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箱涵结构计算
Selected 结构, 箱涵.
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结构
-
箱涵
- 结构
- 箱涵
| 钢筋混凝土双孔箱涵结构设计 | |||||||||||||||
| 数据输入： | 说明 | ||||||||||||||
| 1.孔径及净空 | |||||||||||||||
| 净跨径 |
L0 =
|
0.8 | m | ||||||||||||
| 净高 |
h0 =
|
1.5 | m | ||||||||||||
| 孔数 | m= | 1 |  |
||||||||||||
| 2.设计安全等级 | |||||||||||||||
| 设计安全等级 | 2 | 1为一级，2为二级，3为三级 | |||||||||||||
| 3.汽车荷载 | |||||||||||||||
| 荷载等级 | 公路－ | 2 | 级 | 1为I级，2为II级，3为II级折减 | |||||||||||
| 4.填土情况 | |||||||||||||||
| 箱涵顶填土厚 | H = | 0.64 | m | ≥0.5m | |||||||||||
| 土的内摩擦角 | Φ = | 30 | ° | ||||||||||||
| 填土容重 |
γ1 =
|
19 | kN/m3 | ||||||||||||
| 地基承载力 |
[σ0] =
|
300 | kPa | ||||||||||||
| 5.建筑材料 | |||||||||||||||
| 普通钢筋种类 | 3 | 1为R235，2为HRB335，3为HRB400，4为KL400 | |||||||||||||
| 主钢筋直径 | 16 | mm | |||||||||||||
| 涵身混凝土强度等级 | C | 25 | 15 ~ 50 | ||||||||||||
| 6.箱涵尺寸 | |||||||||||||||
| 顶板、底板厚度 | δ = | 0.3 | m | ||||||||||||
| 倒角 |
C1 =
|
0.3 | m | ||||||||||||
| 侧墙厚度 | t = | 0.25 | m | ||||||||||||
| 倒角 |
C2 =
|
0.25 | m | ||||||||||||
| 基础襟边 | c = | 0 | m | ||||||||||||
| 基础高度 | d = | 0 | m | ||||||||||||
| 附注：有填充颜色的单元格需要按说明输入数值。 | |||||||||||||||
| 钢 筋 混 凝 土 箱 涵 结 构 设 计 | ||||||||||||||||||||
| 一 、 设 计 资 料 | ||||||||||||||||||||
| 1、孔径及净空 | ||||||||||||||||||||
| 净跨径 |
L0 =
|
0.8 | m | |||||||||||||||||
| 净高 |
h0 =
|
1.5 | m | |||||||||||||||||
| 孔数 |
m=
|
1 | ||||||||||||||||||
| 2、设计安全等级 | 二级 | |||||||||||||||||||
| 结构重要性系数 |
r0 =
|
1.0 | ||||||||||||||||||
| 3、汽车荷载 | ||||||||||||||||||||
| 荷载等级 |
公路 —
|
Ⅱ级 | ||||||||||||||||||
| 4、填土情况 | ||||||||||||||||||||
| 涵顶填土高度 | H = | 0.64 | m | |||||||||||||||||
| 土的内摩擦角 | Φ = | 30 | ° | |||||||||||||||||
| 填土容重 |
γ1 =
|
19 | kN/m3 | |||||||||||||||||
| 地基容许承载力 |
[σ0] =
|
300 | kPa | |||||||||||||||||
| 5、建筑材料 |  |
|||||||||||||||||||
| 普通钢筋种类 | HRB400 | |||||||||||||||||||
| 主钢筋直径 | 16 | mm | ||||||||||||||||||
| 钢筋抗拉强度设计值 |
fsd =
|
330 | MPa | |||||||||||||||||
| 涵身混凝土强度等级 | C | 25 | ||||||||||||||||||
| 涵身混凝土抗压强度设计值 |
fcd =
|
11.5 | MPa | |||||||||||||||||
| 涵身混凝土抗拉强度设计值 |
ftd =
|
1.23 | MPa | |||||||||||||||||
| 钢筋混凝土重力密度 |
γ2 =
|
25 | kN/m3 | |||||||||||||||||
| 基础混凝土强度等级 | C | 20 | ||||||||||||||||||
| 混凝土重力密度 |
γ3 =
|
23.5 | kN/m3 | |||||||||||||||||
| 二 、 设 计 计 算 | ||||||||||||||||||||
| (一)截面尺寸拟定 (见图L-01) | ||||||||||||||||||||
| 顶板、底板厚度 | δ = | 0.3 | m | |||||||||||||||||
|
C1 =
|
0.3 | m | ||||||||||||||||||
| 侧墙厚度 | t = | 0.25 | m | |||||||||||||||||
|
C2 =
|
0.25 | m | ||||||||||||||||||
| 横梁计算跨径 |
LP = L0+t =
|
1.05 | m | |||||||||||||||||
|
L = 3L0+4t =
|
3.4 | m | ||||||||||||||||||
| 侧墙计算高度 |
hP = h0+δ =
|
1.8 | m | |||||||||||||||||
|
h = h0+2δ =
|
2.1 | m | ||||||||||||||||||
| 基础襟边 | c = | 0 | m | |||||||||||||||||
| 基础高度 | d = | 0 | m | |||||||||||||||||
| 基础宽度 | B = | 3.4 | m | |||||||||||||||||
| (二)荷载计算 | ||||||||||||||||||||
| 1、恒载 | ||||||||||||||||||||
| 恒载竖向压力 |
p恒 = γ1H+γ2δ =
|
19.66 | kN/m2 | |||||||||||||||||
| 恒载水平压力 | ||||||||||||||||||||
| 顶板处 |
eP1 = γ1Htan2(45°-φ/2) =
|
4.05 | kN/m2 | 图 L-01 | ||||||||||||||||
| 底板处 |
eP2 = γ1(H+h)tan2(45°-φ/3) =
|
17.35 | kN/m2 | |||||||||||||||||
| 2、活载 | ||||||||||||||||||||
| 汽车后轮着地宽度0.6m，由《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.3.4条规定，按30°角向下分布。 | ||||||||||||||||||||
| 一个汽车后轮横向分布宽 | ||||||||||||||||||||
|
0.6/2+Htan30°=
|
0.67 m | >1.3/2m | ||||||||||||||||||
| <1.8/2m | ||||||||||||||||||||
| 故横向分布宽度 | ||||||||||||||||||||
|
a = (0.6/2+Htan30°)×2+1.3 =
|
2.639 | m | ||||||||||||||||||
| 同理，纵向，汽车后轮着地长度0.2m | ||||||||||||||||||||
|
0.2/2+Htan30°=
|
0.470 m | <1.4/2m | ||||||||||||||||||
| 故 |
b = (0.2/2+Htan30°)×2 =
|
0.939 | m | |||||||||||||||||
|
∑G =
|
140 | kN | ||||||||||||||||||
| 车辆荷载垂直压力 |
q车 = ∑G/(a×b) =
|
56.50 | kN/m2 | |||||||||||||||||
| 车辆荷载水平压力 |
e车 = q车tan2(45°-φ/2) =
|
18.83 | kN/m2 | |||||||||||||||||
| (三)内力计算 | ||||||||||||||||||||
| 1、构件刚度比 | ||||||||||||||||||||
|
K = (I1/I2)×(hP/LP) =
|
2.96 | |||||||||||||||||||
|
u=2K+1=
|
6.92 | |||||||||||||||||||
| 2、节点弯矩和轴向力计算 | ||||||||||||||||||||
| (1)a种荷载作用下 (图L-02) |  |
|||||||||||||||||||
| 涵洞四角节点弯矩 |
MaA = MaC = MaE = MaF =
|
-1/u·pLP2/12 | ||||||||||||||||||
|
MBA = MBE = MDC = MDF =
|
-(3K+1)/u·pLP2/12 | |||||||||||||||||||
|
MBD = MDB =
|
0 | |||||||||||||||||||
| 横梁内法向力 |
Na1 = Na2 = Na1' = Na2'=
|
0 | ||||||||||||||||||
| 侧墙内法向力 |
Na3 = Na4 =
|
(MBA-MaA+pLp2/2)/Lp | ||||||||||||||||||
|
Na5=
|
-(Na3+Na4) | |||||||||||||||||||
| 恒载 |
p = p恒 =
|
19.66 | kN/m2 | |||||||||||||||||
|
MaA = MaC = MaE = MaF =
|
-0.26 | kN·m | ||||||||||||||||||
|
MBA = MBE = MDC = MDF =
|
-2.58 | kN·m | ||||||||||||||||||
|
Na3 = Na4 =
|
8.11 | kN | ||||||||||||||||||
|
Na5=
|
-16.23 | kN | ||||||||||||||||||
| 车辆荷载 |
p = q车 =
|
56.50 | kN/m2 | |||||||||||||||||
|
MaA = MaC = MaE = MaF =
|
