配筋。 4、涵台利用盖板及涵底铺砌（或支撑梁）作为上、下端的支撑，构成框架体系，涵台作为上、下端简支承受台背水平土压力的竖梁进行计算。 5、为使涵台与盖板连接起到支撑作用，涵台顶面作成椅背与盖板顶面齐平抵紧。也可采用栓钉连接的方式，此时台帽应预埋与盖板锚栓孔位置相对应的锚栓钢筋。 6、对于钢筋混凝土板涵，在台帽上设置三角垫层，以使涵面形成1.5％的横坡。 7、台帽或涵台顶面，应铺设厚度不小于1cm的油毛毡垫层。 8、为了对涵洞下端起支撑作用，涵底必须铺砌。不作铺砌时，也必须每隔2~3m砌筑一条30×40cm的浆砌块石或混凝土支撑梁。 9、钢筋混凝土板涵的地基承载力不得低于0.2MPa。钢筋混凝土盖板涵涵台尺寸，大多数情况下是受地基承载力控制。当地基承载力不足时，应进行换土或另行计算尺寸。 10、盖板预制时必须在混凝土达到设计强度的70％后才允许脱底模、堆放和运输。堆放和运输时，必须在盖板端部用两点搁支，并不得使上、下面倒置。
箱涵结构计算书
箱涵结构计算书 项目名称_____________日期_____________ 设计者_____________校对者_____________ 一、示意图： 二、基本设计资料 1．依据规范及参考书目： 《水工混凝土结构设计规范》(SL 191-2008)，以下简称《规范》 《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2002） 《水工钢筋混凝土结构学》(中国水利水电出版社) 《公路桥涵设计通用规范》JTJ D60-2004，以下简称《通规》 《涵洞》（中国水利水电出版社出版，熊启钧编著） 中国建筑工业出版社《高层建筑基础分析与设计》（宰金珉、宰金璋）2．几何信息： 箱涵孔数n = 1 孔净宽B = 2.900 m 孔净高H = 2.500 m 底板厚d1 = 0.500 m 顶板厚d2 = 0.500 m 侧墙厚d3 = 0.400 m 加腋尺寸t = 0.250 m 3．荷载信息： 埋管方式：上埋式 填土高Hd = 3.200 m 填土种类：密实砂类土、硬塑粘性土内摩擦角φ = 36.0 度水下内摩擦角φ = 32.0 度 填土容重γ = 22.000 kN/m3填土浮容重γs = 18.000 kN/m3 汽车荷载等级：公路-Ⅱ级 4．荷载系数： 可变荷载的分项系数γQ1k＝ 1.20 可变荷载的分项系数γQ2k＝ 1.10 永久荷载的分项系数γG1k＝ 1.05 永久荷载的分项系数γG2k＝ 1.20 构件的承载力安全系数K ＝ 1.35
5．材料信息：
混凝土强度等级： C15 纵向受力钢筋种类： HRB335 纵筋合力点至近边距离as = 0.040 m 最大裂缝宽度允许值ωmax = 0.250 mm 6．荷载组合： 7．荷载组合下附加荷载信息： 8．约束信息： 第1跨左侧支座约束：铰支 第1跨右侧支座约束：铰支 9．地基土参数： 按弹性地基上的框架进行箱涵内力计算。 地基模型：弹性半空间模型 地基土的泊松比μo ＝ 0.200 地基土的变形模量Eo ＝ 20.00 MPa 三、荷载计算 1．垂直压力计算 顶板自重q v2= d2×25 = 12.500kN/m 垂直土压力计算公式如下: q v1 = K s×γ×H d 工况：正常使用，顶板上的垂直土压力q v1 = 84.053kN/m 作用于顶板上的垂直压力qt = q v1+q v2 = 96.553kN/m 2．侧向水平土压力计算 水平土压力计算公式如下: q h= γ×H×tan2(45°－φ/2) 3．汽车荷载 由《通规》第4.3.1条规定并考虑车辆荷载的相互作用得到：q q = 8.676 kN/m，顶板承受汽车荷载 汽车荷载产生的对称作用于侧墙两侧水平土压力为： q qh = q q×tan2(45°－φ/2) = 2.25 kN/m 4．荷载单位及方向规定 垂直、平行集中荷载单位：kN 弯矩单位：kN·m 均布荷载、三角形、倒三角形等线性分布荷载单位：kN/m
盖板涵设计要点及施工注意事项(矩形板+异型板)
