Ⅳ标段箱涵结构计算书.docx

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1、货运通道（新图大道）核心区一期工程（IV标段）涵洞工程箱涵结构计算书1 .工程概况货运通道（新图大道）核心区一期工程共划分为四个标段，本套图纸为IV标段设计内容，桩号范围YK16+760-YK21+020,全长约4.26公里，道路等级为城市主干路，设计速度60kmh,标准路幅宽度为39.25米，双向8车道。本次设计内容为IV标段的6道涵洞本计算书仅对最不利情况：KO+229.9、ZK18+822.0、ZK19+071.6ZK19+071.62#、CDBKo+897.71箱涵进行结构验算。2 .采用或参考的设计技术标准1）城市桥梁设计规范（CJJ11-2011）（2019版）；2）公路桥涵设计通

2、用规范（JTGD60-2015）；3）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG3362-2018）；4）公路桥涵地基与基础设计规范（JTG3363-2019）；5）公路涵洞设计规范（JTGT3365-02-2020）6）其他相关设计规范及规程。3 .设计技术指标1）道路等级：城市主干路；2）设计行车速度：60kmh;3）结构设计安全等级：二级，结构安全系数：1.0；设计基准期100年；设计使用年限：50年；4）环境类别：I类；5）设计荷载:汽车荷载按城-A级，人群荷载按城市桥梁设计规范（CJJlI-2011）第10.0.5条取值；4 .结构计算软件计算软件采用海特涵洞8.0进行结构验算

3、。5 .箱涵结构计算5. 1K0+229.9箱涵5.1.1 计算条件当前涵洞孔数为：2孔,系统将采用双孔箱涵验算方法进行结构计算。涵洞桩号=K0+229.9设计荷载等级二城一B验算荷载等级（兼容老规范）=城一B箱涵净跨径=3米箱涵净高=3.5米箱涵顶板厚=.4米箱涵侧板厚=.4米板顶填土高=.94米填土容重=18千牛/立方米钢筋碎容重=25干牛/立方米混凝土容重=22千牛/立方米水平角点加厚=.15米竖直角点加厚=.15米涵身混凝土强度等级=C35钢筋等级=HRB400填土内摩擦角=30度顶板拟定钢筋直径=22毫米每米涵身顶板采用钢筋根数=8根底板拟定钢筋直径=22亳米每米涵身底板采用钢筋根数

4、=8根侧板拟定钢筋直径=16毫米每米涵身侧板采用钢筋根数=8根荷载基本资料：以以下计算过程中所使用的参数的含义：qt2-洞顶的均布垂直土压力qt3-侧墙水平分布土压力q3-侧墙的分布荷载总和q2-作用于板顶的垂直均布荷载总和ql-作用于底板底面的垂直均布荷载dl-底板厚d2-顶板厚d3-侧墙厚d4-中隔墙厚bl-涵洞全宽口-水平杆件计算跨长1.2-垂直杆件计算跨长MAC,MCA,MDB,MBD,MAB,MBA-各杆件的固端弯矩KAC,KBD,KAB,KBA-各杆端的抗弯劲度UAC,uAB,uBA,uBD-杆端弯矩的分配系数计算QAC,QCA,QBD,QDB,QAB,QBA-各杆件剪力M底左，M

5、底右，M顶左，M顶右，M上，M下-加腋起点弯矩值Xl左-底板左加腋点至结点D的距离Xl右-底板右加腋点至结点D的距离x2左-顶板左加腋点至结点A的距离x2右-顶板右加腋点至结点A的距离X上一侧墙上加腋点至结点B的距离X下一侧墙下加腋点至结点B的距离xl,x02,x03-最大弯矩截面位置MObM02,M03-最大弯矩值Eb-相对界限受压区的计算高度初始化数据dl=.4md2=.4md3=.4md4=.4mBl=ZL净跨径*2+2*d3+d4=7.2m1.l=ZL净跨径+d3/2+d4/2=3.4m1.2=ZL净高+dl/2+d2/2=3.9m5.1.2荷载计算作用分项系数rG为：1.1填土压力系

6、数ks为：1.02604423697907填土摩擦角为：30qt2=rG*ks*ZL容重*ZL填土高=19.04783qt3=rG*ZL土容重*(ZL填土高+(12)*(Tan(45-填土摩擦角/2)*Tan(45-填土摩擦角/2)=8.828111qt4=rG*ZL土容重*(ZL填土高+d2+ZL净高)*(Tan(45-填土摩擦角/2)*Tan(45-填土摩擦角/2)=31.92811ql=q2+rG*混凝土容重*ZL净高*(2*d3+d4)/Bl=101.1849q2=qt2+rG*混凝土容重*(12+1.8*QC汽车竖直压力q汽=87.06826q3=qt3+QC汽车水平压力eq汽*1.