-0.75 | kN·m | 图 L-02 | |||||||||||||||||
|
MBA = MBE = MDC = MDF =
|
-7.41 | kN·m | ||||||||||||||||||
|
Na3 = Na4 =
|
23.32 |  |
||||||||||||||||||
|
Na5=
|
-46.63 | kN | ||||||||||||||||||
| (2)b种荷载作用下 (图L-03) | ||||||||||||||||||||
|
MbA = MbC = MbE = MbF =
|
-K·phP2/6u | |||||||||||||||||||
|
MBA = MBE = MDC = MDF =
|
K·phP2/12u | |||||||||||||||||||
|
MBD = MDB =
|
0 | |||||||||||||||||||
|
Nb1 = Nb2 = Nb1' = Nb2'=
|
phP/2 | |||||||||||||||||||
|
Nb3 = Nb4 =
|
(MBA-MbA)/Lp | |||||||||||||||||||
|
Nb5=
|
-(Nb3+Nb4) | |||||||||||||||||||
| 恒载 |
p = eP1 =
|
4.05 | kN/m2 | |||||||||||||||||
|
MbA = MbC = MbE = MbF =
|
-0.94 | kN·m | ||||||||||||||||||
|
MBA = MBE = MDC = MDF =
|
0.47 | kN·m | 图 L-03 | |||||||||||||||||
|
Nb1 = Nb2 = Nb1' = Nb2'=
|
3.65 | kN | ||||||||||||||||||
|
Nb3 = Nb4 =
|
-1.34 | kN | ||||||||||||||||||
|
Nb5=
|
2.68 | kN | ||||||||||||||||||
| (3)c种荷载作用下 (图L-04) |  |
|||||||||||||||||||
|
Φ=20u(K+6)/K=
|
419.00 | |||||||||||||||||||
|
McA = McE =
|
-(8K+59)·phP2/6Φ | |||||||||||||||||||
|
McC = McF =
|
-(12K+61)·phP2/6Φ | |||||||||||||||||||
|
MBA = MBE =
|
(7K+31)·phP2/6Φ | |||||||||||||||||||
|
MDC = MDF =
|
(3K+29)·phP2/6Φ | |||||||||||||||||||
|
MBD = MDB =
|
0 | |||||||||||||||||||
|
Nc1 = Nc1'=
|
phP/6+(McC-McA)/hP | |||||||||||||||||||
| Nc2 = Nc2'= | phP/3-(McC-McA)/hP | |||||||||||||||||||
|
Nc3 = Nc4 =
|
(MBA-McA)/Lp | |||||||||||||||||||
|
Nc5 =
|
-(Nc3+Nc4) | |||||||||||||||||||
| 恒载 |
p = eP2-eP1 =
|
13.30 | kN/m2 | |||||||||||||||||
|
McA = McE =
|
-1.42 | kN·m | ||||||||||||||||||
|
McC = McF =
|
-1.65 | kN·m | ||||||||||||||||||
|
MBA = MBE =
|
0.89 | kN·m | 图 L-04 | |||||||||||||||||
|
MDC = MDF =
|
0.65 | kN·m | ||||||||||||||||||
|
Nc1 = Nc1'=
|
3.86 | kN | ||||||||||||||||||
| Nc2 = Nc2'= | 8.11 | kN | ||||||||||||||||||
|
Nc3 = Nc4 =
|
2.19 | kN | ||||||||||||||||||
|
Nc5 =
|
-4.39 | kN | ||||||||||||||||||
| (4)d种荷载作用下 (图L-05) | ||||||||||||||||||||
|
Φ1=20(K+2)(6K2+6K+1)=
|
7088.58 | |||||||||||||||||||
|
Φ2=u/K=
|
2.34 | |||||||||||||||||||
|
Φ3=120K3+278K2+335K+63=
|
6614.19 |  |
||||||||||||||||||
|
Φ4=120K3+529K2+382K+63=
|
8955.98 | |||||||||||||||||||
|
Φ5=360K3+742K2+285K+27=
|
16740.41 | |||||||||||||||||||
|
Φ6=120K3+611K2+558K+87=
|
10220.90 | |||||||||||||||||||
|
MdA =
|
(-2/Φ2+Φ3/Φ1)·phP2/4 | |||||||||||||||||||
|
MdE =
|
(-2/Φ2-Φ3/Φ1)·phP2/4 | |||||||||||||||||||
|
MdC =
|
-(2/Φ2+Φ5/Φ1)·phP2/24 | |||||||||||||||||||
|
MdF =
|
-(2/Φ2-Φ5/Φ1)·phP2/24 | |||||||||||||||||||
|
MBA =
|
-(-2/Φ2+Φ4/Φ1)·phP2/24 | |||||||||||||||||||
|
MBE =
|
-(-2/Φ2-Φ4/Φ1)·phP2/24 | |||||||||||||||||||
|
MDC =
|
(1/Φ2+Φ6/Φ1)·phP2/24 | |||||||||||||||||||
|
MDF =
|
(1/Φ2-Φ6/Φ1)·phP2/24 | |||||||||||||||||||
|
MBD =
|
-Φ4·phP2/12Φ1 | |||||||||||||||||||
|
MDB =
|
Φ6·phP2/12Φ1 | |||||||||||||||||||
|
Nd1 =
|
(MdC+phP2/2-MdA)/hP | 图 L-05 | ||||||||||||||||||
|
Nd2 =
|
php-Nd1 | |||||||||||||||||||
|
Nd1' =
|
(MdF-MdE)/hP | |||||||||||||||||||
|
Nd2' =
|
php-Nd1' | |||||||||||||||||||
|
Nd3 =
|
(MBA+MBD-MdA)/LP | |||||||||||||||||||
|
Nd4 =
|
(MBE+MBD-MdE)/LP | |||||||||||||||||||
|
Nd5 =
|
-(Nd3+Nd4) | |||||||||||||||||||
| 车辆荷载 |
p = e车 =
|
18.83 | kN/m2 | |||||||||||||||||
|
MdA =
|
1.18 | kN·m | ||||||||||||||||||
|
MdE =
|
-27.28 | kN·m | ||||||||||||||||||
|
MdC =
|
-8.18 | kN·m | ||||||||||||||||||
|
MdF =
|
3.83 | kN·m | ||||||||||||||||||
|
MBA =
|
-5.39 | kN·m | ||||||||||||||||||
|
MBE =
|
1.04 | kN·m | ||||||||||||||||||
|
MDC =
|
4.75 | kN·m | ||||||||||||||||||
|
MDF =
|
-2.58 | kN·m | ||||||||||||||||||
|
MBD =
|
-6.42 | kN·m | ||||||||||||||||||
|
MDB =
|
7.33 | kN·m | ||||||||||||||||||
|
Nd1 =
|
-22.15 | kN | ||||||||||||||||||
|
Nd2 =
|
56.05 | kN | ||||||||||||||||||
|
Nd1' =
|
1.55 | kN | ||||||||||||||||||
|
Nd2' =
|
32.35 | kN | ||||||||||||||||||
|
Nd3 =
|
-12.37 | kN | ||||||||||||||||||
|
Nd4 =
|
20.85 | kN | ||||||||||||||||||
|
Nd5 =
|
-8.48 | kN | ||||||||||||||||||
| (5)节点弯矩、轴力计算及荷载效应组合汇总表 | ||||||||||||||||||||
| 按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.1.6条进行承载能力极限状态效应组合 | ||||||||||||||||||||
| 荷载种类 | M (kN·m) | |||||||||||||||||||
| MA | ME | MC | MF | MBA | MBE | MDC | MDF | MBD | MDB | |||||||||||
| 恒载 | a | -0.26 | -0.26 | -0.26 | -0.26 | -2.58 | -2.58 | -2.58 | -2.58 | 0.00 | 0.00 | |||||||||
| 1.2×∑结构、土的重力 | -0.31 | -0.31 | -0.31 | -0.31 | -3.09 | -3.09 | -3.09 | -3.09 | 0.00 | 0.00 | ||||||||||
| b | -0.94 | -0.94 | -0.94 | -0.94 | 0.47 | 0.47 | 0.47 | 0.47 | 0.00 | 0.00 | ||||||||||
| c | -1.42 | -1.42 | -1.65 | -1.65 | 0.89 | 0.89 | 0.65 | 0.65 | 0.00 | 0.00 | ||||||||||
| 1.4×∑土侧压力 | -3.30 | -3.30 | -3.63 | -3.63 | 1.90 | 1.90 | 1.56 | 1.56 | 0.00 | 0.00 | ||||||||||
| 车辆荷载 | a | -0.75 | -0.75 | -0.75 | -0.75 | -7.41 | -7.41 | -7.41 | -7.41 | 0.00 | 0.00 | |||||||||
| d | 1.18 | -27.28 | -8.18 | 3.83 | -5.39 | 1.04 | 4.75 | -2.58 | -6.42 | 7.33 | ||||||||||
