某工程双孔箱涵设计计算书（按新规范计算）.doc

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1、园中路双孔箱涵计算书一、设计资料箱涵净跨径L 。=24m ，净高H 。=3.6m，箱涵顶面铺装沥青砼0.05m+C40细石砼层0.2m （平均），两端填土r=18KN/m3, =30，箱涵主体结构砼强度等级为C30，箱涵基础垫层采用C10砼，受力钢筋采用HRB335钢筋，地基为粉质粘土，汽车荷载为城-B 。二、设计依据公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规划（JTG D62-2004）三、内力计算 1、荷载计算 1）恒载恒载竖向压力p 1=r1H+r2=24(0.05+0.2+250.4=16KN/m2 恒载水平压力：顶板处：p 2= 245(tan 21-H =1.5KN/m2底板处：p 3=

2、 245(tan (21-+h H =27.87KN/m22）活载a 1=a2+2H=0.25+20.25tan30=0.54m b 1=b2+2H=0.6+20.25tan30=0.89m 车辆荷载垂直压力q 车=11b a G=89. 054. 060=124.84KN/m2车辆荷载水平压力e 车=q车tan 2(45-/2=124.840.333=41.61KN/m2 3 作用于底板垂直均布荷载总和q 1=1.2q恒1+1.4q车1 q 恒1=p1+B d d H r 2(43+=16+9. 83. 03. 02(6. 325+=25KN/mq 车1=124.84 KN/mq 1=1.2

3、q恒1+1.4q车1=1.225+1.4124.84=204.78 KN/m4 作用于顶板垂直均布荷载总和q 2=1.2q恒2+1.4q车2 q 恒2= 16KN/m q 车2=124.84 KN/mq 2=1.2q恒2+1.4q车2=193.98 KN/m5 作用于侧墙顶部的水平均布荷载总和q 3=1.2q恒3+1.4q车3 q 恒3= 1.5KN/m q 车3=41.61 KN/mq 3=1.2q恒3+1.4q车3=60.05 KN/m6 作用于侧墙底部的水平均布荷载总和q 4=1.2q恒4+1.4q车4 q 恒4= 27.87KN/m q 车4=41.61 KN/mq 4=1.2q恒4+

4、1.4q车4=91.7KN/m 2、恒载固端弯矩计算m KN L q MF AC -=-=-=65. 24123. 416122212恒恒mKN M M FAC F CA =-=65. 24恒恒 m KN L q MF BD =-=52. 38123. 425122211恒恒mKN M M FBD F D B -=-=52. 38恒恒 m KN L q q L q MFAB =-+=-+=06. 16304 5. 187. 27(1245. 130 (12222234223恒恒恒恒mKN L q q L q MFBA -=-=-=10. 23204 5. 187. 27(1245. 120 (

5、12222234223恒恒恒恒3、活载固端弯矩计算m KN L q MF AC -=-=-=36. 192123. 484. 124122212车车m KN M M F AC F CA =-=36. 192车车 mKN L q MFBD =36. 192123. 484. 124122211车车m KN M M F BD F D B -=-=36. 192车车 mKN L q q L q MFAB =-+=-+=48. 55304 61. 4161. 41(12461. 4130 (12222234223车车车车m KN L q q L q MF BA -=-=48. 5520(1222342

6、23车车车车3、抗弯劲度计算005. 03. 4124. 04124313=L d K AC顶 005. 03. 4124. 04124313=L d K BD 底00225. 04123. 04124323=L d K K BA AB侧 4、杆端弯矩的分配系数计算69. 000225. 0005. 0005. 0=+=+=AB AC AC AC K K K 31. 000225. 0005. 000225. 0=+=+=AB AC AB AB K K K 31. 0005. 000225. 000225. 0=+=+=BD BA BA BA K K K 69. 0005. 000225. 0

7、005. 0=+=+=BD BA BD BD K K K 5、杆端弯矩的传递系数各杆件向远端的传递系数均为0.5 6、结点弯矩分配计算恒载弯矩分配计算表注：弯矩符号以绕杆端顺时针旋转为正。7、各部位剪力、轴向力及控制截面弯矩计算。（1）杆件AC （顶板）及杆件BD （底板）剪力计算KN L M M L q Q CA AC AC 69. 313. 453. 2889. 1623. 4162112=+-=+-=恒恒恒恒 KN L M M L q Q CAAC AC 41. 2293. 425. 24858. 8023. 484. 1242112=+-=+-=车车车车Q AC =1.2QAC 恒

