1、目錄1 工程概況21.1 技術標準22 計算采用的技術規(guī)范及軟件23.設計資料34、荷載組合說明35、蓋板計算45.1 混凝土參數(shù)45.2荷載計算45.3 蓋板內力計算45.4 蓋板結構配筋55.5蓋板持久狀況承載能力極限狀態(tài)計算55.6 蓋板持久狀況正常使用極限狀態(tài)計算76、涵臺計算86.1基礎資料86.2涵臺與基礎構造86.3涵臺驗算107、計算結論13金甲大溝涵洞計算書1 工程概況貴陽市白云區(qū)大健康產業(yè)園一號路道路工程項目位置位于貴陽市白云區(qū)麥架鎮(zhèn)， 金甲大溝涵洞為一號路主線上跨金甲大溝而設。涵洞蓋板為現(xiàn)澆實心板梁，蓋板延跨徑方向端部厚度為55cm,直線過度到中間厚度為65cm。涵洞與道

2、路正交，凈跨徑為4米。涵洞起點樁號為JK0+103.275，終點樁號為JK0+213.275,全長110米。1.1 技術標準汽車荷載：城-A級；設計基準期：100年地震烈度：地震動峰值加速度0.05g，按設防道路等級：城市主干路設計荷載：1、結構重力：混凝土容重取 26KN/m3 2、填土容重20KN/M3，粘聚力c=0,內摩擦角為35度。3、收縮徐變影響力：按04設計規(guī)范取用，天數(shù)3650天4、汽車荷載：城-A級車道荷載及車輛荷載。自振頻率及沖擊系數(shù)：按規(guī)范取用按規(guī)范計算。5、溫度力：整體溫差取+20、-20。 6、地震動峰值加速度： 0.05g2 計算采用的技術規(guī)范及軟件1、公路工程技術標

3、準(JTG B01-2003)2、公路橋涵設計通用規(guī)范(JTG D60-2004)3、公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范(JTG D62-2004)4、公路圬工橋涵設計規(guī)范(JTG D61-2005)5、公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范(JTG D63-2007)6、城市橋梁設計規(guī)范（CJJ 11-2011）7公路橋涵施工技術規(guī)范（JTG TF50-2011）采用橋梁博士3.0進行混凝土梁驗算。3.設計資料 汽車荷載等級：城A-級； 環(huán)境類別：I類環(huán)境； 凈跨徑：L0=4m； 單側擱置長度：35.00cm； 計算跨徑：L=4.35m； 填土高以及路面結構：H=12m； 蓋板板端厚d1=55cm

4、；蓋板板中厚d2=65cm；凈保護層厚度c=3cm； 蓋板混凝土強度等級為C40； 軸心抗壓強度fcd=18.4Mpa； 軸心抗拉強度ftd=1.65Mpa； 主拉鋼筋等級為HRB400； 抗拉強度設計值fsd=330Mpa； 主筋直徑為28mm，蓋板容重1=26kN/m3； 填土容重2=20kN/m3 根據(jù)公路圬工橋涵設計規(guī)范(JTG D61-2005)中關于涵洞結構的計算假定：蓋板按兩端簡支的板計算，可不考慮涵臺傳來的水平力4、荷載組合說明荷載工況均按公路橋涵設計通用規(guī)范（JTG D60-2004）第、4.1.7規(guī)定進行組合。承載力極限狀態(tài)組合：1.2自重+1.0收縮徐變+1.4汽車+0.

