箱涵结构计算书

（一）概况：***道路工程经由水库溢洪道处设置箱涵,箱涵净跨L0=8.0米,净高h0=10.5米,路基红线规模内长49米,箱涵顶最大填土厚度H=3.6米,填土的内摩擦角φ为24°,土体密度γ1,设箱涵采取C25混凝土（fcd=11.5MPa）和HRB335钢筋(fsd=280MPa).桥涵设计荷载为城-A级,用车辆荷载加载验算.构造安然等级二级,构造重要性系数γ0＝1.0.地基为泥质粉砂岩,［σ

0

3

］＝380kPa,本盘算书重要内容为构造设计与地基应力验算.

（二）根据及规范

1.《城市桥梁设计荷载尺度》（CJJ77-98） 2.《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）

3.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG

D62-2004）

4.《公路桥涵地基与基本设计规范》（JTGD63-2007）

二.设计盘算

（一）截面尺寸拟定（见图1-1） 箱涵过流断面尺寸由水利部分供给,拟定 顶板.底板厚度δ＝100cm（C1=50cm） 侧墙厚度 t＝100cm （C2=50cm） 故 LP=L0+t=8+1=9m hp=h0+δ (二)荷载盘算

ep2LptC2C2ep11685.00PC1δL0tC1δ图1-1dhphh0H1.恒载 恒载竖向压力

P＝γ1H+γ2δ×3.6+25×1

2

恒载程度压力

顶板处： ep1＝γ1Htan(45-φ/2)

××tan（45-24

2

o

o2

2o

底板处：ep2＝γ1（H＋h）tan(45-φ×（3.6+12.5）×tan

（45-24/2）

2

o

o

2o2

2.活载 条肯定,参照《公

路桥涵设计通用规范》第4.3.4条2款,盘算涵洞顶车辆荷载引起的竖向土压力,车轮集中角30. 一个汽车后轮横向散布宽

o

o

故,两列车相邻车轴有荷载重叠,按如下盘算横向散布宽度

tan30)×

同理,纵向散布宽度

o

o

故,同列车相邻车轴有荷载重叠,纵向散布宽度按如下盘算 tan30)×

o

车辆荷载垂直压力

q车=(140×2××5.6)× 一个汽车后轮横向散布宽

o

2

故,两列车相邻车轴有荷载重叠,按如下盘算横向散布宽度

tan30)×

同理,纵向散布宽度

o

o

故,同列车相邻车轴有荷载重叠,纵向散布宽度按如下盘算 tan30)×

车辆荷载垂直压力 q车=(140×2××5.61)×

2

2

o

.

故,车辆程度压力

e车×tan（45-24

(三)内力盘算

1.构件刚度比(单位长度)

11.01.0312I1hp131.01.0 K=I2×Lp＝122

o

o2

11.5×9.0 MaBBP2.节点弯矩和构件轴力盘算 （1）a种荷载感化下（图1-2）N

a3 涵洞四角节点弯矩：

1CMaC3a4Na4AD2图1-2PMaAMaD(P)L21P• MaA＝MaB＝Mac＝MaD＝-K112 (P)LP Na1=Na2=0, Na3=Na4=2 2

）

297.729.01•12MaA＝1.281·m

97.729.02Na3= 车辆荷载（P＝q车）

10.339.01•1.28112MaA＝22

·m

MbBBP310.339.02Na3= Nb11CMbC（2）b种荷载感化下（图1-3） (P)hK•MbA＝MbB＝Mbc＝MbD＝-K112 2PPbA2D4(P)hPNb1=Nb2=2, Nb3=Nb4=0

MbANb2图1-3MbD恒载（P＝e）

1.2830.6711.5•12MbA＝1.28122

p1

·m

30.6711.52Nb1= （3）c种荷载感化下（图1-4）

(P)hpK(3K8)•60 McA＝McD＝(K1)(K3)2McBBP3Nc11CMcCPcA2D4McA(P)hpK(2K7)•60 McB＝McC＝(K1)(K3)Php6PhpMcAMcBhP McAMcBhP 2NC1=NC2=3NC3=NC4=0