板涵、盖板涵设计要点及施工注意事项 一、类型 本图按涵顶填土高度设计为两种型式 1、分离式基础钢筋混凝土盖板涵洞一般适用于涵顶填土厚度0.5m~4.5m。 2、整体式基础钢筋混凝土盖板涵洞一般适用于涵顶填土厚度2.5m~7.5m。 二、上部构造 （一）设计要点 1、装配式钢筋混凝土预制板按简支板计算内力，不考虑涵台传来的水平力。 2、盖板涵设计为变厚度板，根据内力计算分别确定跨中与板端的厚度 3、计算涵洞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按30°扩 散，当几个车轮的扩散线相重叠时扩散面积以最外边扩散线为准。 4、盖板上最小填土为0.5m。 5、预制盖板按99cm和74cm两种宽度绘制，若需要变更盖板宽度时，可参照本图的陪筋 根数，按实际板宽进行折算。 6、当斜交涵洞时，洞口两端盖板设计为梯形盖板，可预制安装亦可现场浇筑。 （二）盖板主要材料 （三）施工要点 1、必须在预制盖板的强度到达设计强度的70%后，方能脱模吊运。 2、盖板块件堆方时得采用两点搁置，可用钢丝绳吊装。 3、盖板上的帽石可就地浇筑安装，亦可预制砌筑。 三、下部构造
（一）设计要点 1、计算涵台内力时，将分离式基础盖板涵结构型式简化成盖板与涵底铺砌为横向支撑， 涵台为上下端简支的竖梁，承受台后的水平压力；对整体式基础盖板涵涵洞，按一端简支，一端固定的竖梁计算。 2、台后荷载换算成土柱高度，计算台后土压力。 3、涵洞之基底应力超出本图拟定的土的基底应力容许值范围后，不能直接使用本图。此 时要求提高土基承载能力，在基底设置砂砾石或碎石垫层或基层材料，提高基底土承载能力。 4、部分涵顶填土厚度较小的涵洞，在荷载作用下台身产生较大的偏心距，设计适当加大 了按弯曲抗拉强度验算条件计算的台身宽度。 5、图中未附涵台及一字墙勾缝工程数量，设计时可按具体尺寸予以计算。 （二）主要材料 （三）施工要求 1、盖板安装完毕后得用30号水泥砂浆充填台背与盖板间的空隙，当其强度达设计值的 70%后，方能于台后进行填土，要求在不小于两倍孔径范围内，采用透水性能良好的砂质土或砂砾土等，对称分层夯实。 2、涵台台身及基础应根据土质情况，每隔4~6m设沉降缝一道，缝宽2cm,用沥青麻絮 和其它具有弹性的不透水材料填塞。 3、分离式基础盖板涵洞铺砌采用7.5号砂浆砌40cm双层片石,砌筑时应保证砂浆饱满, 以起到支撑梁及承受冲刷的作用。
盖板涵结构设计计算
4.8米净跨径明盖板涵整体计算 一.盖板计算 1.设计资料 汽车荷载等级：公路-I级；环境类别：I类环境； 净跨径：L =4.8m；单侧搁置长度：0.30m；计算跨径：L=5.1m； 盖板板端厚d 1=40cm；盖板板中厚d 2 =40cm；盖板宽b=6.60m；保护层厚度c=4cm； 混凝土强度等级为C30；轴心抗压强度f cd =13.8Mpa；轴心抗拉强度f td =1.39Mpa； 主拉钢筋等级为HRB335；抗拉强度设计值f sd =280Mpa； 主筋直径为25mm，外径为27mm，共45根，选用钢筋总面积A s =0.022091m2 涵顶铺装厚H 1=15cm；涵顶表处厚H 2 =1cm； 盖板容重γ 1=25kN/m3；涵顶铺装容重γ 2 =25kN/m3；涵顶铺装容重γ 3 =1kN/m3 根据《公路圬工桥涵设计规》(JTG D61-2005)中7.0.6关于涵洞结构的计算假定：盖板按两端简支的板计算，可不考虑涵台传来的水平力
2.外力计算 1) 永久作用 (1) 涵顶铺装及涵顶表处自重 q=(γ 2·H 1 +γ 3 ·H 2 )·b=(25×0.15+1×0.01)×6.60=24.82kN/m (2) 盖板自重 g=γ 1·(d 1 +d 2 )·b/2/100=25×(40+40)×6.60/2 /100=66.00kN/m 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》(JTG D60-2004)中4.3.1关于车辆荷载的规定：车辆荷载顺板跨长 L a =0.2m 车轮重 P=280kN 根据《公路桥涵设计通用规》(JTG D60-2004)中4.3.2关于汽车荷载冲击力的规定：汽车荷载的局部加载，冲击系数采用1.3 车轮重压强
盖板涵计算书很全面
盖板涵计算书（参考版） 一、盖板计算 1、设计资料
