圆管涵结构计算书.docx

圆管涵结构计算书

项目名称_____________日期_____________

设计者_____________校对者_____________

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》（JTGD60-2004），简称《桥规》

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）

《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）

《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》（JTJ022-85）

《公路小桥涵设计示例》（刘培文、周卫编著）

2．计算参数：

圆管涵内径D=800mm 圆管涵壁厚t=100mm

填土深度H=800mm 填土容重γ1=18.00kN/m3

混凝土强度级别：C20 汽车荷载等级：公路-Ⅱ级

修正后地基土容许承载力[fa]=150.0kPa

二、荷载计算

1．恒载计算

填土垂直压力：

q土=γ1×H=18.0×800/1000=14.40kN/m2

管节垂直压力：

q自=24×t=24×800/1000=2.40kN/m2

故：

q恒=q土+q自=14.40+2.40=16.80kN/m2

2．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+800/1000×tan30°=0.76m

由于一个后轮单边荷载的横向分布宽度=0.76m1.3/2m

故各轮垂直荷载分布宽度部分重叠，荷载横向分布宽度a应按下列公式计算：

a=（0.6/2+800/1000×tan30°）×2+1.3=2.82m

一个车轮的纵向分布宽度=0.2/2+800/1000×tan30°=0.56m

由于一个车轮单边的纵向分布宽度=0.56m1.4/2m

故纵向后轮垂直荷载分布长度不重叠，荷载纵向分布宽度b按如下公式计算：

b=（0.2/2+800/1000×tan30°）×2=1.12m

q汽=140/（a×b）

=140/（2.82×1.12）=44.12kN/m2

3．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

qd=1.2×q恒+1.4×q汽=1.2×16.80+1.4×44.12=81.93kN/m2

三、强度验算

荷载在圆管涵上产生的效应（环向压应力）用厚壁圆筒公式计算：

Q=2R2/（R2-r2）×qd

=2×500.002/（500.002-400.002）×81.93=455.15kPa

按《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》第3.0.1条，截面强度应满足：

γmQ≤Ra

由《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》表3.0.1-2查得γm=1.54

由《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》表2.0.5-2查得Ra=14.0MPa

γmQ=1.54×455.15/1000=0.70MPa≤Ra=14.00MPa

故截面强度验算满足要求！

四、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≤[fa]

q恒=（800+800+100×2）/1000×18.0+24×100/1000×π=39.94kN/m2

N=（q恒+q汽）×A=（39.94+44.12）×1=84.06kN/m2

σmax=N/A=84.06kPa≤[fa]=150.00kPa

故地基应力验算满足要求！