恒载（P＝ep2-ep1）

1.28(31.288)106.4811.5•60McA＝McD＝(1.281)(1.283)22

·m

21.28(21.287)106.4811.5•(1.281)(1.283)60McB＝McC＝106.4811.53.5294.3611.5NC1=＝198kN 106.4811.53.5294.3311.5NC2= ·m

（4）d种荷载感化下（图1-5） 2K(K3)10K2PhP2MdA＝-[6(K4K3)15K5]·4 MdBP3BNd11CMdCK(K3)5K3Ph2MdB＝-[6(K4K3)15K5]·4 2PNd3dA24Nd4K(K3)5K3Ph26(K4K3)15K5]·4 MdC＝-[2PMdANd2图1-5DMdDK(K3)10K2Ph2MdD＝-[6(K4K3)15K5]·4 2PNd1=MdDMdChP,Nd2=Php-2

MdDMdChP,Nd3= Nd4=-MdBMdCLP 车辆荷载（P＝e车）

K(K3)6(K24K3)1.28(1.283)26(1.2841.283) ＝10K2101.28215K5＝151.285 5K351.28315K5＝151.285 4.3611.52MdA＝-（0.09360.6116）·MdB＝-（0.09360.3884）·MdC＝-（0.09360.3884）·MdD＝-（0.09360.6116）·74.8469.11.5Nd1= 44.3611.5244.3611.5244.3611.524·m ·m ·m ·m

Nd2×

42.5969.9Nd3= Nd4=- （5）节点弯矩和轴力盘算汇总表如表1-1

表1-1(6)荷载效应组合,按 节点弯矩M(kN·M)荷载种类A0GKQK）(BC Dγ0Sud＝γγ0＝1.0)

1-2.3-2.3-2.3-2.3176.35MA××kN·m -1.76-1.76-1.76198-1.76恒载-3.5-294.3-294.3-3.5=kN·m==== MB××

-843.56-773.86-773.86-843.56374.35构件轴力(kN)234176.35414.3439.74439.74=590.6537.6946.6246.62-12.47-12.47=34.15=34.15车辆荷载-101.42.59=kN·m= MD××-132.5611.92-30.67-30.67MC××kN·m

-30.67-69.=-100.31-30.6774.84=44.1712.56N1××kN

N2××kN N3＝N4××kN

3.构件跨中截面内力盘算 （1）顶板（图1-6） x=LP

×× Nx＝N1kN

x2Mx＝MB+N3x-P24.52×2×

kN·m

Vx＝P·x-N3× （2）底板（图1-7） w1＝P+q车-w2＝P+q车+x=LP Nx＝N2kN

xMx＝MA+N3x-w124.5××2 223L2pe车××××）

2hp2hp22

3L2pe车××（10.33+3/9××） w1N2MAAxLP22

w2DMDN2x-6LP(w2-w1)

3N3N4MV图1-74.53 -69×kN·m

x24.52Vx＝w1x+2LP(w2-w1)-N3＝×4.5+29×（

kN

（3）左侧墙（图1-8） w1p1车×× w2p2车×× x=hP Nx＝N3kN

x2x3Mx＝MB+N1x-w12-6hP(w2-w1)

5.7525.753××2-611.5×（-）

kN·m x25.752Vx＝w1

x+2hP(w2-w1)-N1＝×5.75+211.5×（

kN

（4）右侧墙（图1-9）

x=hP w1p1× w2p2× Nx＝N4kN

x2x3N4Mx＝MC+N1x-w12-6hP(w2-w1)

MCVMN1C5.752x××2-

phN2DMDN4图1-9w1w25.753611.5×（-）

kN·m

Vx＝w1

kN

（5）构件内力汇总表（表1-2） 表1-2内力VdNdNdMdMd (kN·m)(kN)(kN)(kN·m)(kN)构件(四)截面设计端点BB-C1.顶板（B-C） (顶板)-911.34466.8端点AA-D(底板)(1)跨中 -1197.86761.55575.98346.8466.8x2x+2hP5.752(w2-w1)-N1＝×5.75+211.5×（