| 1.4×∑汽车 | 0.61 | -39.25 | -12.50 | 4.31 | -17.92 | -8.92 | -3.72 | -13.98 | -8.99 | 10.26 | ||||||||||
| 荷载效应组合 | -3.00 | -42.86 | -16.44 | 0.37 | -19.12 | -10.12 | -5.25 | -15.52 | -8.99 | 10.26 | ||||||||||
| 荷载种类 | N (kN) | |||||||||||||||||||
| N1 | N2 | N1' | N2' | N3 | N4 | N5 | ||||||||||||||
| 恒载 | a | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 8.11 | 8.11 | -16.23 | ||||||||||||
| 1.2×∑结构、土的重力 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 9.74 | 9.74 | -19.47 | |||||||||||||
| b | 3.65 | 3.65 | 3.65 | 3.65 | -1.34 | -1.34 | 2.68 | |||||||||||||
| c | 3.86 | 8.11 | 3.86 | 8.11 | 2.19 | 2.19 | -4.39 | |||||||||||||
| 1.4×∑土侧压力 | 10.51 | 16.46 | 10.51 | 16.46 | 1.20 | 1.20 | -2.40 | |||||||||||||
| 车辆荷载 | a | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 23.32 | 23.32 | -46.63 | ||||||||||||
| d | -22.15 | 56.05 | 1.55 | 32.35 | -12.37 | 20.85 | -8.48 | |||||||||||||
| 1.4×∑汽车 | -31.01 | 78.47 | 2.17 | 45.29 | 15.32 | 61.84 | -77.16 |  |
||||||||||||
| 荷载效应组合 | -20.50 | 94.93 | 12.68 | 61.7 | 26.3 | 72.8 | -99.03 | |||||||||||||
| 3、构件内力计算(跨中截面内力) | ||||||||||||||||||||
| (1)顶板1 (图L-06) | ||||||||||||||||||||
|
x =
|
LP/2 | |||||||||||||||||||
|
P = 1.2p恒+1.4q车 =
|
102.69 | kN | ||||||||||||||||||
|
Nx = N1 =
|
-20.50 | kN | ||||||||||||||||||
|
Mx = MA+N3x-Px2/2 =
|
-3.37 | kN·m | ||||||||||||||||||
|
Vx = Px-N3 =
|
27.66 | kN | ||||||||||||||||||
| 顶板1' |
x =
|
LP/2 | ||||||||||||||||||
|
P = 1.2p恒+1.4q车 =
|
102.69 | kN | 图 L-06 | |||||||||||||||||
|
Nx = N1' =
|
12.68 | kN |  |
|||||||||||||||||
|
Mx = ME+N4x-Px2/2 =
|
-18.80 | kN·m | ||||||||||||||||||
|
Vx = Px-N4 =
|
-18.86 | kN | ||||||||||||||||||
| (2)底板2 (图L-07) | ||||||||||||||||||||
|
ω1 =
|
1.2p恒+1.4(q车+3e车HP2/4LP2) | |||||||||||||||||||
| = | 160.80 | kN/m2 | ||||||||||||||||||
|
ω2 =
|
1.2p恒+1.4q车 | |||||||||||||||||||
| = | 102.69 | kN/m2 | ||||||||||||||||||
|
x =
|
LP/2 | |||||||||||||||||||
|
Nx = N2 =
|
94.93 | kN | ||||||||||||||||||
|
Mx =
|
MC+N3x-ω2·x2/2-5x3(ω1-ω2)/12LP | |||||||||||||||||||
| = | -20.15 | kN·m | ||||||||||||||||||
|
Vx =
|
ω2x+3x2(ω1-ω2)/2LP-N3 | 图 L-07 | ||||||||||||||||||
| = | 50.54 | kN | ||||||||||||||||||
| 底板2' |
ω1 =
|
1.2p恒+1.4q车 | ||||||||||||||||||
| = | 102.69 | kN/m2 | ||||||||||||||||||
|
ω2 =
|
1.2p恒+1.4(q车-3e车HP2/4LP2) | |||||||||||||||||||
| = | 44.58 | kN/m2 |  |
|||||||||||||||||
|
x =
|
LP/2 | |||||||||||||||||||
|
Nx = N2' =
|
61.75 | kN | ||||||||||||||||||
|
Mx =
|
MF+N4x-ω2·x2/2-x3(ω1-ω2)/6LP | |||||||||||||||||||
| = | 31.10 | kN·m | ||||||||||||||||||
|
Vx =
|
ω2x+x2(ω1-ω2)/2LP-N4 | |||||||||||||||||||
| = | -34.12 | kN | ||||||||||||||||||
| (3)左侧墙 (图L-08) | ||||||||||||||||||||
|
ω1 =
|
1.4eP1+1.4e车 | |||||||||||||||||||
| = | 32.04 | kN/m2 | ||||||||||||||||||
|
ω2 =
|
1.4eP2+1.4e车 | |||||||||||||||||||
| 50.66 | kN/m2 |  |
||||||||||||||||||
|
x =
|
hP/2 | 图 L-08 | ||||||||||||||||||
|
Nx = N3 =
|
26.25 | kN | ||||||||||||||||||
|
Mx =
|
MA+N1x-ω1·x2/2-x3(ω2-ω1)/6hP | |||||||||||||||||||
| = | -35.69 | kN·m | ||||||||||||||||||
|
Vx =
|
ω1x+x2(ω2-ω1)/2hP-N1 | |||||||||||||||||||
| = | 53.53 | kN | ||||||||||||||||||
| (4)右侧墙 (图L-09) | ||||||||||||||||||||
|
ω1 = 1.4eP1 =
|
5.67 | kN/m2 | ||||||||||||||||||
|
ω2 = 1.4eP2 =
|
24.29 | kN/m2 | ||||||||||||||||||
|
x =
|
hP/2 | |||||||||||||||||||
|
Nx = N4=
|
72.77 | kN |  |
|||||||||||||||||
|
Mx =
|
ME+N1'x-ω1·x2/2-x3(ω2-ω1)/6hP | |||||||||||||||||||
| = | -35.00 | kN·m | ||||||||||||||||||
|
Vx =
|
ω1x+x2(ω2-ω1)/2hP-N1' | |||||||||||||||||||
| = | -3.38 | kN | ||||||||||||||||||
| (5)中间墙 (图L-10) | ||||||||||||||||||||
|
x =
|
hP/2 | |||||||||||||||||||
|
Nx = N5=
|
-99.03 | kN | ||||||||||||||||||
|
Mx =
|
MBD+(N1+N1')x | |||||||||||||||||||
| = | -16.03 | kN·m | ||||||||||||||||||
|
Vx =
|
-(N1+N1') | 图 L-10 | ||||||||||||||||||
| = | 7.82 | kN | ||||||||||||||||||
| (5)构件内力汇总表 | ||||||||||||||||||||
| 构件 | Md | Nd | Vd | Md | Nd | Vd | Md | Nd | Vd | |||||||||||
| A - B | A | A - B | B | |||||||||||||||||
| -3.00 | -20.50 | 26.25 | -3.37 | -20.50 | 27.66 | -19.12 | -20.50 | -99.03 | ||||||||||||
| B - E | B | B - E | E | |||||||||||||||||
| -10.12 | 12.68 | -99.03 | -18.80 | 12.68 | -18.86 | -42.86 | 12.68 | 72.77 | ||||||||||||
| C - D | C | C-D | D | |||||||||||||||||
| -16.44 | 94.93 | 26.25 | -20.15 | 94.93 | 50.54 | -5.25 | 94.93 | -99.03 | ||||||||||||
| D - F | D | D-F | F | |||||||||||||||||
| -15.52 | 61.75 | -99.03 | 31.10 | 61.75 | -34.12 | 0.37 | 61.75 | 72.77 | ||||||||||||
| A - C | A | A-C | C | |||||||||||||||||
| -3.00 | 26.25 | -20.50 | -35.69 | 26.25 | 53.53 | -16.44 | 26.25 | 94.93 | ||||||||||||
| E - F | E | E-F | F | |||||||||||||||||
| -42.86 | 72.77 | 12.68 | -35.00 | 72.77 | -3.38 | 0.37 | 72.77 | 61.75 | ||||||||||||
| B - D | B | B-D | D | |||||||||||||||||
