浅论公路箱涵计算

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1、浅论公路箱涵计算摘要：箱涵作为涵洞屮适合低地基承载力的一种类型，在沿海、软基等地区公路上应用十分广泛。设计人员在箱涵结构受力计算中，特别是对于明箱涵涵顶活荷载取值方式上仍存在一些混淆。本文通过一个工程计算实例，对箱涵的计算做一个简短的分析。关键词：涵洞；明箱涵;计算Abstract:Theboxculvertculvertsuitableasatypeoflowbearingcapacityoffoundationiswidelyusedinhighwaysoftfoundation,coastal

2、area・Designersintheboxculvertstructurestresscalculation,especiallyforsomeconfusionst订1existsclearboxculvertjackingliveloadmode・Thispaperaccordingtotheexampleofapracticalengineeringcalculation,analyzesthecalculationofboxculvert・Keywords:culvertboxculver

3、t;calculation;中图分类号：X734文献标识码：A文章编号：近些年来，随着道路工程的迅猛发展，涵洞作为公路上的小构造物数量也越来越多，工程量占公路T程的比重也越来越大。涵洞设计是否得当,对工程的造价、使用效果、安全性等都有很大的影响。、箱涵定义一般规定桥与涵洞技术上是以跨径为划分标准的。一般5m（含5m）以上称桥，以下就称涵洞。但圆管涵和箱涵不论孔径、跨径多少都称涵洞。箱涵一般指的是洞身以钢筋混凝土箱形管节修建的涵洞，由一个或多个方形或矩形断面组成，材料上钢筋混凝土应用较广。箱涵主要特点

4、及适用范围：整体性强，为超静定结构，受力好；对软土地基的适应能力强，在沿海以软土地基为主的地区尤为适合；可不覆土,做成明涵；跨径大；对地基承载力要求低；但钢筋混凝土箱涵一般工程造价略高，在高等级的公路上使用较多。因此如何在保证安全性的情况下，尽量节省钢筋、混凝土的用量去设计，对实际工程的影响非常人。箱涵按洞顶填土分为明箱涵与暗箱涵。明箱涵指的是洞顶不填土的涵洞，常见于浅沟渠，低路堤；暗箱涵是指洞顶填土大于50cm的涵洞，适用于高路堤、深沟渠。这里所说的“洞顶填土”高度是指洞顶至路面顶最薄处的高度。也

5、可以这样认为，能够在涵洞的洞顶将路面结构层完整的做出来的涵洞就是暗涵，否则就是明涵。二、箱涵计算分析本例选用一个钢筋混凝土明箱涵进行分析计算。1、设计资料。某公路明箱涵，净跨径L0为4m,净高ho为2m,箱涵填土高H为10cm（即为10cm厚铺装层），土的摩擦角为35°。涵身混凝土强度等级采用C30,主筋为HRB335钢筋。结构安全等级三级，结构重要性系数yo为0.9。荷载等级为公路-11级。结构见图一。图一箱涵结构图2、截面尺寸拟定。根据给定资料，求得计算跨径与计算高度。计算跨径：Lp=LO+t（

6、侧墙厚）计算高度：hp=ho+S（板厚）3、荷载计算。分别计算恒载与活载引起的竖向压力和水平压力。恒载计算时，P恒二Y1H+Y25,e二P恒tg²（45°-）。活载计算时,因为洞顶无覆土,因此车轮按照45°角向下扩散，冲击系数取0.3进行求解，q车二。活载水平压力一般不大，故可按照矩形荷载图示计算,e车二q车tg²（45°4、构件内力计算首先假定不考虑开裂截面的影响，顶板、底板和侧墙按偏心受压构件计算。构件刚度比一根据荷载与构件刚度比，先求出单一荷载作用下的框架内力，然后进行叠加

7、成为实际荷载下的框架内力（见图二）。最后进行荷载组合（极限状态）。图二组合作用下的内力图顶板的弯矩与轴力底板的弯矩与轴力左侧墙的弯矩与轴力右侧墙的弯矩与轴力5、截面设计。各构件按照偏心受压进行截面设计时，拟定截面Z后，分别按跨中、结点的计算内力配置钢筋，钢筋按照左右对称设置，采用最不利荷载计算。最小配筋率0.2%,最大限制配筋率2%。三、主要问题及解决方案计算过程中发现，根据《公路桥涵设计手册-涵洞》中计算明箱涵的活载以及涵身侧面由活载引起的土体压力时，是根据车轮在规定角度下分布区域的均布荷载，替代

8、为箱涵顶部全宽范围内的均布荷载值进行计算的。《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)中对活荷载的在涵洞上的分布规定为以30°角向下分布，但是没有将明涵与暗涵分开规定。如果涵顶覆土高度很小，例如木例箱涵顶部钮装层为10cm左右，这样根据车轮扩散分布面积计算得出荷载值会非常大，活载等代成箱涵侧面作用的土体压力也非常大。如果还是以该值作用于箱涵，计算出来的各结点、跨中的弯矩值会非常大。如若用该数值进行配筋计算时，会产生有些位置的小偏压情况，小偏压时，因为弯矩大，该