1、第1页1-12x4.5m钢筋砼箱涵计算一 基本设计资料:1 跨径:12米。2 涵身壁厚:0.85米3 荷载标准:城市-A级;人群荷载:3.5kN/m 2; 4 混凝土容重:26.0KN/m 3;5 采用的主要规范:公路桥涵设计通用规范(JTG-D60-2015);公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG-D62-2004); 公路涵洞设计细则(JTG/T D60-04-2007);6 选用材料:混凝土C40,fcd=19.1MPa,ftd=1.71MPa,E=3.25x10 4MPa;普通钢筋HRB400:fsk=400MPa,fsd=360Mpa,E=2.0x10 5Mpa;7 结构
2、重要性系数:ro=1.18 重力系数:1.049 设计要点: 箱涵按整体闭合框架计算内力。顶、底板按受弯构件配置钢筋(不计轴向力的影响),侧墙按偏心受压构件计算。 涵身荷载:涵身所受荷载包括涵身自重、涵身侧面及顶面填土、铺装的压力,不计涵内底板上路面。涵身所受活载的考虑,明涵按45角扩散车轮荷载,并计入冲击力;暗涵按30角扩散车轮荷载,不计冲击力。土容重采用19KN/m 3,内摩擦角采用30。 温度应力按10考虑,并考虑了底板、侧墙与顶板分期浇筑时的混凝土的收缩影响,此项按降温15处理。 斜涵涵身的计算,仍试作正交箱涵计算。 箱涵洞口八字洞口采用悬臂挡墙设计,洞口设有洞口铺砌和隔水墙。10 荷
3、载组合: 钢筋混凝土构件按作用(或荷载)短期效应组合并考虑长期效应影响进行验算,其计算的最大裂缝宽度不得超过规范要求(参照规范JTG D62 2004第6.4.2条)。二 模型建立1.计算的基本假设: 1)取3m箱涵长度为研究对象,单元按钢筋混凝土构件II环境设计;2)模拟地基土弹簧刚度为20000KN/m 3;2.荷载工况:1)混凝土收缩徐变:3600天;2)体系温差:升温15、降温20;3.施工阶段1)安装模板,浇筑混凝土;(7天);2)计算收缩、徐变;(3600天);4.使用阶段1)箱涵顶板土压力按1m填土厚度计算;第1页2)箱涵两侧土压力采用主动土压计算,合力为275.4KN;三 计算
4、过程:使用“桥梁博士程序”对涵身主体进行结构安全复核。四 计算简图:1. 计算模型:箱涵标准横断面箱涵三维图形第1页五、钢筋面积估算换算成22钢筋21根七、强度计算:1、持久状况承载能力极限状态计算:主要进行承载力验算,材料采用其强度设计值,假设钢筋和混凝土同屈服,同属于塑性状态。计算时考虑冲击系数和结构重要性系数,计算表达式为: r0*S902 KN* m,符合规范要求。第1页2、持久状况正常使用极限状态计算:采用短期效应组合和长期效应组合,对构件的抗裂、裂缝宽度和挠度进行验算,汽车荷载可不计入冲击系数。长期效应组合在本处只考虑直接作用荷载,不考虑间接作用;短期效应组合出了考虑直接作用荷载外,尚应考虑间接荷载作用。(1)、正截面抗裂验算:作用短期效应组合:正截面混凝土最大裂缝宽度不大于0.2mm,计算结果如下图:正截面裂缝宽度计算上下缘裂缝宽度均小于0.2mm,满足规范要求。