8、+1.4QAC 车=359.2KNKN L M M L q Q CA AC CA 11. 373. 453. 2889. 1623. 4162112-=+-=+-=恒恒恒恒KN L M M L q Q AC CA CA 40. 3073. 425. 24858. 8023. 484. 1242112-=+-=+-=车车车车 Q CA =1.2QCA 恒+1.4QCA 车=-474.89KNKN L M M L q Q BD DB DB 88. 573. 468. 2644. 4423. 4252111=+-=+-=恒恒恒恒 KN L M M L q Q BD DB DB 39. 3073. 4

9、59. 8024. 24823. 484. 1242111=+-=+-=车车车车 Q DB =1.2QDB 恒+1.4QDB 车=499.80KNKN L M M L q Q BD DB BD 62. 493. 468. 2644. 4423. 4252111-=+-=+-=恒恒恒恒 KN L M M L q Q BD DB BD 42. 2293. 459. 8024. 24823. 484. 1242111-=+-=+-=车车车车 Q BD =1.2QBD 恒+1.4QBD 车=-380.73KN（2）杆件AB （侧墙）剪力计算KN L M M L q q L q Q BAAB AB 13

10、. 18468. 2689. 1634 5. 187. 27(2487. 273 (2223424-=-+-=+-+-=恒恒恒恒恒恒KNL M M L q q L q Q BAAB AB 22. 83459. 8058. 8034 61. 4161. 41(2461. 413 (2223424-=-+-=+-+-=车车车车车车Q AB =1.2QAB 恒+1.4QAB 车=-138.26KNKNL M M L q q L q Q BAAB BA 61. 40468. 2689. 1664 5. 187. 27(2487. 276 (2223424=-=+-=恒恒恒恒恒恒KNL M M L q

11、q L q Q BAAB BA 22. 83459. 8058. 8064 61. 4161. 41(2461. 416 (2223424=-=+-=车车车车车车Q BA =1.2QBA 恒+1.4QBA 车=165.24KN（3）各加腋起点截面弯矩及跨间最大弯矩计算加腋尺寸为0.50.3m则底板左加腋起点截面跨结点D 的距离X 1左=L1-d 1/2-0.5=3.65m 底板右加腋起点截面跨结点D 的距离X 1右=0.5+d1/2=0.65m顶板左加腋起点截面跨结点A 的距离X 2左=X1右=0.5+d1/2=0.65m 顶板右加腋起点截面跨结点A 的距离X 2右=X1左=L1-d 1/2

12、-0.5=3.65m 侧墙上加腋起点截面跨结点B 的距离X 上=L2-d 2/2-0.3=3.5m 侧墙下加腋起点截面跨结点B 的距离X 下=0.3+d2/2=0.5m 各加腋起点截面的弯矩分别为：mKN X q X Q M M DB DB=-+-=-+=32. 59265. 378. 20465. 38. 49986. 400222111左左底左mKN X q X Q M M DB DB-=-+-=-+=25. 119265. 078. 20465. 08. 49986. 400222111右右底右mKN X q X Q M M AC AC =-+-=-+=42. 59265. 098. 1

13、9365. 02. 35908. 133222222左左顶左mKN X q X Q M M AC AC -=-+-=-+=15. 114265. 398. 19365. 32. 35908. 133222222右右顶右mKN L X q q X q X Q M M BA BA -=-+-+-=-+-+=45. 73465. 0 05. 607. 91(25. 07. 915. 024. 16577. 1446 (232233424下下下侧下mKN L X q q X q X Q M M BA BA -=-+-+-=-+-+=55. 71465. 3 05. 607. 91(25. 37. 91