| -8.99 | -99.03 | -7.82 | -16.03 | -99.03 | 7.82 | 10.26 | -99.03 | 156.68 | ||||||||||||
| (四)截面设计 | ||||||||||||||||||||
| 1、顶板(A-B\B-E) | ||||||||||||||||||||
| 钢筋按左、右对称，用最不利荷载计算。 | ||||||||||||||||||||
| (1)跨中 | ||||||||||||||||||||
|
l0 =
|
1.05 m ， |
h =
|
0.30 m ， |
a =
|
0.04 m ， |
h0 =
|
0.26 m ， | b = | 1.00 m ， | |||||||||||
|
Md =
|
18.80 kN | ·m ， |
Nd =
|
12.68 kN |
， Vd =
|
-18.86 kN | ||||||||||||||
|
e0 = Md/Nd =
|
1.483 | m | ||||||||||||||||||
|
i =h/121/2 =
|
0.087 | m | ||||||||||||||||||
| 长细比 |
l0/i =
|
12.12 | < 17.5 | |||||||||||||||||
| 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.3.10条，不考虑偏心距增大系数。 | ||||||||||||||||||||
|
ξ1 = 0.2+2.7e0/h0 =
|
15.597 | > 1.0 ， |
取ξ1 =
|
1.00 | ||||||||||||||||
|
ξ2 = 1.15-0.01l0/h =
|
1.115 | > 1.0 ， |
取ξ2 =
|
1.00 | ||||||||||||||||
| η = | 1+(l0/h)2ξ1ξ2h0/1400e0 | |||||||||||||||||||
| η = | 1.000 | |||||||||||||||||||
| 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.3.5条 | ||||||||||||||||||||
|
e = ηe0+h/2-a =
|
1.593 | m | ||||||||||||||||||
|
r0Nde =
|
fcdbx(h0-x/2) | |||||||||||||||||||
| 20.20 = | 11500x( | 0.26-x/2) | ||||||||||||||||||
| 解得 |
x =
|
0.007 m | ≤ |
ξbh0 =
|
0.53× | 0.26 = | 0.138 m | |||||||||||||
| 故为大偏心受压构件。 | ||||||||||||||||||||
|
As = (fcdbx-r0Nd)/fsd =
|
0.0002001 | m2 | = 200.1 | mm2 | ||||||||||||||||
|
μ = 100As/(bh0) =
|
0.08 % | < | 0.2 % | |||||||||||||||||
| 应按最小配筋率配置受拉钢筋。 | ||||||||||||||||||||
 |
380 mm | ， |
实际 As =
|
529.1 | mm2 | |||||||||||||||
|
0.51×10-3fcu,k1/2bh0 =
|
663.0 kN | > | r0Vd = | -18.9 kN | ||||||||||||||||
| 故抗剪截面符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.2.9条的要求。 | ||||||||||||||||||||
| 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.2.10条 | ||||||||||||||||||||
|
0.50×10-3α2ftdbh0 =
|
159.9 kN | > | r0Vd = | -18.9 kN | ||||||||||||||||
| 故可不进行斜截面抗剪承载力的验算，仅需按(JTG D62—2004)第9.3.13条构造要求配置箍筋。 | ||||||||||||||||||||
| (2)结点(A\E) | ||||||||||||||||||||
|
l0 =
|
1.05 m ， |
h = δ+C1 =
|
0.60 m ， |
a =
|
0.04 m ， |
h0 =
|
0.56 m ， | b = | 1.00 m ， | |||||||||||
|
Md =
|
42.86 kN | ·m ， |
Nd =
|
12.68 kN |
， Vd =
|
72.77 kN | ||||||||||||||
|
e0 = Md/Nd =
|
3.380 | m | ||||||||||||||||||
|
i =h/121/2 =
|
0.173 | m | ||||||||||||||||||
| 长细比 |
l0/i =
|
6.06 | < 17.5 | |||||||||||||||||
| 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.3.10条，不考虑偏心距增大系数。 | ||||||||||||||||||||
|
ξ1 = 0.2+2.7e0/h0 =
|
16.495 | > 1.0 ， |
取ξ1 =
|
1.00 | ||||||||||||||||
|
ξ2 = 1.15-0.01l0/h =
|
1.133 | > 1.0 ， |
取ξ2 =
|
1.00 | ||||||||||||||||
| η = | 1+(l0/h)2ξ1ξ2h0/1400e0 | |||||||||||||||||||
| η = | 1.000 | |||||||||||||||||||
| 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.3.5条 | ||||||||||||||||||||
|
e = ηe0+h/2-a =
|
3.640 | m | ||||||||||||||||||
|
r0Nde =
|
fcdbx(h0-x/2) | |||||||||||||||||||
| 46.15 = | 11500x( | 0.56-x/2) | ||||||||||||||||||
| 解得 |
x =
|
0.007 m | ≤ |
ξbh0 =
|
0.53× | 0.56 = | 0.297 m | |||||||||||||
| 故为大偏心受压构件。 | ||||||||||||||||||||
|
As = (fcdbx-r0Nd)/fsd =
|
0.0002129 | m2 | = 212.9 | mm2 | ||||||||||||||||
|
μ = 100As/(bh0) =
|
0.04 % | < | 0.2 % | |||||||||||||||||
| 应按最小配筋率配置受拉钢筋。 | ||||||||||||||||||||
|
170 mm | ， |
实际 As =
|
1182.7 | mm2 | |||||||||||||||
|
0.51×10-3fcu,k1/2bh0 =
|
1428.0 kN | > | r0Vd = | 72.8 kN | ||||||||||||||||
| 故抗剪截面符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.2.9条的要求。 | ||||||||||||||||||||
| 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.2.10条 | ||||||||||||||||||||
|
0.50×10-3α2ftdbh0 =
|
344.4 kN | > | r0Vd = | 72.8 kN | ||||||||||||||||
| 故可不进行斜截面抗剪承载力的验算，仅需按(JTG D62—2004)第9.3.13条构造要求配置箍筋。 | ||||||||||||||||||||
| 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.2.7条 | ||||||||||||||||||||
|
VCS=a1a2a30.45*10-3bh0((2+0.6ρ)fcu,k0.5ρsvfsv=
|
446.00 kN | > | r0Vd = | 72.8 kN | ||||||||||||||||
| 故斜截面内混凝土与箍筋共同的抗剪承载力已满足要求。 | ||||||||||||||||||||
| 2、底板 (C-D\D-F) | ||||||||||||||||||||
| 钢筋按左、右对称，用最不利荷载计算。 | ||||||||||||||||||||
| (1)跨中 | ||||||||||||||||||||
|
l0 =
|
1.05 m ， |
h =
|
0.30 m ， |
a =
|
0.04 m ， |
h0 =
|
0.26 m ， | b = | 1.00 m ， | |||||||||||
|
Md =
|
31.10 kN | ·m ， |
Nd =
|
61.75 kN |
， Vd =
|
-34.12 kN | ||||||||||||||
|
e0 = Md/Nd =
|
0.504 | m | ||||||||||||||||||
|
i =h/121/2 =
|
0.087 | m | ||||||||||||||||||
| 长细比 |
l0/i =
|
12.12 | < 17.5 | |||||||||||||||||
| 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.3.10条，不考虑偏心距增大系数。 | ||||||||||||||||||||
|
ξ1 = 0.2+2.7e0/h0 =
|
5.430 | > 1.0 ， |
取ξ1 =
|
1.00 | ||||||||||||||||
|
ξ2 = 1.15-0.01l0/h =
|
1.115 | > 1.0 ， |
取ξ2 =
|
1.00 | ||||||||||||||||
| η = | 1+(l0/h)2ξ1ξ2h0/1400e0 | |||||||||||||||||||
| η = | 1.000 | |||||||||||||||||||
| 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.3.5条 | ||||||||||||||||||||
|
e = ηe0+h/2-a =
|
0.614 | m | ||||||||||||||||||
|
r0Nde =
|