7、8=28.27492q4=qt4+QC汽车水平压力eq汽*1.8=51.37492固端弯矩、各部位剪力、轴向力及截面控制弯矩计算：MAC=-(q2*Ll*Ll)/12=-83.87576MC=-MAC=83.87576MBD=(ql*Ll*LI)/12=97.47482MDB=-MBD=-97.47482MAB=q3*L2*L2/12+(q4-q3)*L2*L2/30=47.55017MBA=-q3*L2*L2/12-KAC=(4*d2*d2*d2)/KBD=(4*dl*dl*dl)/KAB=(4*d3*d3*d3)/KBA=KAB(q4-q3)*L2*L2/20=-53.40602(12*L

8、I)=6.27451E-03(12*LI)=6.27451E-03(12*L2)=5.470085E-03uAC=KAC/(KAC+KAB)=.5342466uAB=KAB/(KAC+KAB)=.4657534uBA=KAB/(KBA+KBD)=.4657534uBD=KBD/(KBA+KBD)=.5342466杆端弯矩的传递系数：各杆件向远端的传递系数均为1/2。经过弯矩分配计算后，所得数值为：MDB=-112.3109MBD=67.80266MBA=-67.80265MAB=57.55893MAC=-57.55904MCA=97.03413各杆件剪力计算结果为：QAC=q2*Ll/2-(M

9、AC+MCA)/Ll=136.4057QCA=-(q2*LI)/2-(MAC+MCA)/Ll=-159.6264QDB=ql*Ll/2-(MDB+MBD)/Ll=185.105QBD=-(ql*LI)/2-(MDB+MBD)/Ll=-158.9237QAB=-(q4*L2)/2+(q4-q3)*L2/3-(MAB+MBA)/L2=-67.52451QBA=q4*L2/2-(q4-q3)*L2/6-(MAB+MBA)/L2=87.79269加腋起点截面弯矩及跨间最大弯矩计算结果为：xl左=LI-d3/2-ZL角点水平加厚C2=3.05xl右=ZL角点水平加厚C2+d4/2=.35x2左=xl右=

10、.35x2右=xl左=3.05X=L2-d2/2-ZL角点竖直加厚Cl=3.55X下=ZL角点竖直加厚CI+dl/2=.35xl=QDB/ql=1.829374x02=QAC/q2=1.566653x03=(q4-Sqr(q4*q4-2*QBA*(q4-q3)/L2)/(q4-q3)/L2):1.92175653298711MOl=MDB+QDB*xl-ql*xl*l/2=57.00224M02=MAC+QAC*x02-q2*x02*x02/2=49.29117M03=MBA+QBA*x03-q4*x03*x03/2+(q4-q3)*x03*x03/(6*L2)=13.05227计算所得的成果

11、数据为：M顶板跨中=MOl=57.00224M底板跨中=M02=49.29117M侧墙跨中=M03=13.05227M顶板加腋起点左=M顶左=-15.14996M底板加腋起点左=M底左=-18.37695M底板加腋起点右=M底右=-53.72171M侧墙加股起点上=M上=-35.69953M侧墙加腋起点下=M下=-40.1796顶板剪力左=QAC=136.4057顶板剪力右=QCA=-159.6264底板剪力左=QBD=-158.9237底板剪力右=QDB=185.105侧墙剪力上=QAB=-67.52451侧墙剪力下=QBA=87.79269顶板轴向力=Abs（侧墙剪力上）=67.52451

12、底板轴向力=Abs（侧墙剪力下）=87.79269侧墙轴向力上=Abs（顶板剪力左）=136.4057侧墙轴向力下=Abs（底板剪力左）=158.9237荷载计算：作用分项系数rG为：1填土压力系数ks为：1.02604423697907填土摩擦角为：30qt2=rG*ks*ZL容重*ZL填土高=17.3162qt3=rG*ZL土容重*(ZL填土高+d2)*(Tan(45-填土摩擦角/2)*Tan(45-填土摩擦角/2)=8.025556qt4=rG*ZL土容重*(ZL填土高+d2+ZL净高)*(Tan(45-填土摩擦角/2)*Tan(45-填土摩擦角/2)=29.02556ql=q2+rG*

13、混凝土容重*ZL净高*(2*d3+d4)/Bl=97.28997q2=qt2+rG*混凝土容重*d2+1.8*QC汽车竖直压力q汽=84.45663q3=qt3+QC汽车水平压力eq汽*1.8=27.47237q4=qt4+QC汽车水平压力eq汽*1.8=48.47237固端弯矩、各部位剪力、轴向力及截面控制弯矩计算：MAC=-(q2*Ll*Ll)/12=-81.35989MCA=-MAC=81.35989MBD=(ql*Ll*LI)/12=93.72268MDB=-MBD=-93.72268MAB=q3*L2*L2/12+(q4-q3)*L2*L2/30=45.46823MBA=-q3*L2

14、*L2/12-(q4-q3)*L2*L2/20=-50.79173KAC = (4 * KBD = (4 * KAB = (4 * KBA = KAB uAC = KAC , uAB = KAB , uBA = KAB , uBD = KBD ,d2dld3d2dld3/ (KAC / (KAC / (KBA / (KBA* d2) / (12* dl) / (12* d3) / (12KAB)=KAB)=KBD)=KBD)=LI) = 6. 27451E-03LI) = 6. 27451E-03 L2) = 5. 470085E-03.5342466.4657534.4657534.5342466杆端弯矩的传递系数：各杆件向远端的传递系数均为1/2。经过弯矩分配计算后，所得数值为：MDB=-108.2088MBD=64.75035MBA=-64.75034MAB=55.43787MAC=-55.43797MCA=94.32086各杆件剪力计算结果为：QAC=q2*Ll/2-(MAC+MCA)/Ll=132.1401QCA=(q2*LI)/2-(MAC+MCA)/Ll=-155.0