其中： ①汽车荷载等级通过《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）中 4.3.1所得： 砼轴心抗压强度、抗拉强度通过《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）中3.1.4所得： ②安全结构重要性系数通过《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）中1.0.9和4.1.6所得： ③环境类别通过《混凝土结构设计规范》（JTG D60-2004）中3.5.2所得：
④混凝土轴心抗压、抗拉强度通过《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）中3.1.4所得：
⑤各结构层容重通过《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）中 4.2.1所得： 根据《公路污工桥涵设计规范》（JTG D61-2005）中7.0.6关于涵洞结构的计算假定： 盖板按两端简支的板计算，可不考虑涵台传来的水平力。
5.0m ×2.5m 盖板涵洞整体布置图 2、外力计算 1）永久作用 （1）竖向土压力 q=K ×γ2×H =1.067965×20×0.5=10.68 kN/m （2）盖板自重 g=γ1×d=25×0.65=16.25 kN/m 2）有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）中4.3.4的规定：
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）中4.3.1关于车辆荷载的规定： c 轮为汽车轮胎在行车方向的着地长度 (m) ，d 轮 为汽车轮胎宽度 (m)。 车辆荷载顺板跨长： La=c 轮+2×H ×tan30°=0.2+2×0.5 m 车辆荷载垂直板跨长： Lb=d 轮+2×H ×tan30°=0.6+2×0.5m 单个车轮重： P=70*1.3=91 kN 车轮重压强： p=a b =P L L 91/（0.77735×1.17735）= 99.43 kN/m 2
盖板涵说明
钢筋混凝土盖板涵设计说明 一.技术标准与设计规范 1.《城市道路工程设计规范》（CJJ37－2012）。 2.《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004。 3.《公路圬工桥涵设计规范》JTJ D61-2005。 4.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004。 5.《公路涵洞设计细则》JTG/T D65-04-2007。 6．《公路桥涵施工技术规范》JTJ 041-2000。 二.设计要点 1. 技术指标 ①设计荷载：人群荷载：m2； ②净跨：米。 ③净高：、、米。 ④暗涵填土厚度：净跨米为～15米。 ⑤设计参数：土壤内摩擦角Ψ=35°。 2. 装配式钢筋混凝土盖板按两端简支板计算内力，不考虑涵台的水平压力。 3. 计算暗涵盖板内力时，涵洞顶上活载引起的竖向土压力，按车轮着地面积的边缘向下作30°角分布计算。明涵盖板则按45°角分布计算。 4. 涵台的计算按四铰框架模式进行，涵台按上、下端简支的竖梁计算。 5. 预制盖板按99厘米宽度计算及设计。 6. 为了配合路面横坡，设计明涵时应调节涵台身的高度，使台帽顶面做成与路面相一致的横坡。位于曲线段上的明涵，当需设置超高时，可用调节台帽或台身高度及台帽面坡的方法与超高横坡相适应。 7. 本图按路基边坡1:，1:设计。洞口建筑采用八字翼墙及一字墙锥坡形式； 三.建筑材料 1.洞身建筑：台身及分离式基础采用C20混凝土，整体式基础采用C20及C25混凝土，台帽采用C30混凝土，盖板采用C30混凝土，涵底铺砌采用号浆砌片石。盖板明涵顶及搭板范围内采用C40防水砼浇筑。 2.洞口建筑:除帽石用C25混凝土、勾缝采用M10砂浆，八字翼墙墙身C20砼、基础采用C20片石砼外，其余用浆砌片石。 四. 施工要求： 1. 必须在预制盖板的强度达到设计强度的70%后，方能脱模、吊运及堆放。预制盖板堆放时应在板块端部采用两点搁支，不得将顶底面倒置。 2. 明涵盖板顶面应进行拉毛处理，以使新旧混凝土紧密结合。 3. 盖板安装前，板端与台帽之间留6厘米空隙，待盖板安装好后现浇C20小石子砼填塞封头，使板端与台墙顶紧。