fcdbx(h0-x/2) | |||||||||||||||||||
| 37.89 = | 11500x( | 0.26-x/2) | ||||||||||||||||||
| 解得 |
x =
|
0.013 m | ≤ |
ξbh0 =
|
0.53× | 0.26 = | 0.138 m | |||||||||||||
| 故为大偏心受压构件。 | ||||||||||||||||||||
|
As = (fcdbx-r0Nd)/fsd =
|
0.0002658 | m2 | = 265.8 | mm2 | ||||||||||||||||
|
μ = 100As/(bh0) =
|
0.10 % | < | 0.2 % | |||||||||||||||||
| 应按最小配筋率配置受拉钢筋。 | ||||||||||||||||||||
|
380 mm | ， |
实际 As =
|
529.1 | mm2 | |||||||||||||||
|
0.51×10-3fcu,k1/2bh0 =
|
663.0 kN | > | r0Vd = | -34.1 kN | ||||||||||||||||
| 故抗剪截面符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.2.9条的要求。 | ||||||||||||||||||||
| 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.2.10条 | ||||||||||||||||||||
|
0.50×10-3α2ftdbh0 =
|
159.9 kN | > | r0Vd = | -34.1 kN | ||||||||||||||||
| 故可不进行斜截面抗剪承载力的验算，仅需按(JTG D62—2004)第9.3.13条构造要求配置箍筋。 | ||||||||||||||||||||
| (2)结点 | ||||||||||||||||||||
|
l0 =
|
1.05 m ， |
h = δ+C1 =
|
0.60 m ， |
a =
|
0.04 m ， |
h0 =
|
0.56 m ， | b = | 1.00 m ， | |||||||||||
|
Md =
|
16.44 kN | ·m ， |
Nd =
|
94.93 kN |
， Vd =
|
26.25 kN | ||||||||||||||
|
e0 = Md/Nd =
|
0.173 | m | ||||||||||||||||||
|
i =h/121/2 =
|
0.173 | m | ||||||||||||||||||
| 长细比 |
l0/i =
|
6.06 | < 17.5 | |||||||||||||||||
| 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.3.10条，不考虑偏心距增大系数。 | ||||||||||||||||||||
|
ξ1 = 0.2+2.7e0/h0 =
|
1.035 | > 1.0 ， |
取ξ1 =
|
1.00 | ||||||||||||||||
|
ξ2 = 1.15-0.01l0/h =
|
1.133 | > 1.0 ， |
取ξ2 =
|
1.00 | ||||||||||||||||
| η = | 1+(l0/h)2ξ1ξ2h0/1400e0 | |||||||||||||||||||
| η = | 1.000 | |||||||||||||||||||
| 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.3.5条 | ||||||||||||||||||||
|
e = ηe0+h/2-a =
|
0.433 | m | ||||||||||||||||||
|
r0Nde =
|
fcdbx(h0-x/2) | |||||||||||||||||||
| 41.12 = | 11500x( | 0.56-x/2) | ||||||||||||||||||
| 解得 |
x =
|
0.006 m | ≤ |
ξbh0 =
|
0.53× | 0.56 = | 0.297 m | |||||||||||||
| 故为大偏心受压构件。 | ||||||||||||||||||||
|
As = (fcdbx-r0Nd)/fsd =
|
-6.39E-05 | m2 | -= 63.9 | mm2 | ||||||||||||||||
|
μ = 100As/(bh0) =
|
-0.01 % | < | 0.2 % | |||||||||||||||||
| 应按最小配筋率配置受拉钢筋。 | ||||||||||||||||||||
|
170 mm | ， |
实际 As =
|
1182.7 | mm2 | |||||||||||||||
|
0.51×10-3fcu,k1/2bh0 =
|
1428.0 kN | > | r0Vd = | 26.3 kN | ||||||||||||||||
| 故抗剪截面符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.2.9条的要求。 | ||||||||||||||||||||
| 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.2.10条 | ||||||||||||||||||||
|
0.50×10-3α2ftdbh0 =
|
344.4 kN | > | r0Vd = | 26.3 kN | ||||||||||||||||
| 故可不进行斜截面抗剪承载力的验算，仅需按(JTG D62—2004)第9.3.13条构造要求配置箍筋。 | ||||||||||||||||||||
| 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.2.7条 | ||||||||||||||||||||
|
VCS=a1a2a30.45*10-3bh0((2+0.6ρ)fcu,k0.5ρsvfsv=
|
247.25 kN | > | r0Vd = | 26.3 kN | ||||||||||||||||
| 故斜截面内混凝土与箍筋共同的抗剪承载力已满足要求。 | ||||||||||||||||||||
| 3、左、右侧板 (A-C，E-F) | ||||||||||||||||||||
| (1)板中 | ||||||||||||||||||||
|
l0 =
|
1.80 m ， |
h =
|
0.25 m ， |
a =
|
0.04 m ， |
h0 =
|
0.21 m ， | b = | 1.00 m ， | |||||||||||
|
Md =
|
35.69 kN | ·m ， |
Nd =
|
26.25 kN |
， Vd =
|
53.53 kN | ||||||||||||||
|
e0 = Md/Nd =
|
1.359 | m | ||||||||||||||||||
|
i =h/121/2 =
|
0.072 | m | ||||||||||||||||||
| 长细比 |
l0/i =
|
24.94 | > 17.5 | |||||||||||||||||
| 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.3.10条 | ||||||||||||||||||||
|
ξ1 = 0.2+2.7e0/h0 =
|
17.844 | > 1.0 ， |
取ξ1 =
|
1.00 | ||||||||||||||||
|
ξ2 = 1.15-0.01l0/h =
|
1.078 | > 1.0 ， |
取ξ2 =
|
1.00 | ||||||||||||||||
| η = | 1+(l0/h)2ξ1ξ2h0/1400e0 | |||||||||||||||||||
| η = | 1.006 | |||||||||||||||||||
| 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.3.5条 | ||||||||||||||||||||
|
e = ηe0+h/2-a =
|
1.450 | m | ||||||||||||||||||
|
r0Nde =
|
fcdbx(h0-x/2) | |||||||||||||||||||
| 38.07 = | 11500x( | 0.21-x/2) | ||||||||||||||||||
| 解得 |
x =
|
0.017 m | ≤ |
ξbh0 =
|
0.53× | 0.21 = | 0.110 m | |||||||||||||
| 故为大偏心受压构件。 | ||||||||||||||||||||
|
As = (fcdbx-r0Nd)/fsd =
|
0.0004981 | m2 | = 498.1 | mm2 | ||||||||||||||||
|
μ = 100As/(bh0) =
|
0.24 % | > | 0.2 % | |||||||||||||||||
| 符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第9.1.12条的要求。 | ||||||||||||||||||||
|
220 mm | ， |
实际 As =
|
514.1 | mm2 | |||||||||||||||
|
0.51×10-3fcu,k1/2bh0 =
|
530.4 kN | > | r0Vd = | 53.5 kN | ||||||||||||||||
| 故抗剪截面符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.2.9条的要求。 | ||||||||||||||||||||
| 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.2.10条 | ||||||||||||||||||||
|
0.50×10-3α2ftdbh0 =
|
127.9 kN | > | r0Vd = | 53.5 kN | ||||||||||||||||
| 故可不进行斜截面抗剪承载力的验算，仅需按(JTG D62—2004)第9.3.13条构造要求配置箍筋。 | ||||||||||||||||||||
| (2)结点 | ||||||||||||||||||||
|
l0 =
|
1.80 m ， |
h = t+C2 =
|
0.50 m ， |
a =
|
0.04 m ， |
h0 =
|
0.46 m ， | b = | 1.00 m ， | |||||||||||
|
Md =
|
42.86 kN | ·m ， |
Nd =
|
72.77 kN |
， Vd =
|
12.68 kN | ||||||||||||||
|
e0 = Md/Nd =
|
