箱涵结构计算书Word文件下载.docx

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1.2标准与规范

1.2.1标准

桥梁结构安全等级为一级;

设计荷载：

汽车荷载：

公路-I级，人群荷载：

根据《桥梁设计准则》要求。

跨径：

2孔6.0x3.5m钢筋砼箱涵；

箱涵总长：

46m；

横坡：

根据道路设计进行设置。

地震烈度：

7度；

环境条件Ⅰ类;

地震荷载：

地震基本烈度为7度，动荷载峰值加速度0.1g，Ⅱ类场地。

1.2.2规范

《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）；

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）；

《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）；

《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/TB02-01-2008）；

《公路涵洞设计细则》（JTG/TD65-04-2007）；

《公路桥梁抗震设计细则》（JTJ041-2000）；

《城市道路设计规范》（CJJ37-90）；

1.2.3参考资料

《公路桥涵设计手册》桥梁上册（人民交通出版社2004.03）

《公路小桥涵设计示例》（人民交通出版社2005.01）

1.3主要材料

1）混凝土：

箱涵采用C30混凝土。

2）普通钢筋：

R235，

，

；

HRB335，

。

1.4设计要点与参数

1）箱涵按钢筋混凝土构件设计；

2）根据本箱涵特点，利用有限元软件，建立空间模型，对箱涵进行整体计算；

3）冲击系数：

不计冲击效应。

1.5计算软件

采用Midas软件建立空间模型，对箱涵进行整体受力分析，并对箱涵截面抗弯、抗扭、抗剪、裂缝宽度进行验算。

2计算模型简介

2.1计算模型

根据本箱涵的特点，利用Midas软件，建立空间模型，箱涵采用梁单元模拟，具体模型如下图2.1：

图2.1箱涵有限元计算模型

2.2荷载施加

1）自重：

考虑1.05的增大系数。

2）土压力：

36.0kN/m2。

3）土侧压力：

顶板处：

18.0kN/m2，底板处：

53.0kN/m2。

3）车道荷载：

无。

4）人群荷载：

按照5m宽人行道施加。

3箱涵结构计算

3.1荷载组合

基本组合1:

1.2恒载+1.0收缩+1.0徐变

基本组合2:

1.2恒载+1.0收缩+1.0徐变+1.4移动荷载

基本组合3:

1.0恒载+1.0收缩+1.0徐变

基本组合4:

1.0恒载+1.0收缩+1.0徐变+1.4移动荷载

短期组合:

1.0恒载+1.0收缩+1.0徐变+0.7移动荷载

长期组合:

1.0恒载+1.0收缩+1.0徐变+0.4移动荷载

弹性阶段应力验算组合:

1.0恒载+1.0收缩+1.0徐变+1.0移动荷载

3.2箱涵受力计算

3.2.1箱涵弯矩

在基本效应组合作用下，箱涵弯矩如下图所示：

图3.1：

箱涵弯矩（基本效应组合）

在短期效应组合作用下，箱涵弯矩如下图所示：

图3.2：

箱涵弯矩（短期效应组合）

在长期效应组合作用下，箱涵弯矩如下图所示：

图3.3：

箱涵弯矩（长期效应组合）

3.2.2箱涵剪力

在基本效应组合作用下，箱涵剪力如下图所示：

图3.4：

箱涵剪力（基本效应组合）

在短期效应组合作用下，箱涵剪力如下图所示：

图3.5：

箱涵剪力（短期效应组合）

在长期效应组合作用下，箱涵剪力如下图所示：

图3.6：

箱涵剪力（长期效应组合）

3.2.3箱涵轴力

在基本效应组合作用下，箱涵的轴力如下图所示：

图3.7：

箱涵轴力（基本效应组合）

在短期效应组合作用下，箱涵的轴力如下图所示：

图3.8：

箱涵轴力（短期效应组合）

在长期效应组合作用下，箱涵的轴力如下图所示：

图3.9：

箱涵轴力（长期效应组合）

3.2.4箱涵配筋验算

在基本组合、短期组合、长期组合作用下，箱涵弯矩、剪力、轴力汇总如下:

表1.箱涵内力汇总表

最大正弯矩

最大负弯矩

最大剪力

最大轴力

基本效应组合

279.9

-266.4

464

-614.6

短期效应组合

174.1

-165.8

268.7

-405.7

长期效应组合

140.2

-133.8

201.3

-344.9

根据MIDAS验算结果，箱涵的抗弯承载能力、抗剪承载能力、裂缝宽度均满足规范要求，下面示出箱涵的验算结果。

1）箱涵抗弯承载能力验算

单元

位置

最大/最小

组合名称

类型

验算

rMu

（kN-m）

Mn

1

I

最大

cLCB2

MY-MAX

OK

219.513

527.856

最小

cLCB4

MY-MIN

28.858

J

75.066

-43.280

2

28.101

-109.152

3

-7.023

-164.438

4

-32.365

-196.514

5

-43.995

-190.298

6

-7.260

-150.842

7

62.210

-82.324

8

173.881

-5.573

9

307.926

41.823

10

11

12

13

14

15

16

17

18

219.512

40

14.700

461.874

-179.114

118.589

-66.785

41

206.839

-3.709

42

266.310

24.049

43

290.180

24.893

44

276.497

9.135

45

226.858

-21.868

46

148.049

-73.654

47

55.258

-161.827

48

-36.108

-293.034

49

50

51

52

53

54

55

56

57

2）箱涵抗剪承载能力验算

rVd

（kN）

Vn

截面验算

FZ-MAX

388.794

679.497

OK

FZ-MIN

93.066

397.456

100.284

270.413

68.862

279.076

76.080

165.619

32.282

174.281

39.501

73.444

-13.505

82.107

-6.286

31.868

cL