5、98均勻升溫+0.98正溫差1.2自重+1.0收縮徐變+1.4汽車+0.98均勻降溫+0.98反溫差1.2自重+1.0收縮徐變+1.4汽車 正常使用極限狀態(tài)短期效應組合： 1.0自重+1.0收縮徐變+0.7汽車+1.0均勻升溫+0.8正溫差1.0自重+1.0收縮徐變+0.7汽車+1.0均勻降溫+0.8反溫差1.0自重+1.0收縮徐變+0.7汽車長期效應組合：1.0自重+1.0收縮徐變+0.4汽車+1.0均勻升溫+0.8正溫差1.0自重+1.0收縮徐變+0.4汽車+1.0均勻降溫+0.8反溫差1.0自重+1.0收縮徐變+0.4汽車5、蓋板計算5.1 混凝土參數(shù) 混凝土參數(shù) 強度等級彈性模量(MP

6、a)容重(kN/m3)線膨脹系數(shù)標準值設計值fck(MPa)ftk(MPa)fcd(MPa)ftd(MPa)C4034500261.00E-0526.82.418.41.65表注：表中標準值、設計值欄分別列出軸心抗壓強度fck、fcd和軸心抗拉強度ftk、ftd。5.2荷載計算二期荷載：填土重力、路面結構重力計算理論：彈性階段未考慮非線性影響計算模型：按材料類型采用空間實體單元模型模擬材料性質，蓋板單元均為梁單元，按平面桿系模擬蓋板受力。根據(jù)施工階段受力，本計算分為2個施工階段，本模型考慮了結構自重、收縮徐變、均勻升降溫、覆土重、車輛的影響，共分為10個單元，11個節(jié)點。5.3 蓋板內力計算節(jié)

7、點號內力最大剪力（KN）最小剪力（KN）最大彎矩（KN.M）最小彎矩（KN.M）165050000255046010486.43414345345287427623051743151381156215176006555467-115-1386215178-230-2765174319-345-41434528710-460-55010486.411-500-650005.4 蓋板結構配筋梁底設一排間距7.5cm的直徑28mm的HRB400鋼筋，梁頂設一排間距15的直徑18的HRB400鋼筋,箍筋以及主筋位置見施工圖5.5蓋板持久狀況承載能力極限狀態(tài)計算根據(jù)公橋規(guī)JTG D62-2004規(guī)定，矩

8、形截面正截面抗彎承載力應符合下列規(guī)定：0Md=cdb(h0- 2)+sdAS(h0-as)+( pd-p0) Ap(h0- ap)按下式計算：sd AS+ pd Ap= cdb+ sdAS+( pd-p0) Apbh02 as由于蓋板按簡支板計算,且其承受的主要是填土和自重的均布荷載，因此其跨中承受的彎矩最大，即節(jié)點號為6的截面承受的彎矩最大，因此僅僅需要驗算節(jié)點6的極限承載能力蓋板抗彎承載力驗算 節(jié)點號內力屬性Mj（KN.M）極限抗力（KN.M）受力類型安全系數(shù)是否滿足1最大彎矩01.13E+03下拉受彎1000是最小彎矩01.13E+03上拉受彎1000 是2最大彎矩1041.15E+03

9、下拉受彎11.1 是最小彎矩86.41.15E+03下拉受彎13.3是3最大彎矩3451.21E+03下拉受彎3.5 是最小彎矩2871.21E+03下拉受彎4.2 是4最大彎矩5171.26E+03下拉受彎2.4 是最小彎矩4311.26E+03下拉受彎2.9 是5最大彎矩6211.32E+03下拉受彎2.1 是最小彎矩5171.32E+03下拉受彎2.5 是6最大彎矩6551.38E+03下拉受彎2.1 是最小彎矩5461.38E+03下拉受彎2.5 是7最大彎矩6211.32E+03下拉受彎2.1是最小彎矩5171.32E+03下拉受彎2.5是8最大彎矩5171.26E+03下拉受彎2.

10、4 是最小彎矩4311.26E+03下拉受彎2.9 是9最大彎矩3451.21E+03下拉受彎3.5是最小彎矩2871.21E+03下拉受彎4.2是10最大彎矩1041.15E+03下拉受彎11.1是最小彎矩84.61.15E+03下拉受彎13.3是11最大彎矩01.13E+03下拉受彎1000是最小彎矩01.13E+03下拉受彎1000是表注： 安全系數(shù)（截面彎矩承載能力設計值與荷載效應彎矩組合設計值之比）1即滿足規(guī)范要求，小于1則不滿足規(guī)范要求。蓋板抗彎承載力驗算表中截面強度系數(shù)均大于1，截面強度滿足要求。蓋板抗剪承載力驗算節(jié)點號總抗力(KN)設計剪力(KN)VR/Vd滿足1最大剪力141