0.589 | m | ||||||||||||||||||
|
i =h/121/2 =
|
0.144 | m | ||||||||||||||||||
| 长细比 |
l0/i =
|
12.47 | < 17.5 | |||||||||||||||||
| 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.3.10条，不考虑偏心距增大系数。 | ||||||||||||||||||||
|
ξ1 = 0.2+2.7e0/h0 =
|
3.672 | > 1.0 ， |
取ξ1 =
|
1.00 | ||||||||||||||||
|
ξ2 = 1.15-0.01l0/h =
|
1.114 | > 1.0 ， |
取ξ2 =
|
1.00 | ||||||||||||||||
| η = | 1+(l0/h)2ξ1ξ2h0/1400e0 | |||||||||||||||||||
| η = | 1.000 | |||||||||||||||||||
| 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.3.5条 | ||||||||||||||||||||
|
e = ηe0+h/2-a =
|
0.797 | m | ||||||||||||||||||
|
r0Nde =
|
fcdbx(h0-x/2) | |||||||||||||||||||
| 57.99 = | 11500x( | 0.46-x/2) | ||||||||||||||||||
| 解得 |
x =
|
0.011 m | ≤ |
ξbh0 =
|
0.53× | 0.46 = | 0.243 m | |||||||||||||
| 故为大偏心受压构件。 | ||||||||||||||||||||
|
As = (fcdbx-r0Nd)/fsd =
|
0.0001679 | m2 | = 167.9 | mm2 | ||||||||||||||||
|
μ = 100As/(bh0) =
|
0.04 % | < | 0.2 % | |||||||||||||||||
| 应按最小配筋率配置受拉钢筋。 | ||||||||||||||||||||
|
210 mm | ， |
实际 As =
|
957.4 | mm2 | |||||||||||||||
|
0.51×10-3fcu,k1/2bh0 =
|
1167.9 kN | > | r0Vd = | 12.7 kN | ||||||||||||||||
| 故抗剪截面符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.2.9条的要求。 | ||||||||||||||||||||
| 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.2.10条 | ||||||||||||||||||||
|
0.50×10-3α2ftdbh0 =
|
281.7 kN | > | r0Vd = | 12.7 kN | ||||||||||||||||
| 故可不进行斜截面抗剪承载力的验算，仅需按(JTG D62—2004)第9.3.13条构造要求配置箍筋。 | ||||||||||||||||||||
| 3、中间板 (B-D) | ||||||||||||||||||||
| (1)板中 | ||||||||||||||||||||
|
l0 =
|
1.80 m ， |
h =
|
0.25 m ， |
a =
|
0.04 m ， |
h0 =
|
0.21 m ， | b = | 1.00 m ， | |||||||||||
|
Md =
|
-16.03 kN | ·m ， |
Nd =
|
99.03 kN |
， Vd =
|
7.82 kN | ||||||||||||||
|
e0 = Md/Nd =
|
-0.162 | m | ||||||||||||||||||
|
i =h/121/2 =
|
0.072 | m | ||||||||||||||||||
| 长细比 |
l0/i =
|
24.94 | > 17.5 | |||||||||||||||||
| 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.3.10条 | ||||||||||||||||||||
|
ξ1 = 0.2+2.7e0/h0 =
|
-1.882 | ≤ 1.0 ， |
取ξ1 =
|
-1.88 | ||||||||||||||||
|
ξ2 = 1.15-0.01l0/h =
|
1.078 | > 1.0 ， |
取ξ2 =
|
1.00 | ||||||||||||||||
| η = | 1+(l0/h)2ξ1ξ2h0/1400e0 | |||||||||||||||||||
| η = | 1.090 | |||||||||||||||||||
| 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.3.5条 | ||||||||||||||||||||
|
e = ηe0+h/2-a =
|
-0.092 | m | ||||||||||||||||||
|
r0Nde =
|
fcdbx(h0-x/2) | |||||||||||||||||||
| -9.06 = | 11500x( | 0.21-x/2) | ||||||||||||||||||
| 解得 |
x =
|
-0.004 m | ≤ |
ξbh0 =
|
0.53× | 0.21 = | 0.111 m | |||||||||||||
| 故为大偏心受压构件。 | ||||||||||||||||||||
|
As = (fcdbx-r0Nd)/fsd =
|
-0.00043 | m2 | -= 429.7 | mm2 | ||||||||||||||||
|
μ = 100As/(bh0) =
|
-0.20 % | < | 0.2 % | |||||||||||||||||
| 应按最小配筋率配置受拉钢筋。 | ||||||||||||||||||||
|
260 mm | ， |
实际 As =
|
435.0 | mm2 | |||||||||||||||
|
0.51×10-3fcu,k1/2bh0 =
|
535.5 kN | > | r0Vd = | 7.8 kN | ||||||||||||||||
| 故抗剪截面符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.2.9条的要求。 | ||||||||||||||||||||
| 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.2.10条 | ||||||||||||||||||||
|
0.50×10-3α2ftdbh0 =
|
129.2 kN | > | r0Vd = | 54.2 kN | ||||||||||||||||
| 故可不进行斜截面抗剪承载力的验算，仅需按(JTG D62—2004)第9.3.13条构造要求配置箍筋。 | ||||||||||||||||||||
| (2)结点 | ||||||||||||||||||||
|
l0 =
|
1.80 m ， |
h = t+C2 =
|
0.75 m ， |
a =
|
0.04 m ， |
h0 =
|
0.71 m ， | b = | 1.00 m ， | |||||||||||
|
Md =
|
10.26 kN | ·m ， |
Nd =
|
99.03 kN |
， Vd =
|
156.68 kN | ||||||||||||||
|
e0 = Md/Nd =
|
0.104 | m | ||||||||||||||||||
|
i =h/121/2 =
|
0.217 | m | ||||||||||||||||||
| 长细比 |
l0/i =
|
8.31 | < 17.5 | |||||||||||||||||
| 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.3.10条，不考虑偏心距增大系数。 | ||||||||||||||||||||
|
ξ1 = 0.2+2.7e0/h0 =
|
0.594 | ≤ 1.0 ， |
取ξ1 =
|
0.59 | ||||||||||||||||
|
ξ2 = 1.15-0.01l0/h =
|
1.126 | > 1.0 ， |
取ξ2 =
|
1.00 | ||||||||||||||||
| η = | 1+(l0/h)2ξ1ξ2h0/1400e0 | |||||||||||||||||||
| η = | 1.000 | |||||||||||||||||||
| 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.3.5条 | ||||||||||||||||||||
|
e = ηe0+h/2-a =
|
0.439 | m | ||||||||||||||||||
|
r0Nde =
|
fcdbx(h0-x/2) | |||||||||||||||||||
| 43.44 = | 11500x( | 0.71-x/2) | ||||||||||||||||||
| 解得 |
x =
|
0.005 m | ≤ |
ξbh0 =
|
0.53× | 0.71 = | 0.376 m | |||||||||||||
| 故为大偏心受压构件。 | ||||||||||||||||||||
|
As = (fcdbx-r0Nd)/fsd =
|
0.000114 | m2 | = 114.0 | mm2 | ||||||||||||||||
|
μ = 100As/(bh0) =
|
0.02 % | < | 0.2 % | |||||||||||||||||
| 应按最小配筋率配置受拉钢筋。 | ||||||||||||||||||||
|
220 mm | ， |
实际 As =
|
1428.0 | mm2 | |||||||||||||||
|
0.51×10-3fcu,k1/2bh0 =
|
1810.5 kN | > | r0Vd = | 156.7 kN | ||||||||||||||||
| 故抗剪截面符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.2.9条的要求。 | ||||||||||||||||||||
| 由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.2.10条 | ||||||||||||||||||||
|
0.50×10-3α2ftdbh0 =
|
436.7 kN | > | r0Vd = | 156.7 kN | ||||||||||||||||