Vd(kN)Md(kN·m)Nd(kN)Vd(kN)跨中截面16.81端点C-1068.47466.8-575.98钢筋按阁下对称,用最晦气荷载盘算. 575.98262.60761.55跨中截面端点D-50.63-950.43761.55-575.98跨中截面端点B l0=9.0m,h=1.0m,a=0.06m,h0=0.94m. B-A(左侧墙)-911.34575.98466.8Md346.8466.8 e0＝Nd ＝端点CC-D(右侧墙)-1068.47575.98466.8bh21.02i＝12＝12 711.37575.98端点A-761.55-36.40-1197.86575.98跨中截面655.22575.98端点D-761.55-71.52-950.43575.98l0i9.0＝0.2887 由

e0h010.74×0.94＝2.32＞1.0,取1 9.0×1.0＝1.06＞1.0,取2

2l0hh0η＝1+1400e0l00.949.0121.01.014000.741.0h＝1+ 22由

h1.0e＝ηe0+2×0.74+2 xγ0Nde＝fcdbx（h0-2）

x3

××10××1000×X×（940－2）

解得x＝55mm＜ξbh0×940＝526.4mm,为大偏幸受压构件. AS＝fcdbx0Ndfsd11.51000551.0466.81032280＝

2

用Ф16@100mm,现实AS

100ASbh01002009.6＝1000940 知足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》第9.1.12条的划定.根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》第5.2.9条： ×10

-3fcu,k-3

bh0×10×25×1000×940

＝2397kN＞γ0Vd×

抗剪截面尺寸相符划定.

×10α2ftdbh0×10×××1000×940

-3

-3

＝578.1kN＞γ0Vd× 仅需按构造设置抗剪钢筋. (2)节点

l0=9.0m,h=1.5m,a=0.06m,h0=1.44m. e0＝MdNd1068.47 ＝466.8 i＝l0ibh212＝1.5212 9.0＝0.433 由

e0h012.29×1.44＝4.49＞1.0,取1 9.0×1.5＝1.09＞1.0,取2

2l0hh0η＝1+1400e0l01.449.0121.01.0h＝1+14002.291.5 22由

h1.5e＝ηe0+2×2.29+2 xγ0Nde＝fcdbx（h0-2）

x3

××10××1000×X×（1440－2）

解得x＝88mm＜ξbh0×1440＝806mm,为大偏幸受压构件. AS＝fcdbx0Ndfsd11.51000881.0466.8103280＝2

＝1947mm

2

用Ф20@100mm,现实AS＝3140mm

100ASbh01003140＝10001440 知足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》第9.1.12条的划定.根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》第5.2.9条：

×10

-3fcu,k-3

bh0×10×25×1000×1440

＝3672kN＞γ0Vd×kN＝kN

抗剪截面尺寸相符划定.

×10α2ftdbh0×10×××1000×1440

-3

-3

＝885.6kN＞γ0Vd×kN＝kN 仅需按构造设置抗剪钢筋. 2．底板（A-D）

钢筋按阁下对称,用最晦气荷载盘算. (1)跨中

l0=9.0m,h=1.0m,a=0.06m,h0=0.94m. e0＝i＝l0iMdNd262.60 ＝761.55 bh212＝1.0212 9.0＝0.2887 由

e0h010.345×0.94＝1.19＞1.0,取1 9.0×1.0＝1.06＞1.0,取2

2l0hh0η＝1+1400e0l00.949.0121.01.0h14000.3451.0＝1+ 22由

h1.0e＝ηe0+2×0.345+2 xγ0Nde＝fcdbx（h0-2）

x3

××10××1000×X×（940－2）

解得x＝61mm＜ξbh0×940＝526.4mm,为大偏幸受压构件. AS＝fcdbx0Ndfsd11.51000611.0761.551032280＝

2

按构造配筋用Ф16@100mm,现实AS

100ASbh01002009.6＝1000940 知足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》第9.1.12条的划定.根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》第5.2.9条： ×10

-3fcu,k-3

bh0×10×25×1000×940

＝2397kN＞γ0Vd×

抗剪截面尺寸相符划定.

