新规范箱涵结构设计(单孔).xls

计算结果 计算书 数据输入 钢筋混凝土箱涵结构设计 数据输入： 说明 1.孔径及净空 净跨径 L0 = m 净高 h0 = 2.设计安全等级 设计安全等级 1为一级，2为二级，3为三级 3.汽车荷载 荷载等级 公路－ 级 1为I级，2为II级，3为II级折减 4.填土情况 箱涵顶填土厚 H = ≥0.5m 土的内摩擦角 Φ = ° 填土容重 γ1 = kN/m3 地基承载力 [σ0] = kPa 5.建筑材料 普通钢筋种类 1为R235，2为HRB335，3为HRB400，4为KL400 主钢筋直径 mm 涵身混凝土强度等级 C 15 ~ 50 6.箱涵尺寸 顶板、底板厚度 δ = 倒角 C1 = 侧墙厚度 t = C2 = 基础襟边 c = 基础高度 d = 附注：有填充颜色的单元格需要按说明输入数值。 钢 筋 混 凝 土 箱 涵 结 构 设 计 一 、 设 计 资 料 1、孔径及净空 L0 = h0 = 2、设计安全等级 结构重要性系数 r0 = 3、汽车荷载 公路 — 4、填土情况 涵顶填土高度 γ1 = kN/m3 地基容许承载力 [σ0] = 5、建筑材料 mm 钢筋抗拉强度设计值 fsd = MPa 涵身混凝土抗压强度设计值 fcd = 涵身混凝土抗拉强度设计值 ftd = 钢筋混凝土重力密度 γ2 = 基础混凝土强度等级 混凝土重力密度 γ3 = 二 、 设 计 计 算 (一)截面尺寸拟定 (见图L-01) δ = C1 = t = C2 = 横梁计算跨径 LP = L0+t = L = L0+2t = 侧墙计算高度 hP = h0+δ = h = h0+2δ = 基础宽度 B = 图 L-01 (二)荷载计算 1、恒载 恒载竖向压力 p恒 = γ1H+γ2δ = kN/m2 恒载水平压力 顶板处 eP1 = γ1Htan2(45°-φ/2) = 底板处 eP2 = γ1(H+h)tan2(45°-φ/3) = 2、活载 汽车后轮着地宽度0.6m，由《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.3.4条规定，按30°角向下分布。 一个汽车后轮横向分布宽 0.6/2+Htan30°= 同理，纵向，汽车后轮着地长度0.2m 0.2/2+Htan30°= 故 ∑G = kN 车辆荷载垂直压力 q车 = ∑G/(a×b) = 车辆荷载水平压力 e车 = q车tan2(45°-φ/2) = (三)内力计算 1、构件刚度比 K = (I1/I2)×(hP/LP) = 2、节点弯矩和轴向力计算 (1)a种荷载作用下 (图L-02) 涵洞四角节点弯矩 MaA = MaB = MaC = MaD = -1/(K+1)·pLP2/12 横梁内法向力 Na1 = Na2 = 侧墙内法向力 Na3 = Na4 = pLP/2 恒载 p = p恒 = kN·m 车辆荷载 p = q车 = 图 L-02 (2)b种荷载作用下 (图L-03) MbA = MbB = MbC = MbD = -K/(K+1)·phP2/12 Nb1 = Nb2 = phP/2 Nb3 = Nb4 = p = eP1 = (3)c种荷载作用下 (图L-04) 图 L-03 McA = McD = -K(3K+8)/[(K+1)(K+3)]·phP2/60 McB = McC = -K(2K+7)/[(K+1)(K+3)]·phP2/60 Nc1 = phP/6+(McA-McB)/hP Nc2 = phP/3-(McA-McB)/hP Nc3 = Nc4 = p = eP2-eP1 = 图 L-04 (4)d种荷载作用下 (图L-05) MdA = -[K(K+3)/6(K2+4K+3)+(10K+2)/(15K+5)]·phP2/4 MdB = -[K(K+3)/6(K2+4K+3)-(5K+3)/(15K+5)]·phP2/4 MdC = -[K(K+3)/6(K2+4K+3)+(5K+3)/(15K+5)]·phP2/4 MdD = -[K(K+3)/6(K2+4K+3)-(10K+2)/(15K+5)]·phP2/4 Nd1 = (MdD-MdC)/hP Nd2 = phP-(MdD-MdC)/hP Nd3 = -Nd4 = -(MdB-MdC)/LP p = e车 = 图 L-05 (5)节点弯矩、轴力计算及荷载效应组合汇总表 按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.1.6条进行承载能力极限状态效应组合 荷载种类 M (kN·m) N (kN) MA MB MC MD N1 N2 N3 N4 a 1.2×∑结构、土的重力 b c 1.4×∑土侧压力 d 1.4×∑汽车 荷载效应组合