箱涵设计计算书.pdf

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1、一．设计资料地下通道净跨径L0=6m，净高h0=3.5m，箱顶填土厚为3m，土的内摩擦角φ为30°，填土的密度γ1=20KN/m3。箱涵主体结构混凝土强度等级为C30，箱涵基础垫层混凝土强度等级为C15，纵向受力钢筋采用HRB335钢筋。地基为强风化砂岩。汽车荷载等级为城-A级。二．设计计算（一）尺寸拟定顶板、底板厚度δ=50cm侧墙厚度t=50cm故计算长度l=L+t=6+0.5=6.5m0h=H+δ=3.5+0.5=4.0m0（二）荷载计算1．恒载2竖向恒载标准值q=γ•H+γ•δ=20×3+25×0.5=72.5KN/

2、mv12水平恒载标准值o2oφ2o302顶板处q=tg(45−)•γ•H=tg(45−)×20×3=20KN/mh1122底板处o2oφ2o302q=tg(45−)•γ•(H+h+δ)=tg(45−)×20×(3+4.5)=50KN/mh21222．活载0.6o1.8一个汽车后轮荷载横向扩散长度+3×tg30=2.03f，故两辆22车相邻车轴由荷载重叠；一个汽车后轮荷载纵向扩散长度0.25f3.6o2+3×tg30=1.86。按两辆车相邻计算车轴荷载扩散面积横向2p6.020.6o分布长a=(+3×tg30+1.8)×2+1

3、.3=8.96m。纵向分布长分两种情况，2第一种情况考虑1、2、3轴荷载重叠，此时纵向分布长0.25ob=(+3×tg30)×2+3.6+1.2=8.52m；第二种情况只考虑4轴荷载，20.25o此时纵向分布长b=(+3×tg30)×2=3.72m。车辆荷载垂直压力，按22×(60+140+140)2纵向分布第一种情况计算，q==8.91KN/m；按纵v车8.96×8.522×2002向分布第二种情况计算，q==12.0KN/m。v车8.96×3.722取车辆荷载垂直压力标准值q=12.0KN/m。v车车辆荷载水平压力标准值

4、o2oφ2o302q=qtg(45−)=12.0×tg(45−)=4.0KN/mh车v车•22（三）内力计算1.结点内力计算hI42K=•==0.6154lI6.51⑴竖向恒载作用下计算简图如下：22q•l72.5×6.5vM=M=M=M=−=−=−158.02KN•mABCD12(K+1)12×(0.6154+1)q•l72.5×6.5N=N===235.63KNN=N=0132422⑵竖向活载作用下22qv车•l12.0×6.5M=M=M=M=−=−=−26.15KN•mABCD12(K+1)12×(0.6154+1)q

5、•l12.0×6.5N=N===39.0KNN=N=0132422⑶水平恒载作用下计算简图如下：22Kqh(q−q)hK(3K+8)h1h2h1M=M=−−AB212(K+1)60(K+4K+3)220.6154×20×4(50−20)×4×0.6154×(3×0.6154+8)=−−=−18.46KN•m212×(0.6154+1)60(0.6154+4×0.6154+3)22Kqh(q−q)hK(2K+7)h1h2h1M=M=−−CD212(K+1)60(K+4K+3)220.6154×20×4(50−20)×4×0.6

6、154×(2×0.6154+7)=−−=−17.10KN•m212×(0.6154+1)60(0.6154+4×0.6154+3)q•h(q−q)hM−M20×4(50−20)×4−18.46+17.10h1h2h1ACN=++=++=59.66KN226h264q•h(q−q)hM−M20×4(50−20)×4−18.46+17.10h1h2h1ACN=+−=+−=80.34KN423h234N=N=013⑷水平活载作用下计算简图如下：MAK5K+120.61545×0.6154+12−10.18=−[±]qh=−[±]×

7、4×4=KN•mh车MB24(K+1)10(3K+1)24(0.6154+1)10(3×0.6154+1)8.15MCK5K+120.61545×0.6154+325.82=−[±]qh=−[±]×4×4=KN•mh车MD24(K+1)20(3K+1)24(0.6154+1)20(3×0.6154+1)−7.85M−M5.82+7.85CDN=N=−=−=2.10KN13l6.5M−M8.15+7.85BDN===4KN2h4M−M8.15+7.85BDN=qh−=4×4−=12KN4h车h4⑸节点弯矩和轴力计算汇总表弯矩(

8、KN•m)轴力(KN)荷载种类ABCD1234-158.02-158.02-158.02-158.02235.63235.63恒载-18.46-18.46-17.10-17.1059.6680.34小计-176.48-176.48-175.12-175.12235.6359.66235.6