×10α2ftdbh0×10×××1000×940

-3

-3

＝578.1kN＞γ0Vd× 仅需按构造设置抗剪钢筋. (2)节点

l0=9.0m,h=1.5m,a=0.06m,h0=1.44m. e0＝i＝MdNd1197.86 ＝761.55 bh212＝1.5212 l0i9.0＝0.433 由

e0h011.57×1.44＝3.14＞1.0,取1 9.0×1.5＝1.09＞1.0,取2

2l0hh0η＝1+1400e0l01.449.0121.01.014001.571.5h＝1+ 22由

h1.5e＝ηe0+2×1.57+2 xγ0Nde＝fcdbx（h0-2）

x3

××10××1000×X×（1440－2）

解得x＝108mm＜ξbh0×1440＝806mm,为大偏幸受压构件. AS＝fcdbx0Ndfsd11.510001081.0761.55103280＝2

＝1716mm

2

用Ф20@100mm,现实AS＝3140mm

100ASbh01003140＝10001440 知足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》第9.1.12条的划定.根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》第5.2.9条： ×10

-3fcu,k-3

bh0×10×25×1000×1440

＝3672kN＞γ0Vd×kN＝kN

抗剪截面尺寸相符划定.

×10α2ftdbh0×10×××1000×1440

-3

-3

＝885.6kN＞γ0Vd×kN＝kN 仅需按构造设置抗剪钢筋. 3．左.右侧墙（B-A.C-D）

钢筋按阁下对称,用最晦气荷载盘算. (1)跨中

l0=11.5m,h=1.0m,a=0.06m,h0=0.94m. e0＝i＝l0iMdNd711.37 ＝575.98 bh212＝1.0212 11.5＝0.2887 由

e0h011.235×0.94＝3.75＞1.0,取1 11.5×1.0＝1.035＞1.0,取2

22l0h2h0l00.9411.5121.01.0η＝1+1400e0h＝1+14001.2351.0 由

h1.0e＝ηe0+2×1.235+2 xγ0Nde＝fcdbx（h0-2）

x3

××10××1000×X×（940－2）

解得x＝100mm＜ξbh0×940＝526.4mm,为大偏幸受压构件. AS＝fcdbx0Ndfsd11.510001001.0575.98103280＝2

＝2050mm

2

按构造配筋用Ф18@100mm,现实AS＝2543mm

100ASbh01002543＝1000940 知足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》第9.1.12条的划定.根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》第5.2.9条： ×10

-3fcu,k-3

bh0×10×25×1000×940

＝2397kN＞γ0Vd×

抗剪截面尺寸相符划定.

×10α2ftdbh0×10×××1000×940

-3

-3

＝578.1kN＞γ0Vd× 仅需按构造设置抗剪钢筋. (2)节点

l0=11.5m,h=1.5m,a=0.06m,h0=1.44m. e0＝i＝l0iMdNd1197.86 ＝575.98 bh212＝1.5212 11.5＝0.433 由

e0h012.08×1.44＝4.1＞1.0,取1 11.5×1.5＝1.07＞1.0,取2

2l0hh0η＝1+1400e0l01.4411.5121.01.0h＝1+14002.081.5 22由

h1.5e＝ηe0+2×2.08+2 xγ0Nde＝fcdbx（h0-2）

x3

××10××1000×X×（1440－2）

解得x＝104mm＜ξbh0×1440＝806mm,为大偏幸受压构件. AS＝fcdbx0Ndfsd11.510001041.0575.98103280＝2

＝2214mm

2

用Ф20@100mm,现实AS＝3140mm

100ASbh01003140＝10001440 知足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》第9.1.12条的划定.根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》第5.2.9条： ×10

-3fcu,k-3

bh0×10×25×1000×1440

＝3672kN＞γ0Vd×

抗剪截面尺寸相符划定.

×10-3

α-3

2ftdbh0×10×××1000×1440

＝885.6kN＞γ0Vd× 仅需按构造设置抗剪钢筋. (五)基底应力验算 1．箱涵自重产生应力

V25(1.010210.51.020.50.52)P箱＝L＝102

P2

土＝γ1×kN/m

V10810.5 P水＝L＝10＝84kN/m2

由图1-7 3w1＝q车-L2pe车h2p2××2

3w2＝q车+L2peh2p＝10.33+3/102

××2

车

(w2w1)L30.7610P

活＝w1L+2＝0+2=153.6kN 偏幸距

单位长度竖向力N=P箱L+P土L+ P水L+P活 M=P活××·m 由《公路桥涵地基与基本设计规范》

2758.3256.5NM101.0102291.22AW=6=275.8315.39=260.44kPa＜［σ＝380kPa,知足请求.

复核人： 0］