现行规范下盖板涵的结构验算

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1、1现行规范下盖板涵的结构验算赵亘中咨华科（北京）交通建设技术有限公司2006年12月2一概述1.当前国内高速公路的发展趋势我国是一个多山的国家，尤其是西南和西北部分地区，地势起伏大。随着我国经济的发展和山区高等级公路的大量修建，路基填土高度不断增大，高填土涵洞更是屡见不鲜。由于以往的通用图无法满足现有高填土涵洞的设计需求，如何能安全经济的设计涵洞也就成为了摆在设计人员面前的一个难题。3一概述2.不同涵洞类型的优缺点以及比选构造形式适用性优缺点管涵有足够填土高度的小跨径暗涵对基础的适应性及受力性能好，不需墩台，圬工数量少，造价低盖板涵过水面积较大时，低路堤上的明涵或一般路

2、堤的暗涵构造较简单，维修容易，跨径较小时用石盖板，较大时用钢筋混凝土盖板拱涵跨越深沟或高路堤时设置，山区石料资源丰富，可用石拱涵跨径较大，承载潜力较大，但自重引起的恒载也较大，施工工序较繁多箱涵软土地基时设置整体性强，但用钢量多，造价高，施工较困难4盖板涵由于构造相对简单，施工维修容易，造价低等诸多优点，在全国范围内得到了普遍的应用。一概述2.不同涵洞类型的优缺点以及比选5一概述3.盖板涵整体结构验算的内容盖板持久状况承载能力极限状态持久状况正常使用极限状态台身基础6《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004），以下简称《通用规范》《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥

3、涵设计规范》（JTGD62-2004），以下简称《公桥规》《公路圬工桥涵设计规范》（JTGD61-2005），以下简称《圬工规范》《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024-85），以下简称《基础规范》一概述4.盖板涵结构验算中所需用到的技术规范7二盖板验算1.计算假定及参数的选取L0为净跨径L1为盖板总长d1为盖板端部厚度d2为盖板跨中厚度C5为盖板搭接宽度H为填土高度b为盖板宽度计算跨径L取L0+d1或L0+C5中较小值。《圬工规范》7.0.6中对于盖板计算作出了如下假定：盖板按两端简支的板计算，可不考虑涵台传来的水平力。8二盖板验算2.计算内容持久状况承载能力极

4、限状态正截面抗弯最小配筋率斜截面抗剪持久状况正常使用极限状态裂缝挠度耐久性设计93.作用3.1永久作用（1）盖板自重式中γ1为盖板的重力密度。（2）土的重力式中γ2为填土的重力密度。二盖板验算10目前对于涵洞的垂直土压力计算主要有以下三种方法：1）马斯顿等沉面理论2）卸荷拱理论3）土柱法3.作用3.1永久作用二盖板验算11公路设计中涵洞垂直土压力理论模型为上埋式管垂直土压力理论模型。卸荷拱理论主要应用于沟埋式或顶管施工的涵洞，在隧道设计中应用较多，而在新填土涵洞中较难实现“卸荷拱”；而马斯顿等沉面理论计算结果虽和新填土涵洞实测结果较为接近，但其计算过程较为复杂；土柱法计

5、算方法简单，对高填土涵洞的计算结果与实测结果还是较为接近的。因此现行《通用规范》中对于新填土涵洞的垂直土压力计算仍然使用土柱法。3.作用3.1永久作用二盖板验算12与以往规范规定有所不同的是，《通用规范》中对于公路－I级和公路－II级采用了相同的车辆荷载标准值，仅当四级公路上重型车辆较少时，车辆荷载效应可以乘以0.7的折减系数。计算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。3.作用3.2可变作用（车辆荷载）二盖板验算133.作用3.2可变作用（车辆荷载）二盖板验算14填土高H车辆荷

6、载P(kN)顺板跨长La垂直板跨长Lb0.5

7、以最不利情况布置，最大弯矩M发生在跨中，最大剪力V发生在涵台内侧。（1）永久作用引起的内力由于永久作用是均布荷载，所以弯矩M1及剪力V1的计算公式为：3.作用3.3内力计算二盖板验算17（2）可变作用（车辆荷载）引起的内力当La>L时，由车辆荷载引起的外荷载为均布荷载，且满布：3.作用3.3内力计算二盖板验算18当La