11、06502.2是最小剪力14105002.8是2最大剪力14305502.6是最小剪力14304603.1是3最大剪力14504143.5是最小剪力14503454.2是4最大剪力14702765.3是最小剪力14702306.4是5最大剪力12001388.7是最小剪力120011510.4是6最大剪力122001000是最小剪力122001000是7最大剪力-1200-11510.4是最小剪力-1200-1388.7是8最大剪力-1470-2306.4是最小剪力-1470-2705.3是9最大剪力-1450-3454.2是最小剪力-1450-4143.5是10最大剪力-1430-4603.

12、1是最小剪力-1430-5502.6是11最大剪力-1410-5002.8是最小剪力-1410-6502.2是表注： 截面強度系數(shù)（截面剪力承載能力設計值與荷載效應剪力組合設計值之比）1即滿足規(guī)范要求，小于1則不滿足規(guī)范要求。主梁抗剪承載力驗算表中截面強度系數(shù)均大于1，截面強度滿足要求。5.6 蓋板持久狀況正常使用極限狀態(tài)計算公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范(JTG D62-2004)規(guī)定，鋼筋混凝土構件在環(huán)境中裂縫寬度限值是0.2mm。蓋板裂縫驗算節(jié)點號裂縫值(mm)允許值(mm)滿足1上緣裂縫00.2是下緣裂縫00.2是2上緣裂縫00.2是下緣裂縫3.43E-020.2是3上緣裂縫

13、00.2是下緣裂縫0.1110.2是4上緣裂縫00.2是下緣裂縫0.1620.2是5上緣裂縫00.2是下緣裂縫0.1890.2是6上緣裂縫00.2是下緣裂縫0.1940.2是7上緣裂縫00.2是下緣裂縫0.1890.2是8上緣裂縫00.2是下緣裂縫0.1620.2是9上緣裂縫00.2是下緣裂縫0.1110.2是10上緣裂縫00.2是下緣裂縫3.43E-020.2是11上緣裂縫00.2是下緣裂縫00.2是按照新公橋規(guī)JTG D62-2004規(guī)定，本蓋板撓度增長系數(shù)取為1.6。消除結構自重產生的長期撓度后梁式橋主梁的最大撓度處不應該超過計算跨徑的1/600蓋板撓度驗算單元號撓度值(mm)允許值(m

14、m)滿足1左截面0.07.25是右截面0.4447.25是2左截面0.4447.25是右截面1.597.25是3左截面1.597.25是右截面2.497.25是4左截面2.497.25是右截面3.057.25是5左截面3.057.25是右截面3.247.25是6左截面3.247.25是右截面3.057.25是7左截面3.057.25是右截面2.497.25是8左截面2.497.25是右截面1.597.25是9左截面1.597.25是右截面0.4447.25是10左截面0.4447.25是右截面07.25是撓度滿足規(guī)范要求6、涵臺計算6.1基礎資料設計汽車荷載為城-A級。取一段長為5米長的涵臺計

15、算。材料：涵臺混凝土強度等級為C25，=25 kN/m3，臺后及溜坡填土2=20kN/m3，填土的內摩擦角=35°，黏聚力c=0。填土距離涵洞頂高度12米6.2涵臺與基礎構造涵臺（尺寸單位：cm）恒載計算表序號豎直力 Pk(kN)對基底型心力臂 (m)彎矩 M(kN·m)對墻趾力臂(m)彎矩 M(kN·m)備注F130200.8726274-0.68-2053 1.偏心距在基底中心軸之右為“+”，中心軸之左為“-”。2.彎矩逆時針取“-”號，順時針取“+”號。F25880.445262-1.105-649F32100-0.675-1417.5-2.225-4672