| 故可不进行斜截面抗剪承载力的验算，仅需按(JTG D62—2004)第9.3.13条构造要求配置箍筋。 | ||||||||||||||||||||
| (五)配筋图 | ||||||||||||||||||||
| 见设计图纸。 | ||||||||||||||||||||
| (六)基底应力验算 | ||||||||||||||||||||
| 1、荷载计算 (取单位涵长计算) | ||||||||||||||||||||
| (1)恒载 | ||||||||||||||||||||
| 箱重力 |
P箱 = 2γ2(δL+1.5th0+2C1C2) =
|
86.6 | kN | |||||||||||||||||
| 基础重力 |
P基 = γ3Bd =
|
0.0 | kN | |||||||||||||||||
| 填土重力 |
P土 = γ1HL + γ1(H+h)*2c =
|
41.3 | kN | |||||||||||||||||
| 水重力 |
P水 = γ水(2L0h0-4C1C2) =
|
21.0 | kN | |||||||||||||||||
| (2)车辆荷载 (由图L-07) | ||||||||||||||||||||
| 竖直力 |
P车 = q车L =
|
192.1 | kN | |||||||||||||||||
| 水平力 |
E车 = e车(h+d) =
|
39.5 | kN | |||||||||||||||||
| 弯矩 |
M车 = E车(h+d)/2 =
|
41.5 | kN·m | |||||||||||||||||
| 2、基底应力 | ||||||||||||||||||||
|
N = P箱+P基+P土+P水+P车 =
|
341.1 | kN | ||||||||||||||||||
|
M = M车 =
|
41.5 | kN·m | ||||||||||||||||||
| 由《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ 024—85)第3.2.2-2式 | ||||||||||||||||||||
|
σ =
|
N/A±M/W = N/B±6M/B2 | |||||||||||||||||||
| = | 121.9 | kPa | < | [σ0] = | 300 kPa | 基底应力满足设计要求。 | ||||||||||||||
| 78.8 | ||||||||||||||||||||
| (七)计算结果： | ||||||||||||||||||||
| 截面位置 | 顶 板 | 底 板 | 侧 墙 | 中墙 | ||||||||||||||||
| 跨中 | 节点 | 跨中 | 节点 | 跨中 | 节点 | 跨中 | 节点 | |||||||||||||
| 钢筋直径(mm) | 16 | 16 | 16 | 16 | 12 | 16 | 12 | 20 | ||||||||||||
| 主筋间距(cm) | 38 | 17 | 38 | 17 | 22 | 21 | 26 | 22 | ||||||||||||
| 基底应力： |
σmax=
|
121.9 | kPa | |||||||||||||||||
| 裂缝宽度验算: | ||||||||||
| 按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第1.0.7条规定： | ||||||||||
| 该箱涵所处环境类别为： | Ⅰ | 类 | ||||||||
| 按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.2条规定： | ||||||||||
| 钢筋砼构件其计算裂缝宽度不应超过： | 0.20 mm | |||||||||
| 1、顶板 | ||||||||||
| (1)跨中 | ||||||||||
|
l0 =
|
1.05 m ， |
h =
|
0.30 m ， |
a =
|
0.04 m ， |
AS=
|
529.11 | mm2 | ||
|
ys=
|
0.10 m ， |
h0 =
|
0.26 m ， | b = | 1.00 m ， |
d=
|
16 | mm | ||
|
Md =
|
18.80 kN | ·m ， |
Nd =
|
12.68 kN |
， Vd =
|
-18.86 kN | ||||
|
e0 = Md/Nd =
|
1.483 | m | ||||||||
|
Nl=
|
10.51 kN， |
NS=
|
31.01 kN | |||||||
| 按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.4条规定： | ||||||||||
| 偏心受压构件： |
σss=
|
Ns（es-z）/Asz | ||||||||
|
ηs=1+h0/4000/e0(l0/h)2=
|
1.00 | |||||||||
|
es=ηse0+ys=
|
1.58 | |||||||||
|
rf'=(bf'-b)hf'/b/h0=
|
0 | |||||||||
|
Z=(0.87-0.12(1-rf')(h0/es)2)h0=
|
0.23 | |||||||||
|
σss=
|
0.35 | Mpa | ||||||||
| 按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.3条规定： | ||||||||||
|
Wtk=
|
C1C2C3σss/Es((30+d)/(0.28+10ρ)) | |||||||||
|
C1=
|
1.0 | |||||||||
|
C2=1+0.5Nl/Ns=
|
1.17 | |||||||||
|
C3=
|
0.9 | |||||||||
|
Es=
|
2.0E+05 | Mpa | ||||||||
|
ρ=(As+Ap)/(bh0+(bf-b)hf=
|
0.60% | |||||||||
|
Wtk=
|
0.0003 | mm | 满足 | |||||||
| (2)角点 | ||||||||||
|
l0 =
|
1.05 m ， |
h =
|
0.60 m ， |
a =
|
0.04 m ， |
AS=
|
1182.72 | mm2 | ||
|
ys=
|
0.25 m ， |
h0 =
|
0.56 m ， | b = | 1.00 m ， |
d=
|
16 | mm | ||
|
Md =
|
42.86 kN | ·m ， |
Nd =
|
12.68 kN |
， Vd =
|
72.77 kN | ||||
|
e0 = Md/Nd =
|
3.380 | m | ||||||||
|
Nl=
|
1.20 kN | ·m ， |
NS=
|
17.92 kN | ·m | |||||
| 按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.4条规定： | ||||||||||
| 偏心受压构件： |
σss=
|
Ns（es-z）/Asz | ||||||||
|
ηs=1+h0/4000/e0(l0/h)2=
|
1.00 | |||||||||
|
es=ηse0+ys=
|
3.63 | |||||||||
|
rf'=(bf'-b)hf'/b/h0=
|
0 | |||||||||
|
Z=(0.87-0.12(1-rf')(h0/es)2)h0=
|
0.49 | |||||||||
|
σss=
|
0.10 | Mpa | ||||||||
| 按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.3条规定： | ||||||||||
|
Wtk=
|
C1C2C3σss/Es((30+d)/(0.28+10ρ)) | |||||||||
|
C1=
|
1.0 | |||||||||
|
C2=1+0.5Nl/Ns=
|
1.03 | |||||||||
|
C3=
|
0.9 | |||||||||
|
Es=
|
2.0E+05 | Mpa | ||||||||
|
ρ=(As+Ap)/(bh0+(bf-b)hf=
|
0.60% | |||||||||
|
Wtk=
|
0.0001 | mm | 满足 | |||||||
| 2、底板 | ||||||||||
| (1)跨中 | ||||||||||
|
l0 =
|
1.05 m ， |
h =
|
0.30 m ， |
a =
|
0.04 m ， |
AS=
|
529.11 | mm2 | ||
|
ys=
|
0.10 m ， |
h0 =
|
0.26 m ， | b = | 1.00 m ， |
d=
|
16 | mm | ||
|
Md =
|
31.10 kN | ·m ， |
Nd =
|
61.75 kN |
， Vd =
|
-34.12 kN | ||||
|
e0 = Md/Nd =
|
0.504 | m | ||||||||
|
Nl=
|
16.46 kN， |
NS=
|
45.29 kN | |||||||
| 按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.4条规定： | ||||||||||
| 偏心受压构件： |
σss=
|
Ns（es-z）/Asz | ||||||||
|
ηs=1+h0/4000/e0(l0/h)2=
|
1.00 | |||||||||
|
es=ηse0+ys=
|
0.60 | |||||||||
|
rf'=(bf'-b)hf'/b/h0=
|
0 | |||||||||
|
Z=(0.87-0.12(1-rf')(h0/es)2)h0=
|
0.22 | |||||||||
|
σss=
|
0.15 | Mpa | ||||||||
| 按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.3条规定： | ||||||||||
|
Wtk=
|
C1C2C3σss/Es((30+d)/(0.28+10ρ)) | |||||||||
|
C1=
|
1.0 | |||||||||
|
C2=1+0.5Nl/Ns=
|
1.18 | |||||||||
|
C3=
|
0.9 | |||||||||
|
Es=
|
2.0E+05 | Mpa | ||||||||
|
ρ=(As+Ap)/(bh0+(bf-b)hf=
|
0.60% | |||||||||
|
Wtk=
|
0.0001 | mm | 满足 | |||||||
| (2)角点 | ||||||||||
|
l0 =
|
1.05 m ， |
h =
|
0.60 m ， |
a =
|
0.04 m ， |
AS=
|
1182.72 | mm2 | ||
|
ys=
|
0.25 m ， |
h0 =
|
0.56 m ， | b = | 1.00 m ， |
