箱涵结构计算书.docx
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箱涵结构计算书.docx
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箱涵结构计算书
1计算依据与基础资料
1.1工程概况
道路在桩号K1+000处设置两孔6x3.5m箱涵,箱涵结构中心线与道路中线的法线逆交13.5度,箱涵全长46m
1.1.1截面尺寸
净跨径:
6m
净高:
3.5m
顶板厚:
0.6m
底板厚:
0.65m
侧墙厚:
0.6m
倒角:
0.15x0.15m
基础:
15cmC15素混凝土垫层;50cm浆砌片石垫层;
基础宽度:
14.8m
1.1.2填土情况
箱涵覆土厚度:
1.729m
土的内摩擦角:
30°
填土容重:
18KN/m3
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
(kN-m)
1
I
最大
cLCB2
MY-MAX
OK
219.513
527.856
1
I
最小
cLCB4
MY-MIN
OK
28.858
527.856
1
J
最大
cLCB2
MY-MAX
OK
75.066
527.856
1
J
最小
cLCB4
MY-MIN
OK
-43.280
527.856
2
I
最大
cLCB2
MY-MAX
OK
75.066
527.856
2
I
最小
cLCB4
MY-MIN
OK
-43.280
527.856
2
J
最大
cLCB4
MY-MAX
OK
28.101
527.856
2
J
最小
cLCB2
MY-MIN
OK
-109.152
527.856
3
I
最大
cLCB4
MY-MAX
OK
28.101
527.856
3
I
最小
cLCB2
MY-MIN
OK
-109.152
527.856
3
J
最大
cLCB4
MY-MAX
OK
-7.023
527.856
3
J
最小
cLCB2
MY-MIN
OK
-164.438
527.856
4
I
最大
cLCB4
MY-MAX
OK
-7.023
527.856
4
I
最小
cLCB2
MY-MIN
OK
-164.438
527.856
4
J
最大
cLCB4
MY-MAX
OK
-32.365
527.856
4
J
最小
cLCB2
MY-MIN
OK
-196.514
527.856
5
I
最大
cLCB4
MY-MAX
OK
-32.365
527.856
5
I
最小
cLCB2
MY-MIN
OK
-196.514
527.856
5
J
最大
cLCB4
MY-MAX
OK
-43.995
527.856
5
J
最小
cLCB2
MY-MIN
OK
-190.298
527.856
6
I
最大
cLCB4
MY-MAX
OK
-43.995
527.856
6
I
最小
cLCB2
MY-MIN
OK
-190.298
527.856
6
J
最大
cLCB4
MY-MAX
OK
-7.260
527.856
6
J
最小
cLCB2
MY-MIN
OK
-150.842
527.856
7
I
最大
cLCB4
MY-MAX
OK
-7.260
527.856
7
I
最小
cLCB2
MY-MIN
OK
-150.842
527.856
7
J
最大
cLCB4
MY-MAX
OK
62.210
527.856
7
J
最小
cLCB2
MY-MIN
OK
-82.324
527.856
8
I
最大
cLCB4
MY-MAX
OK
62.210
527.856
8
I
最小
cLCB2
MY-MIN
OK
-82.324
527.856
8
J
最大
cLCB2
MY-MAX
OK
173.881
527.856
8
J
最小
cLCB4
MY-MIN
OK
-5.573
527.856
9
I
最大
cLCB2
MY-MAX
OK
173.881
527.856
9
I
最小
cLCB4
MY-MIN
OK
-5.573
527.856
9
J
最大
cLCB2
MY-MAX
OK
307.926
527.856
9
J
最小
cLCB4
MY-MIN
OK
41.823
527.856
10
I
最大
cLCB2
MY-MAX
OK
307.926
527.856
10
I
最小
cLCB4
MY-MIN
OK
41.823
527.856
10
J
最大
cLCB2
MY-MAX
OK
173.881
527.856
10
J
最小
cLCB4
MY-MIN
OK
-5.573
527.856
11
I
最大
cLCB2
MY-MAX
OK
173.881
527.856
11
I
最小
cLCB4
MY-MIN
OK
-5.573
527.856
11
J
最大
cLCB4
MY-MAX
OK
62.210
527.856
11
J
最小
cLCB2
MY-MIN
OK
-82.324
527.856
12
I
最大
cLCB4
MY-MAX
OK
62.210
527.856
12
I
最小
cLCB2
MY-MIN
OK
-82.324
527.856
12
J
最大
cLCB4
MY-MAX
OK
-7.260
527.856
12
J
最小
cLCB2
MY-MIN
OK
-150.842
527.856
13
I
最大