当盖板与台帽间的C20小石子砼封头、涵底铺砌砂浆及涵台台身强度均达到设计值75% 以上时，方能于台后进行填土。台后填土顺路线方向长度，应自台身起，顶面不小于涵台高度加2米，底面不小于2米。要求采用透水性良好的材料作填料，其内摩擦角不小于35°，分层夯实，密实度应达到96 %。本图未附台后排水构造，施工时按常规方法处理。 4. 涵洞洞身两侧填土应对称均衡分层夯实，其每侧长度不应小于洞身两侧填土高度的一倍，压实度不小于96％。 5. 地基承载力达不到设计值要求时，应采取相应的处理措施。除了地基土的容许承载力基底压应力相差不大时，可采用加宽基础或做整体式基础外，可采用夯实法、砂（土）桩挤密法、砂垫层法（换土）、旋喷法等方法进行加固处理。 6. 砌筑用片石的石材强度等级不小于MU30。 7. 除岩石地基上的涵洞不设沉降缝外，洞身和基础应根据地基的土质情况每隔4～6米设沉降缝一道，翼墙与台墙设沉降缝隔开。沉降缝应贯穿整个断面（包括基础），缝宽1～2厘米，缝内用沥青麻絮填塞。 8. 位于陡坡上的涵洞，当洞底纵坡大于5％时，涵底宜每隔3～5m设置消能横隔墙或把基础做成阶梯形。当洞底纵坡大于10%时，涵洞洞身及基础应分段做成阶梯形，前后两节涵洞盖板的搭接高度不应小于其厚度的1/4。 9. 在涵台帽顶盖板支承宽度范围垫两层油毡作为支座。 10.斜交涵洞时，洞口两端设计为梯形盖板，施工时应采用现场浇筑的方法。 11.涵底铺砌采用砂浆40厘米厚片石，砌筑时必须保证砂浆饱满，以起到支撑梁及承受冲刷的作用。 12.施工时应采取可行的措施确保基础与台身、台身和台帽之间的连接牢固。
箱涵结构计算书
L p 图1-1 一、设计资料 （一）概况：***道路工程经过水库溢洪道处设置箱涵，箱涵净跨L 0=8.0米，净高h 0=10.5米，路基红线范围内长49米，箱涵顶最大填土厚度H=3.6米，填土的内摩擦角φ为24°，土体密度γ1＝20.2KN/m 3，设箱涵采用C25混凝土（f cd =11.5MPa ）和HRB335钢筋(f sd =280MPa)。桥涵设计荷载为城-A 级，用车辆荷载加载验算。结构安全等级二级，结构重要性系数γ0＝1.0。地基为泥质粉砂岩，［σ0］＝380kPa ，本计算书主要内容为结构设计与地基应力验算。 （二）依据及规范 1、《城市桥梁设计荷载标准》（CJJ77-98） 2、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004） 3、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004） 4、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007） 二、设计计算 （一）截面尺寸拟定（见图1-1） 箱涵过流断面尺寸由水利部门提供，拟定顶板、底板厚度δ＝100cm （C 1=50cm ） 侧墙厚度 t ＝100cm （C 2=50cm ） 故 L P =L 0+t=8+1=9m h p =h 0+δ=10.5+1=11.5m (二)荷载计算 1、恒载 恒载竖向压力 P ＝γ1H+γ2δ＝20.2×3.6+25×1 ＝97.72kN/m 2 恒载水平压力 顶板处： e p1＝γ1Htan 2(45o -φ/2) ＝20.2×3.6×tan 2（45o -24o /2）＝30.67 kN/m 2 底板处：e p2＝γ1（H ＋h ）tan 2(45o -φ/2)＝20.2×（3.6+12.5）×tan 2 （45o -24o /2） ＝137.15kN/m 2 2、活载 城-A 级车辆荷载轴重按《城市桥梁设计荷载标准》4.1.3条确定，参照《公 路桥涵设计通用规范》第4.3.4条2款，计算涵洞顶车辆荷载引起的竖向土压力,车轮扩散角30o 。 1) 先考虑按六车道（7辆车）分布，横向折减系数0.55 一个汽车后轮横向分布宽 ＞1.3m/2 0.60/2+3.6 tan30o ＝2.38m
钢筋混凝土盖板涵盖板计算