d=
|
16 | mm | ||
|
Md =
|
16.44 kN | ·m ， |
Nd =
|
94.93 kN |
， Vd =
|
26.25 kN | ||||
|
e0 = Md/Nd =
|
0.173 | m | ||||||||
|
Nl=
|
1.53 kN | ·m ， |
NS=
|
13.98 kN | ·m | |||||
| 按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.4条规定： | ||||||||||
| 偏心受压构件： |
σss=
|
Ns（es-z）/Asz | ||||||||
|
ηs=1+h0/4000/e0(l0/h)2=
|
1.00 | |||||||||
|
es=ηse0+ys=
|
0.42 | |||||||||
|
rf'=(bf'-b)hf'/b/h0=
|
0 | |||||||||
|
Z=(0.87-0.12(1-rf')(h0/es)2)h0=
|
0.37 | |||||||||
|
σss=
|
0.00 | Mpa | ||||||||
| 按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.3条规定： | ||||||||||
|
Wtk=
|
C1C2C3σss/Es((30+d)/(0.28+10ρ)) | |||||||||
|
C1=
|
1.0 | |||||||||
|
C2=1+0.5Nl/Ns=
|
1.05 | |||||||||
|
C3=
|
0.9 | |||||||||
|
Es=
|
2.0E+05 | Mpa | ||||||||
|
ρ=(As+Ap)/(bh0+(bf-b)hf=
|
0.60% | |||||||||
|
Wtk=
|
0.0000 | mm | 满足 | |||||||
| 3、侧板 | ||||||||||
| (1)板中 | ||||||||||
|
l0 =
|
1.80 m ， |
h =
|
0.25 m ， |
a =
|
0.04 m ， |
AS=
|
514.08 | mm2 | ||
|
ys=
|
0.08 m ， |
h0 =
|
0.21 m ， | b = | 1.00 m ， |
d=
|
12 | mm | ||
|
Md =
|
35.69 kN | ·m ， |
Nd =
|
26.25 kN |
， Vd =
|
53.53 kN | ||||
|
e0 = Md/Nd =
|
1.359 | m | ||||||||
|
Nl=
|
10.94 kN， |
NS=
|
61.84 kN | |||||||
| 按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.4条规定： | ||||||||||
| 偏心受压构件： |
σss=
|
Ns（es-z）/Asz | ||||||||
|
ηs=1+h0/4000/e0(l0/h)2=
|
1.00 | |||||||||
|
es=ηse0+ys=
|
1.43 | |||||||||
|
rf'=(bf'-b)hf'/b/h0=
|
0 | |||||||||
|
Z=(0.87-0.12(1-rf')(h0/es)2)h0=
|
0.18 | |||||||||
|
σss=
|
0.84 | Mpa | ||||||||
| 按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.3条规定： | ||||||||||
|
Wtk=
|
C1C2C3σss/Es((30+d)/(0.28+10ρ)) | |||||||||
|
C1=
|
1.0 | |||||||||
|
C2=1+0.5Nl/Ns=
|
1.09 | |||||||||
|
C3=
|
0.9 | |||||||||
|
Es=
|
2.0E+05 | Mpa | ||||||||
|
ρ=(As+Ap)/(bh0+(bf-b)hf=
|
0.60% | |||||||||
|
Wtk=
|
0.0005 | mm | 满足 | |||||||
| (2)角点 | ||||||||||
|
l0 =
|
1.80 m ， |
h =
|
0.50 m ， |
a =
|
0.04 m ， |
AS=
|
957.44 | mm2 | ||
|
ys=
|
0.20 m ， |
h0 =
|
0.46 m ， | b = | 1.00 m ， |
d=
|
16 | mm | ||
|
Md =
|
42.86 kN | ·m ， |
Nd =
|
72.77 kN |
， Vd =
|
12.68 kN | ||||
|
e0 = Md/Nd =
|
0.589 | m | ||||||||
|
Nl=
|
3.61 kN | ·m ， |
NS=
|
39.25 kN | ·m | |||||
| 按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.4条规定： | ||||||||||
| 偏心受压构件： |
σss=
|
Ns（es-z）/Asz | ||||||||
|
ηs=1+h0/4000/e0(l0/h)2=
|
1.00 | |||||||||
|
es=ηse0+ys=
|
0.79 | |||||||||
|
rf'=(bf'-b)hf'/b/h0=
|
0 | |||||||||
|
Z=(0.87-0.12(1-rf')(h0/es)2)h0=
|
0.38 | |||||||||
|
σss=
|
0.04 | Mpa | ||||||||
| 按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.3条规定： | ||||||||||
|
Wtk=
|
C1C2C3σss/Es((30+d)/(0.28+10ρ)) | |||||||||
|
C1=
|
1.0 | |||||||||
|
C2=1+0.5Nl/Ns=
|
1.05 | |||||||||
|
C3=
|
0.9 | |||||||||
|
Es=
|
2.0E+05 | Mpa | ||||||||
|
ρ=(As+Ap)/(bh0+(bf-b)hf=
|
0.60% | |||||||||
|
Wtk=
|
0.0000 | mm | 满足 | |||||||
| 4、中间板 | ||||||||||
| (1)板中 | ||||||||||
|
l0 =
|
1.80 m ， |
h =
|
0.25 m ， |
a =
|
0.04 m ， |
AS=
|
434.99 | mm2 | ||
|
ys=
|
0.08 m ， |
h0 =
|
0.21 m ， | b = | 1.00 m ， |
d=
|
12 | mm | ||
|
Md =
|
-16.03 kN | ·m ， |
Nd =
|
99.03 kN |
， Vd =
|
7.82 kN | ||||
|
e0 = Md/Nd =
|
-0.162 | m | ||||||||
|
Nl=
|
21.87 kN， |
NS=
|
77.16 kN | |||||||
| 按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.4条规定： | ||||||||||
| 偏心受压构件： |
σss=
|
Ns（es-z）/Asz | ||||||||
|
ηs=1+h0/4000/e0(l0/h)2=
|
1.00 | |||||||||
|
es=ηse0+ys=
|
-0.09 | |||||||||
|
rf'=(bf'-b)hf'/b/h0=
|
0 | |||||||||
|
Z=(0.87-0.12(1-rf')(h0/es)2)h0=
|
0.04 | |||||||||
|
σss=
|
-0.61 | Mpa | ||||||||
| 按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.3条规定： | ||||||||||
|
Wtk=
|
C1C2C3σss/Es((30+d)/(0.28+10ρ)) | |||||||||
|
C1=
|
1.0 | |||||||||
|
C2=1+0.5Nl/Ns=
|
1.14 | |||||||||
|
C3=
|
0.9 | |||||||||
|
Es=
|
2.0E+05 | Mpa | ||||||||
|
ρ=(As+Ap)/(bh0+(bf-b)hf=
|
0.60% | |||||||||
|
Wtk=
|
-0.0004 | mm | 满足 | |||||||
| (2)角点 | ||||||||||
|
l0 =
|
1.80 m ， |
h =
|
0.75 m ， |
a =
|
0.04 m ， |
AS=
|
1428.00 | mm2 | ||
|
ys=
|
0.33 m ， |
h0 =
|
0.71 m ， | b = | 1.00 m ， |
d=
|
20 | mm | ||
|
Md =
|
10.26 kN | ·m ， |
Nd =
|
99.03 kN |
， Vd =
|
156.68 kN | ||||
|
e0 = Md/Nd =
|
0.104 | m | ||||||||
|
Nl=
|
0.00 kN | ·m ， |
NS=
|
10.26 kN | ·m | |||||
| 按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.4条规定： | ||||||||||
| 偏心受压构件： |
σss=
|
Ns（es-z）/Asz | ||||||||
|
ηs=1+h0/4000/e0(l0/h)2=
|
1.00 | |||||||||
|
es=ηse0+ys=
|
0.43 | |||||||||
|
rf'=(bf'-b)hf'/b/h0=
|
0 | |||||||||
|
Z=(0.87-0.12(1-rf')(h0/es)2)h0=
|
0.38 | |||||||||
|
σss=
|
0.001 | Mpa | ||||||||
| 按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第6.4.3条规定： | ||||||||||
|
Wtk=
|
C1C2C3σss/Es((30+d)/(0.28+10ρ)) | |||||||||
|
C1=
|
1.0 | |||||||||
|
C2=1+0.5Nl/Ns=
|
1.00 | |||||||||
|
C3=
|
0.9 | |||||||||
|
Es=
|
2.0E+05 | Mpa | ||||||||
|
ρ=(As+Ap)/(bh0+(bf-b)hf=
|
0.60% | |||||||||
|
Wtk=
|
0.0000 | mm | 满足 | |||||||