16、F4240-0.633-152-2.183-524F5192-1.3-250-2.85-547G11000.15165-1.4-1540合計72401235-99856.3涵臺驗算土壓力臺背傾角=17.95°，填土內摩擦角=35°，臺背與填土間的外摩擦角=/2=17.5°，臺后填土水平，=0。按照公路橋涵設計通用規(guī)范（JTG D602004）4.2.3條計算得在不同工況下的臺后土壓力。a）臺后填土表面無車輛荷載時涵臺驗算把墻后填土高出涵臺的部分看為均布荷載，換算成土層厚度h=12米，計算主動土壓力Ea=12BH(H+2h)=cos2(-）cos2.cos(+)1+

17、sin+sin(-)cos+(-)2=cos217.05°cos217.95°.cos(35.45°)1+sin52.5°sin35°cos35.45°cos17.95°2=0.40主動土壓力 Ea=12x5x0.4x4.755(4.755+24)x20 =2735KN土壓力著力點高程 C=H3xH+3hH+2h =2.25m 分力距基底形心力臂m彎矩KN.m距墻趾力臂m彎矩KN.mEax=Eacos(+)=2735x0.815=2228 2.25 5013 2.14678Eay=Easin(+)=2735x0.58=158

18、6 -0.61 -968 -2.16 -3425注：1.偏心距在基底中心軸之右為“+”，中心軸之左為“-”。2.彎矩逆時針取“-”號，順時針取“+”號。總的豎向力Fy=8826KN,總的水平力Fx=2228KN。垂直于基底的力F=Fycos5.71°+Fxsin5.71°=9000KN平行于基底力F,=- Fysin5.71°+Fxcos5.71°=1338KN蓋板對涵臺的水平力為2282*2.25/4.9=1047.9KN,對基底形心的）=4946.1KN.m地基承載力驗算 偏心距e=Mk/Fk=(1235+5013-968-4956.1)/9000m

19、=0.04m<B/6所以Pmax=2F*（1+6e/B）/3.1x5x0.963=478.8KPa,為了有一定的安全儲備，要求地基承載力不小于500KPa。基底平面抗滑移穩(wěn)定性驗算滑動穩(wěn)定方程應滿足：1.1G+Q1(Eay+ Eaxtan0)1+(1.1G+Q1Eay) tan0-Q1Eax>0由于地基承載力要求地基是巖石，故可以保守取1=0.4，則有1.1x7240+1.4(1586+ 2228x0.1)x0.4+(1.1x7240+1.4x1586)x0.1-1.4x2228=2097>0 符合要求抗滑穩(wěn)定系數(shù) Kc=(N+Extan0)1Ex-Ntan0=(8826+2

20、22.8)x0.4/(2228-882.6)= 2.7>1.3滿足要求傾覆穩(wěn)定性驗算： 傾覆方程0.8GZ0+Q1(EayZx-EaxZy)>00.8x9985+1.4(3425-4678)=6233>0,滿足要求。抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)K0=( GZ0+ EayZx)/ EaxZy=(9985+3425)/4678=2.8>1.5，滿足要求。擋土墻身正截面強度和穩(wěn)定性驗算，取基頂截面為驗算截面計算圖示 尺寸單位cm主動土壓力E=12BH(H+2h)=0.5x5x0.4x20x3.85x27.85=2144KNEx=E=Ecos(+)=2144x0.815=1747KNEy=E=Esin(+)=2144x0.58=1243KN土壓力著力點高程 C=H3xH+3hH+2h=1.84m土壓力水平分力作用點至基頂截面前緣力臂長度： Zy=1.84m土壓力豎直分力作用點至基頂截面前緣力臂長度： Zx=2.1-1.84x0.1=1.916m基頂截面偏心驗算截面寬度：B=2.1m基頂以上墻身自重G1=712KN,對基頂形心偏心距0.25mF1=3020KN,對基頂形心偏心距0.87mF2=588KN,對基頂形心偏心距0.445mF4=240KN,對基頂形心偏心距-0.633mF6=1500KN,對基頂形心偏心距-0.425m總豎向力為1243+7