cLCB4
MY-MAX
OK
-7.260
527.856
13
I
最小
cLCB2
MY-MIN
OK
-150.842
527.856
13
J
最大
cLCB4
MY-MAX
OK
-43.995
527.856
13
J
最小
cLCB2
MY-MIN
OK
-190.298
527.856
14
I
最大
cLCB4
MY-MAX
OK
-43.995
527.856
14
I
最小
cLCB2
MY-MIN
OK
-190.298
527.856
14
J
最大
cLCB4
MY-MAX
OK
-32.365
527.856
14
J
最小
cLCB2
MY-MIN
OK
-196.514
527.856
15
I
最大
cLCB4
MY-MAX
OK
-32.365
527.856
15
I
最小
cLCB2
MY-MIN
OK
-196.514
527.856
15
J
最大
cLCB4
MY-MAX
OK
-7.023
527.856
15
J
最小
cLCB2
MY-MIN
OK
-164.438
527.856
16
I
最大
cLCB4
MY-MAX
OK
-7.023
527.856
16
I
最小
cLCB2
MY-MIN
OK
-164.438
527.856
16
J
最大
cLCB4
MY-MAX
OK
28.101
527.856
16
J
最小
cLCB2
MY-MIN
OK
-109.152
527.856
17
I
最大
cLCB4
MY-MAX
OK
28.101
527.856
17
I
最小
cLCB2
MY-MIN
OK
-109.152
527.856
17
J
最大
cLCB2
MY-MAX
OK
75.066
527.856
17
J
最小
cLCB4
MY-MIN
OK
-43.280
527.856
18
I
最大
cLCB2
MY-MAX
OK
75.066
527.856
18
I
最小
cLCB4
MY-MIN
OK
-43.280
527.856
18
J
最大
cLCB2
MY-MAX
OK
219.512
527.856
18
J
最小
cLCB4
MY-MIN
OK
28.858
527.856
40
I
最大
cLCB4
MY-MAX
OK
14.700
461.874
40
I
最小
cLCB2
MY-MIN
OK
-179.114
461.874
40
J
最大
cLCB4
MY-MAX
OK
118.589
461.874
40
J
最小
cLCB2
MY-MIN
OK
-66.785
461.874
41
I
最大
cLCB4
MY-MAX
OK
118.589
461.874
41
I
最小
cLCB2
MY-MIN
OK
-66.785
461.874
41
J
最大
cLCB2
MY-MAX
OK
206.839
461.874
41
J
最小
cLCB4
MY-MIN
OK
-3.709
461.874
42
I
最大
cLCB2
MY-MAX
OK
206.839
461.874
42
I
最小
cLCB4
MY-MIN
OK
-3.709
461.874
42
J
最大
cLCB2
MY-MAX
OK
266.310
461.874
42
J
最小
cLCB4
MY-MIN
OK
24.049
461.874
43
I
最大
cLCB2
MY-MAX
OK
266.310
461.874
43
I
最小
cLCB4
MY-MIN
OK
24.049
461.874
43
J
最大
cLCB2
MY-MAX
OK
290.180
461.874
43
J
最小
cLCB4
MY-MIN
OK
24.893
461.874
44
I
最大
cLCB2
MY-MAX
OK
290.180
461.874
44
I
最小
cLCB4
MY-MIN
OK
24.893
461.874
44
J
最大
cLCB2
MY-MAX
OK
276.497
461.874
44
J
最小
cLCB4
MY-MIN
OK
9.135
461.874
45
I
最大
cLCB2
MY-MAX
OK
276.497
461.874
45
I
最小
cLCB4
MY-MIN
OK
9.135
461.874
45
J
最大
cLCB2
MY-MAX
OK
226.858
461.874
45
J
最小
cLCB4
MY-MIN
OK
-21.868
461.874
46
I
最大
cLCB2
MY-MAX
OK
226.858
461.874
46
I
最小
cLCB4
MY-MIN
OK
-21.868
461.874
46
J
最大
cLCB4
MY-MAX
OK
148.049
461.874
46
J
最小
cLCB2
MY-MIN
OK
-73.654
461.874
47
I
最大
cLCB4
MY-MAX
OK
148.049
461.874
47
I
最小
cLCB2
MY-MIN
OK
-73.654
461.874
47
J
最大
cLCB4
MY-MAX
OK
55.258
461.874
47
J
最小
cLCB2
MY-MIN
OK
-161.827
461.874
48
I
最大
cLCB4
MY-MAX
OK
55.258
461.874
48
I
最小
cLCB2
MY-MIN
OK
-161.827
461.874
48
J
最大
cLCB4
MY-MAX
