孔箱涵结构计算书.doc

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》 《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） 2．几何信息： 箱涵孔数n = 3 孔净宽B = 3.500 m 孔净高H = 3.000 m 第二孔净宽B2 = 3.500 m 第三孔净宽B3 = 3.500 m 底板厚d1 = 0.500 m 顶板厚d2 = 0.500 m 侧墙厚d3 = 0.500 m 加腋尺寸t = 0.250 m 中间隔墙厚d4 = 0.500 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 填土容重γ = 22.000 kN/m3 填土湿容重γs = 18.000 kN/m3 地下水位W = 0.000 m 洞内水压N = 0.000 m 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： C25 纵向受力钢筋种类： HRB335 纵筋合力点至近边距离as = 0.040 m 6．附加荷载： 顶板均布恒荷载qf1 = 5.000 kN/m 顶板均布活荷载qf2 = 19.000 kN/m 顶板集中活荷载Pf = 130.000 kN 集中荷载离左边墙外侧距离X = 1.900 m 三、荷载标准值计算 1．垂直压力计算 垂直土压力计算公式如下: qv1 = Ks×γ×Hd 计算得到作用于顶板上的垂直土压力qv1 = 70.400kN/m 顶板自重qv2 = d2*25 = 12.500kN/m 作用于顶板上的垂直压力qt = qv1+qv2 = 82.900kN/m 侧墙和隔墙自重作用于底板qv3 = 12.000kN/m 作用于底板上的垂直压力qd = qv1+qv2+qv3 = 94.900kN/m 2．侧向水平土压力计算 水平土压力计算公式如下: qh = γ×H×tan2(45°－φ/2) 计算得到侧墙顶部水平土压力qh1 = 21.133kN/m 计算得到侧墙底部水平土压力qh2 = 38.267kN/m 3．内水压力计算 不考虑内水压力的影响 4．外水压力计算 不考虑外水压力的影响 5．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： qq = 11.502 kN/m，顶部、底板均承受汽车荷载 汽车荷载产生的作用于侧墙水平土压力为： qqh = qq×tan2(45°－φ/2) = 2.99 kN/m 6．附加均布荷载产生的水平土压力 附加均布活荷载产生的作用于侧墙水平土压力为： qfh = Pf×tan2(45°－φ/2) = 4.93 kN/m 附加均布活荷载产生的作用于侧墙水平土压力为： qfh = qf×tan2(45°－φ/2) = 1.30 kN/m 四、内力计算 1．计算说明 a、采用有限单元法对结构进行内力计算。 b、建模时，水平单元（底板和顶板）方向从左到右。 c、建模时，竖直单元（边墙和隔墙）方向从下到上。 d、承载力极限状态计算时，荷载效应组合设计值按下式计算： S ＝ γG1K×SG1K ＋ γG2k×SG2K ＋ γQ1k×SQ1K ＋ γQ2k×SQ2K，即： S ＝ 1.05×SG1K ＋ 1.20×SG2K ＋ 1.20×SQ1K ＋ 1.10×SQ2K，即： e、正常使用极限状态验算应按荷载效应的标准组合进行，并采用下列表达式： Sk（Gk，Qk，fk，αk） ≤ c 2．内力计算结果 第1单元起始节点内力: M=-101.668kN·m Q=54.125kN N=378.965kN Mk=-77.358kN·m Nk=287.855kN 第1单元跨中内力: Mmax=0.000kN·m Qmax=0.464kN