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（m）×单位宽度（m） 可变作用：由车辆荷载引起的垂直压力 根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中4.3.4的规定： 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)中4.3.1关于车辆荷载的规定： 车辆荷载顺板跨长：La=13+2×填土高×tan30（m） 车辆荷载垂直板跨长：Lb=5.5+2×填土高×tan30（m） 车轮重： P=1100kN 车轮重压强： p=P÷（La×Lb）kN/㎡ 二、内力计算及荷载组合 1）由永久作用引起的内力：跨中弯矩 M1=(土的重力+盖板自重)×L2/8 （ KNm） 边墙内侧边缘处剪力 V1=(土的重力+盖板自重)×净跨径/2(KN) 2) 由车辆荷载引起的内力：跨中弯矩 M2=车轮压强×
L2/8 （ KNm） 边墙内侧边缘处剪力 V2=车轮压强×净跨径/2 (KN) 3）作用效应组合 根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中 4.1.6关于作用效应组合的规定： 跨中弯矩：γ0M d=0.9(1.2M1+1.4M2)（ KNm） 边墙内侧边缘处剪力：γ0V d=0.9(1.2V1+1.4V2) (KN) 三、持久状况承载能力极限状态计算 截面有效高度h0=板厚－（最小保护层厚度＋主筋外径/2） 1）混凝土受压区高度： x=（主筋抗拉强度设计值×主筋截面面积）÷混凝土轴心抗压强度设计值×矩形截面宽度） 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)中5.2.1关于相对界限受压区高度ξb的规定: HRB335钢筋的相对界限受压区高度ξ b=0.56 截面受压区高度应符合x≤ξb〃h0 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)中9.1.12关于受弯构件最小配筋百分率的规定:
新规范箱涵结构设计(2010年7月).
1、孔径及净空约定: 净跨径L 0 = 3.0m 1、轴向力以杆件受压为正。净高 h 0 = 2.5m 2、弯矩以使箱涵内框一侧受拉为正。2、设计安全等级三级 3、截面剪力:使计算截面逆时针转动为正。结构重要性系数r 0 = 0.9 前提条件:1支座在杆件下方; 3、汽车荷载2x为计算截面距左端支座之距离。 荷载等级公路— Ⅰ级 4、支座反力以受压为正。 4、填土情况 5、以梁为隔离体,固端梁简化为简支梁时, 涵顶填土高度H =0.8m 图中所加的杆端力(轴力、弯矩及支反力均为正值,土的内摩擦角Φ =30°若计算得到的值为负值,则表示实际方向与图中所示填土容重γ1 =18kN/m 3 的方向相反。 地基容许承载力[σ0] = 200
kPa 6、本表格默认箱涵内水深为满水,也可以修改表格,5、建筑材料先不考虑水压力得到涵洞基底应力σmax,普通钢筋种类HRB335最后要求的基底应力为:σmax+h 水*10KPa。 主钢筋直径12mm 钢筋弹性模量Es =200000MPa 钢筋抗拉强度设计值f sd = 280MPa 7、本表格未考虑砼收缩、温度变化的影响。 涵身混凝土强度等级C 208、本表格已考虑涵洞设计细则中竖向土压力系数的影响。涵身混凝土抗压强度设计值f cd =9.2MPa 9、本表格已考虑偏心受压构件裂缝宽度验算。 涵身混凝土抗拉强度设计值f td = 1.06MPa 钢筋混凝土重力密度γ2 = 25.0kN/m 3基础混凝土强度等级C 15混凝土重力密度γ3 = 24.0 kN/m 3(一截面尺寸拟定 (见图L-01顶板、底板厚度δ =0.3m C 1 =0.3m 侧墙厚度t =0.28m C 2 = 0.5m 横梁计算跨径L P = L 0+t = 3.28m L = L 0+2t = 3.56m 侧墙计算高度h P = h 0+δ = 2.8m h = h 0+2δ = 3.1m 基础襟边 c =0.2m 基础高度 d =0.4m 基础宽度 B = 3.96m [JTG/T D65-04--2007表9.2.2]h/D =0.22竖向土压力系数Ks = 1.09
箱涵结构计算书
