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1、第29卷2008年第6期有色冶金设计与研究12月箱涵结构设计的几点探讨周兴府，杨毅（中国瑞林工程技术有限公司，江西南昌330002）〔摘要〕详细介绍了箱涵设计的有关规范,提出了几种箱涵荷载的计算方法,并对计算方法进行了分析和讨论,以SAP2000为例,概括了用有限元软件计算箱涵的主要方法。〔关键词〕箱涵；设计规范；车辆荷载；土侧压力；SAP2000中图分类号：U449.82文献标识码：B文章编号：1004-4345(2008)06-0029-03DiscussionsonStructuralDesignofBoxCulvertZHO
2、UXing-fu,YANGYi(ChinaNerinEngineeringCo.,Ltd.,Nanchang,Jiangxi330002,China)AbstractWithdetailedintroductionofrelevantdesignspecificationsofboxculvert,thepaperputsforwardseveralmethodsforcalculatingboxculvertload,analyzesanddiscussesthosecalculationmethods,andoutlinesma
3、inmethodsforcalculatingboxculvertloadusingfiniteelementsoftwareandtakingSAP2000asanexample.Keywordsboxculvert;designspecification;carload;lateralearthpressure;SAP2000围来区别,公路桥涵设计通用规范适用于新建和改1概述建的各级公路桥涵的结构设计,城市桥梁设计荷载标准适用于在城市内新建、改建的永久性桥梁和城箱涵是一种广泛应用于市政给排水工程和道路市高架道路结构以及承受机动车
4、辆荷载的其他结构工程的结构形式[1]。按其使用功能可分为输水箱涵、[3]物的荷载设计。经对比得出:两者在荷载的取值方公路桥涵、保护性箱涵3种,按结构形式可分为整体法和计算方法上基本相同,主要区别在于汽车荷载浇注式和顶板分离式,按箱涵有无内水压力又可分和人群荷载取值大小不同。为无内压箱涵和有内压箱涵,按施工方式分有开挖汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成,车道荷法和顶推法2种。本文主要讨论垂直穿越公路的整载由均布荷载和集中荷载组成。桥梁结构的整体计体浇注箱涵结构设计中几点问题。算采用车道荷载,桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台和挡土墙土压力等
5、计算采用车辆荷载。车辆荷载与2整体浇注箱涵的设计规范和计算模型车道荷载的作用不得叠加。公路桥涵设计通用规范规定汽车荷载分为公路-Ⅰ级(相当于原规范的汽车2.1设计规范超-20级)和公路-Ⅱ级(相当于原规范的汽车-20级)目前国内箱涵的设计依据规范主要有公路桥涵[4]两个等级。公路-Ⅰ级别和公路-Ⅱ级汽车荷载采用设计通用规范(JTGD60-2004)、城市桥梁设计荷载相同的车辆荷载标准值,即5轴550kN加载汽车(单标准(CJJ77-98)、公路钢筋混凝土及预应力混凝土车的前后轴重与原规范的汽车-超20级加重车相同)桥涵设计规范(JT
6、GD62-2004)。前两个规范主要用计算图式。城市桥梁设计荷载标准规定汽车荷载分为于箱涵的荷载计算,公路钢筋混凝土及预应力混凝城-A级和城-B级两个等级,城-A级为5轴700kN土桥涵设计规范主要用于结构的内力计算、承载能货车加载;城-B级为3轴300kN货车加载。由此可[2]见:公路箱涵的汽车荷载计算采用5轴550kN的车力极限状态和正常使用极限状态的计算。从适用范收稿日期：2008－10－23作者简介：周兴府（1982—），男，从事给排水设计研究工作。·30·有色冶金设计与研究第29卷辆荷载,城市道路箱涵应根据等级分别取5轴7
7、00kN和3.1土的侧压力3轴300kN的车辆荷载。规范提出了两种土侧压力的计算公式：静土压2.2计算模型力公式和主动土压力公式。规范明确指出：在计算倾箱涵一般取1m箱带进行计算,单孔箱涵采用覆和滑动稳定时,墩、台、挡土墙前侧地面以下不受“□”框架,双孔箱涵采用“□□”框架。闭合框架可冲刷部分土的侧压力可以按静土压力计算,其余土用连杆法计算弹性地基框架,求解不同地基条件下的侧压力按主动土压力计算。作用于箱涵的侧向土的等截面或变截面框架。鉴于箱涵的高度和宽度一压力与箱涵的刚度、埋置方式及填土性质等有关,对般都＜5m,其底板刚度较大,地
8、基反力近似均布荷于刚性箱涵,处于箱涵两侧的填土可近似地认为对载施加于箱涵底面。箱涵在内力计算时,截面的惯箱涵产生主动土压力作用。性矩按全部断面计算,不考虑因受拉而开裂部分断3.2由车辆荷载引起的土竖向压力面的影响。规范4.3.4条第2