OK
-36.108
461.874
48
J
最小
cLCB2
MY-MIN
OK
-293.034
461.874
49
I
最大
cLCB4
MY-MAX
OK
-36.108
461.874
49
I
最小
cLCB2
MY-MIN
OK
-293.034
461.874
49
J
最大
cLCB4
MY-MAX
OK
55.258
461.874
49
J
最小
cLCB2
MY-MIN
OK
-161.827
461.874
50
I
最大
cLCB4
MY-MAX
OK
55.258
461.874
50
I
最小
cLCB2
MY-MIN
OK
-161.827
461.874
50
J
最大
cLCB4
MY-MAX
OK
148.049
461.874
50
J
最小
cLCB2
MY-MIN
OK
-73.654
461.874
51
I
最大
cLCB4
MY-MAX
OK
148.049
461.874
51
I
最小
cLCB2
MY-MIN
OK
-73.654
461.874
51
J
最大
cLCB2
MY-MAX
OK
226.858
461.874
51
J
最小
cLCB4
MY-MIN
OK
-21.868
461.874
52
I
最大
cLCB2
MY-MAX
OK
226.858
461.874
52
I
最小
cLCB4
MY-MIN
OK
-21.868
461.874
52
J
最大
cLCB2
MY-MAX
OK
276.497
461.874
52
J
最小
cLCB4
MY-MIN
OK
9.135
461.874
53
I
最大
cLCB2
MY-MAX
OK
276.497
461.874
53
I
最小
cLCB4
MY-MIN
OK
9.135
461.874
53
J
最大
cLCB2
MY-MAX
OK
290.180
461.874
53
J
最小
cLCB4
MY-MIN
OK
24.893
461.874
54
I
最大
cLCB2
MY-MAX
OK
290.180
461.874
54
I
最小
cLCB4
MY-MIN
OK
24.893
461.874
54
J
最大
cLCB2
MY-MAX
OK
266.310
461.874
54
J
最小
cLCB4
MY-MIN
OK
24.049
461.874
55
I
最大
cLCB2
MY-MAX
OK
266.310
461.874
55
I
最小
cLCB4
MY-MIN
OK
24.049
461.874
55
J
最大
cLCB2
MY-MAX
OK
206.839
461.874
55
J
最小
cLCB4
MY-MIN
OK
-3.709
461.874
56
I
最大
cLCB2
MY-MAX
OK
206.839
461.874
56
I
最小
cLCB4
MY-MIN
OK
-3.709
461.874
56
J
最大
cLCB4
MY-MAX
OK
118.589
461.874
56
J
最小
cLCB2
MY-MIN
OK
-66.785
461.874
57
I
最大
cLCB4
MY-MAX
OK
118.589
461.874
57
I
最小
cLCB2
MY-MIN
OK
-66.785
461.874
57
J
最大
cLCB4
MY-MAX
OK
14.700
461.874
57
J
最小
cLCB2
MY-MIN
OK
-179.114
461.874
2)箱涵抗剪承载能力验算
单元
位置
最大/最小
组合名称
类型
验算
rVd
(kN)
Vn
(kN)
截面验算
1
I
最大
cLCB2
FZ-MAX
OK
388.794
679.497
OK
1
I
最小
cLCB4
FZ-MIN
OK
93.066
679.497
OK
1
J
最大
cLCB2
FZ-MAX
OK
397.456
679.497
OK
1
J
最小
cLCB4
FZ-MIN
OK
100.284
679.497
OK
2
I
最大
cLCB2
FZ-MAX
OK
270.413
679.497
OK
2
I
最小
cLCB4
FZ-MIN
OK
68.862
679.497
OK
2
J
最大
cLCB2
FZ-MAX
OK
279.076
679.497
OK
2
J
最小
cLCB4
FZ-MIN
OK
76.080
679.497
OK
3
I
最大
cLCB2
FZ-MAX
OK
165.619
679.497
OK
3
I
最小
cLCB4
FZ-MIN
OK
32.282
679.497
OK
3
J
最大
cLCB2
FZ-MAX
OK
174.281
679.497
OK
3
J
最小
cLCB4
FZ-MIN
OK
39.501
679.497
OK
4
I
最大
cLCB2
FZ-MAX
OK
73.444
679.497
OK
4
I
最小
cLCB4
FZ-MIN
OK
-13.505
679.497
OK
4
J
最大
cLCB2
FZ-MAX
OK
82.107
679.497
OK
4
J
最小
cLCB4
FZ-MIN
OK
-6.286
679.497
OK
5
I
最大
cLCB4
FZ-MAX
OK
31.868
679.497
OK
5
I
最小
cL
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 结构 计算