L p 图1-1一、设计资料 （一）概况：***道路工程经过水库溢洪道处设置箱涵，箱涵净跨L 0=8.0米，净高h 0=10.5米，路基红线范围内长49米，箱涵顶最大填土厚度H=3.6米，填土的内摩擦角φ为24°，土体密度γ1＝20.2KN/m 3，设箱涵采用C25混凝土（f cd =11.5MPa ）和HRB335钢筋(f sd =280MPa)。桥涵设计荷载为城-A 级，用车辆荷载加载验算。结构安全等级二级，结构重要性系数γ0＝1.0。地基为泥质粉砂岩，［σ0］＝380kPa ，本计算书主要内容为结构设计与地基应力验算。 （二）依据及规范 1、《城市桥梁设计荷载标准》（CJJ77-98） 2、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004） 3、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004） 4、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007） 二、设计计算 （一）截面尺寸拟定（见图1-1） 箱涵过流断面尺寸由水利部门提供，拟定顶板、底板厚度δ＝100cm （C 1=50cm ） 侧墙厚度 t ＝100cm （C 2=50cm ） 故 L P =L 0+t=8+1=9m h p =h 0+δ=10.5+1=11.5m (二)荷载计算 1、恒载 恒载竖向压力 P ＝γ1H+γ2δ＝20.2×3.6+25×1 ＝97.72kN/m 2 恒载水平压力 顶板处： e p1＝γ1Htan 2(45o -φ/2) ＝20.2×3.6×tan 2（45o -24o /2）＝30.67 kN/m 2 底板处：e p2＝γ1（H ＋h ）tan 2(45o -φ/2)＝20.2×（3.6+12.5）×tan 2 （45o -24o /2） ＝137.15kN/m 2 2、活载 城-A 级车辆荷载轴重按《城市桥梁设计荷载标准》4.1.3条确定，参照《公 路桥涵设计通用规范》第4.3.4条2款，计算涵洞顶车辆荷载引起的竖向土压力,车轮扩散角30o 。 1) 先考虑按六车道（7辆车）分布，横向折减系数0.55 一个汽车后轮横向分布宽 ＞1.3m/2 0.60/2+3.6 tan30o ＝2.38m ＞1.8m/2 故，两列车相邻车轴有荷载重叠，按如下计算横向分布宽度
农桥、盖板涵结构计算算例
Ⅲ、盖板涵 一、结构设计 本次设计道路跨越沟、渠构筑物跨径均小于5米，根据《广西壮族自治区土地开发整理工程建设标准》（试行）的规定，不属农桥，为便于管理，本次设计采用盖板涵结构，以便清淤。盖板涵底板采用现浇C20砼结构，底板高程与沟、渠底板高程一致；边墩采用M7.5浆砌石砌筑，砌体边坡1：0.5。边墩顶部设30cm 厚钢筋砼墩台支承盖板，盖板与墩台搭接处铺置三层油毛毡，并在竖向设置2cm 宽伸缩缝，伸缩缝采用热沥青灌注。盖板采用预制C25钢筋砼结构，板宽与路宽相同，板长为沟渠宽度+支承长度，盖板涵板厚30cm 。盖板涵单座工程量少，为避免钢筋型号过多，给施工带来困难，本次设计采用设计标准为公路-Ⅱ，纵向受力钢筋按最大跨径盖板涵布置，统一采用Φ16钢筋。 二、典型盖板涵验算 （一）面板配筋计算 1、计算条件： （1）荷载标准：公路—Ⅱ （2）桥面板结构尺寸：计算跨径L=4.3米，板厚δ=30cm 。砼容重γd =25KN/m 3。 2、正截面配筋计算 （1）每米板宽的永久作用效应 1）跨中弯矩：M 1/2，G =8 1q 砼L 2=8 1×0.3×25×4.32=17.33KN ·m 2）支座剪力：Q 0G =2 1 q 砼L=2 1×0.3×25×4.3=15 KN （2）汽车荷载效应（不考虑冲击系数） 1）跨中弯矩：