14、5. 324. 16577. 1446 (232233424上上上侧上底板（BD ）、顶板（AC ）、侧墙（AB ）跨间最大弯矩截面位置1 X （距结点D 的距离）、2 X （距结点A 的距离）、3 X （距结点B 的距离）m q Q X DB 44. 278. 20480. 49911=m q Q X AC 85. 198. 1932. 35922=mL q q L q q Q q q X BA 97. 1405. 607. 91(405. 607. 91(24. 16527. 917. 91 (222342342443=-=-=底板（BD ）、顶板（AC ）、侧墙（AB ）跨间最大弯矩mK

15、N X q X Q M M DB DB=-+-=-+=06. 209244. 278. 20444. 28. 49986. 4002221111 mKN X q X Q M M AC AC =-+-=-+=49. 199285. 198. 19385. 12. 35908. 1332222222 mKN L X q q X q X Q M M BA BA =-+-+-=-+-+=83. 124697. 1 05. 607. 91(297. 17. 9197. 124. 16584. 1446 (2322333423433 8、轴向力计算根据力的平衡原理，顶板轴向力等于侧墙上端剪力；底板轴向力等

16、于侧墙下端剪力；侧墙轴向力等于顶板及底板板端剪力。9、内力计算成果注：弯矩符号以洞壁内侧受拉为正，外侧受拉为负；轴向力以压力为正，拉为负。四、截面设计（1）顶板（A-C ）钢筋按左、右对称，用最不利荷载计算。 a 跨中：l 0=4.3m h=0.4m a=0.04m h 0=0.36m m N M e d d 443. 126. 13849. 1990=115. 0124. 01222=bh i5. 1739. 37115. 03. 40=i l 由公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范（JTG D62-2004）第5.3.10条0. 102. 1136. 0443. 17. 22. 07.

17、22. 01取=+=+= h e 0. 104. 14. 03. 401. 015. 1. 015. 12取=-=-=h l 021. 111 4. 03. 4(443. 1140036. 01 (140012212=+=+=h l e h由公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范（JTG D62-2004）第5.3.5条m a h e e 633. 104. 024. 0443. 1021. 12=-+=-+= 2360(10008. 1316331026. 1389. 02(30xx xh x b f e N cd d -=-= 解得mm h mm x b 6. 20136056. 05. 4

18、3=bh A s 满足公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范（JTG D62-2004）第9.1.12条规定。KNQ KN bh f d k cu 31051. 3449. 06. 10053601000301051. 01051. 03, 3=- 抗剪配筋按构造设置。 b 角点：l 0=4.3m h=0.7m a=0.04m h 0=0.66m m N M e d d 963. 026. 13808. 1330=202. 0127. 01222=bh i5. 1729. 21202. 03. 40=i l 由公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范（JTG D62-2004）第5.3.10条0.

19、114. 466. 0963. 07. 22. 07. 22. 01取=+=+= h e 0. 109. 17. 03. 401. 015. 1. 015. 12取=-=-=h l 018. 111 7. 03. 4(963. 0140066. 01 (140012212=+=+=h l e h由公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范（JTG D62-2004）第5.3.5条m a h e e 29. 104. 027. 0963. 0018. 12=-+=-+= 2660(10008. 1312901026. 1389. 02(30xx x h x b f e N cd d -=-= 解得mm

20、 h mm x b 37066056. 09. 17=bh A s 满足公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范（JTG D62-2004）第9.1.12条规定。KNQ KN bh f A k cu 3. 3232. 3599. 0184466010001051. 01051. 03, 3=- 抗剪配筋按构造设置。（2）底板（B-D ）钢筋按左、右对称，用最不利荷载计算。 a 跨中：l 0=4.3m h=0.4m a=0.04m h 0=0.36m m N M e d d 265. 124. 16506. 2090=104. 01236. 01222=bh i5. 1735. 41104. 03.