M 1/2q =ξ｛81q 中L 2+2×［21×（q 支-q 中）×x ×6 1］+P 支×L/4｝ =31.64 KN ·m ξ=1.0，x=0.56。 2) 支座剪力：Q 0q=ξ｛P 支+2×［21×（q 支-q 中）×x ×21］/2+2 1q 中 ×L ｝=79.13KN （3）每米板宽作用效应组合 1）基本组合 M 1/2ud =1.2 M 1/2，G +1.4×（1+μ）×M 1/2q =85.03 KN ·m Q 0 ud =1.2 Q 0G +1.4×（1+μ）×Q 0q=178.63KN 2）短期组合 M 1/2sd =1.2 M 1/2，G +0.7×M 1/2q =39.48 KN ·m Q 0 sd =Q 0G +0.7×Q 0q=70.39KN 3）长期组合 M 1/2，1d = M 1/2，G +0.4×M 1/2q =29.99KN ·m Q 0 ,1d =Q 0G +0.4×Q 0q=46.65KN （4）每米板宽钢筋面积计算 A s =f cd bX/f sd =1042mm 2 其中砼设计抗压强度f cd =11.5MPa ，钢筋抗拉强度f sd =280MPa 。 选择HRB335钢筋，直径d=16mm （外径d ＇=18mm ），间距150mm ， 每米板宽钢筋面积A s = 1341mm 2＞A s = 1042mm 2。 （5）斜截面承载力计算 γ0Q max =0.9×178.63=160.77KN ＜0.5×10-3α2 f td bh 0=199.88KN 构造配筋即可满足要求，但为确保结构安全，仍将主筋每2根弯起1根，按45°角在跨径1/4及1/6处弯起。 （6）盖板的裂缝与挠度验算
最全受力分析图组(含答案)
受力分析一、下面各图的接触面均光滑，对小球受力分析： 二、下面各图的接触面均粗糙，对物体受力分析： 图 1 图2 图 3 图 5 图 6 图 7 图9 图 11 图10 图 12 图 8 图 4 图19 物体静止在斜面上图20 图21 图13 v 图15 v 图16 图14 物体处于静止 物体刚放在传送带上 图17 物体随传送带一起 做匀速直线运动 图18 图22 物体处于静止（请画出物体 受力可能存在的所有情况） 图23
三、分别对A 、B 两物体受力分析： 图28 杆处于静止状态，其中杆与半球面之间光滑 图29 杆处于静止状态，其中 杆与竖直墙壁之间光滑 图30 杆处于静止状态 图31 图32 匀速上攀 图33 v v 图34 匀速下滑 图36 A 、 B 两物体一起做匀速直线运动 A 、 B 两物体均静止 图37 图42 A 、B 两物体一起匀速下滑 A 、B 、 C 两物体均静止 图38 随电梯匀速上升 (7) (9) (8)
(16) (17) (18) (19) (20) (21) (29) (30) 三球静止 (25) (26) (27) 小球A静止 弹簧处于压缩状态 (22) (23) (24) AO表面粗糙，OB表面光滑 分别画出两环的受力分析图
(31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) A 、 B 匀速运动 A 、 B 匀速运动 （37）（38）（39）（40）A 、B 、C 三者都静止，分别画出ABC 三者的受力图 分别画出各物块的受力分析图 此环为轻环，重力忽略 A 沿墙壁向上匀速滑动
盖板涵涵洞计算
计算条件 涵洞设计安全结构重要性系数：0.9 涵洞桩号:K0+150.00 设计荷载等级=城－A 验算荷载等级(兼容老规范)=城－A 布载宽度=13(m) 板顶填土高度=4.1015(m) 土容重=18千牛/立方米 土的内摩擦角=30度 盖板单侧搁置长度=20cm 净跨径=300(cm) 计算跨径=320cm 涵洞斜交角度=0度 正标准跨径=340cm 板间接缝长度=2cm 横向钢筋等级=II级钢筋 单侧基础襟边总宽=30cm 洞身长度29(m) 盖板厚度30cm 盖板宽度=100cm 盖板容重=25千牛/立方米 盖板抗压强度=13.8MPa 盖板抗拉强度=1.39MPa 涵台顶宽度=60cm 涵台底宽度=107.5cm 涵台高度=190cm 涵台容重=23千牛/立方米 台身抗压强度=7.82MPa 整体式基础=False 基础级数=1 每级基础高度=60cm 基础容重=23千牛/立方米 铺底厚度=40 铺底容重=23千牛/立方米 基底容许应力=250 每延米铺底宽度=40cm 单侧基础襟边总宽=30cm 盖板计算 1.恒载内力计算
系数K = 1.372864 q土= K * 土容重* 填土高度= 101.3544kN q自= 盖板容重* 盖板厚度= 7.5kN 恒载产生的支座剪力V恒=(q土+ q自) * 净跨径/ 2=163.2816kN 恒载产生的跨中弯矩M恒=1 / 8 * (q土+ q自) * 计算跨径^ 2 = 139.3336kN·M 2.活载计算 设计荷载等级:城－A 布载宽度=13米 用动态规划法求得设计荷载作用下盖板上产生的最大弯矩和剪力 冲击力系数U = 0 最大弯矩M设= M设* (1 + U)=17.50052* (1 + 0)=17.50052kN·M 最大剪力V设= V设* (1 + U)=20.50843* (1 + 0)=20.50843kN. 3.荷载组合 (1)承载能力极限状态效应组合 Md = 1.2 * M恒+ 1.4 * M设= 191.7011kN*m V支= 1.2 * V恒+ 1.4 * V设=224.6497kN (2)正常使用极限状态效应组合 正常使用极限状态效应组合短期组合Msd = M恒+ 0.7 * M设= 151.584kN*m 正常使用极限状态效应组合长期组合Mld = M恒+ 0.4 * M设= 146.3339kN*m 4.构件计算 (1) 正截面强度计算 截面有效高度h0 = 260mm 盖板宽度b = 1000mm 盖板抗压强度fcd = 13.8MPa 钢筋抗拉设计强度fsd = 340MPa 按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）第5.2.2-1和5.2.2-2公式，计算最小钢筋截面积As 由r0 * Md <= fcd * b * x * (h0 - x/2) ,可得x 由fsd * As = fcd * b * x ,可得As x = 53.6132 <= ξb*h0 = 143,截面受压高度符合要求! 根据计算需要受拉钢筋的最小截面积As = 2176.065mm^2 在涵洞中设计的受拉钢筋的截面积Ar = 4084.071mm^2 实际钢筋截面积Ar = 4084.071mm^2 >= 最小钢筋截面积As =2176.065mm^2 , 正截面强度满足要求。 (2) 斜截面强度计算 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）第5.2.9条计算 0.51 * 10 ^ (-3) * sqr(fck) * b * h0 = 726.2801kN > r0*Vd = 202.1848kN 截面尺寸满足要求 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）第5.2.10条计算 1.25 * 0.5 * 10 ^ (-3) * a2 * ftd * b * h0 = 225.875kN > r0*Vd = 20 2.1848kN 可不进行斜截面抗剪承载力的验算，仅需按构造要求配置箍筋
箱涵结构计算
箱涵结构计算 一. 箱涵结构分析计算说明 1.计算内容 淘浦东路—真南路下立交跨铁路段采用现浇混凝土箱形结构，主车道断面形式为单箱单室，机动车道净宽8.8米,净高4.5米,非机动车道净宽4.2米,净高2.5米,横断面见图1,箱涵全长43.7米. 图1 主通道箱涵横断面 箱涵采用C40防水钢筋混凝土结构,各部位结构尺寸见表1. 2.荷载及组合 (1)结构设计所考虑的荷载主要有三种:恒载,活载. 恒载:结构自重,顶板上覆土自重,静止土压力,路面铺装 活载:地面列车荷载(考虑冲击力的影响),机动车道车道荷载,非机动车道车道荷载,主动土压力 (2)荷载组合 荷载组合1:结构自重+顶板覆土自重+路面辅装+静止土压力 荷载组合2: 结构自重+顶板覆土自重+路面辅装+地面列车荷载(考虑冲击力的影响)+ 主动土压力 (3)主要设计参数 结构自重:钢筋混凝土重度3 /25m kN =γ 顶板上覆土自重: m kN q /48=
车行道路面辅装: m kN q /2.391= 非车行道路面辅装: m kN q /1962= 静止土压力:箱涵顶部m kN q /123=,箱涵底部m kN q /5.1064=（铁路桥涵设计基本规范TB 10002.1—2005） 主动土压力:箱涵顶部m kN q /4.665=,箱涵底部m kN q /3.1726=（铁路桥涵设计基本规范TB 10002.1—2005） 地面荷载:铁路荷载:中—活载 路面荷载：城A 车道荷载 土的主要物理力学性质指标：3 /18m kN =γ， 35=? 3．结构计算 荷载组合1,荷载组合2下的计算模型如图2,图3所示. q 4 图2