21、 40=i l 由公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范（JTG D62-2004）第5.3.10条0. 1136. 0265. 17. 22. 07. 22. 01取+=+= h e 0. 104. 14. 03. 401. 015. 1. 015. 12取=-=-=h l 023. 111 4. 03. 4(265. 1140036. 01 (140012212=+=+=h l e h由公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范（JTG D62-2004）第5.3.5条m a h e e 454. 104. 024. 0265. 1023. 12=-+=-+= 2360(10008. 131454

22、1024. 1659. 02(30xx x h x b f e N cd d -=-= 解得mm h mm x b 6. 20136056. 05. 46=bh A s 满足公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范（JTG D62-2004）第9.1.12条规定。KNQ KN bh f B k cu 34373. 3809. 06. 10053601000301051. 01051. 03, 3=- 抗剪配筋按构造设置。 b 角点：l 0=4.3m h=0.7m a=0.04m h 0=0.66m m N M e d d 877. 024. 16584. 1440=202. 0127. 01222

23、=bh i5. 1729. 21202. 03. 40=i l 由公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范（JTG D62-2004）第5.3.10条0. 179. 366. 0877. 07. 22. 07. 22. 01取=+=+= h e 0. 109. 17. 03. 401. 015. 1. 015. 12取=-=-=h l 02. 111 7. 03. 4(877. 0140066. 01 (140012212=+=+=h l e h由公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范（JTG D62-2004）第5.3.5条m a h e e 205. 104. 027. 0877. 002. 1

24、2=-+=-+= 2660(10008. 1312051024. 1659. 02(30xx x h x b f e N cd d -=-= 解得mm h mm x b 37066056. 020=bh A s 满足公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范（JTG D62-2004）第9.1.12条规定。KNQ KN bh f B k cu 6. 34273. 3809. 018446601000301051. 01051. 03, 3=- 抗剪配筋按构造设置。（2）侧板（A-B ） a 板中：l 0=4.0m h=0.3m a=0.04m h 0=0.26m m N M e d d 036.

25、02. 35983. 120=087. 0123. 01222=bh i5. 1798. 45087. 00. 40=i l 由公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范（JTG D62-2004）第5.3.10条57. 026. 0036. 07. 22. 07. 22. 01=+=+= h e 0. 102. 13. 00. 401. 015. 1. 015. 12取=-=-=h l 523. 1157. 0 3. 00. 4(036. 0140026. 01 (140012212=+=+=h l e h由公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范（JTG D62-2004）第5.3.5条m a h

26、e e 165. 004. 023. 0036. 0523. 12=-+=-+= 2260(10008. 13165102. 3599. 02(30xx x h x b f e N cd d -=-= 解得mm h mm x b 6. 14526056. 03. 15=bh A s 满足公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范（JTG D62-2004）第9.1.12条规定。KNQ KN bh f B k cu 7. 14824. 1659. 03. 72626010001051. 01051. 03, 3=- 抗剪配筋按构造设置。 c 角点：l 0=4.0m h=0.8m a=0.04m h 0

27、=0.76m m N M e d d 403. 02. 35984. 1440=23. 0128. 01222=bh i5. 1739. 1723. 00. 40=i l 故不需要计算由公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范（JTG D62-2004）第5.3.5条m a h e e 713. 004. 027. 0403. 02=-+=-+= 2760(10008. 13713102. 3599. 02(30xx x h x b f e N cd d -=-= 解得mm h mm x b 6. 42576056. 03. 22=bh A s 满足公路钢筋混凝土及预应力砼桥涵设计规范（JTG D

28、62-2004）第9.1.12条规定。KNQ KN bh f B k cu 6. 34273. 3809. 018446601000301051. 01051. 03, 3=- 抗剪配筋按构造设置。（2）中板（C-D ）中板配筋参照侧板配筋，其配筋偏安全。五、基底应力验算（1）荷载计算2/37. 336. 425. 03. 024. 43. 0244. 0(25m KN LVP =+=箱P 土=240.25=6.0KN/m22/65. 306. 43. 06. 34(10m KN LVP =-=水P 车=124.84KN/m2 偏心距e=0.65mN=P土+P箱+P水+P车=6+33.37

29、+30.65+124.84=194.86KN/m2 M=P车e=124.840.65=81.146KNm （2）基地应力由公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ024-85）第3.2.2-25式KPa W M A N 36. 1936. 652336. 4266. 4146. 8116. 486. 1942=（3）基底容许应力基础宽度b=4.6m2m，基础深度h=0.25+4.4=4.65m3m，且h/b=1.014故应按公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ024-85）第2.1.4条计算修正后的容许应力 K 1=2.0，K 2=4.0KPah K b K 2. 319 365. 4(184 26. 4(272603( 2(2211=-+-+=-+-+=KPa KPa 2. 31936. 65=满足要求。