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1、根据附近原有涵洞进行调查，以及收集各方面的因素，现根据原有涵洞的尺寸，拟定一个新的尺寸，只需验算是否能满足排水及灌溉所需。一下是具体的设计资料。汽车荷载等级：公路-II 级；净跨径：L 0=2m； 单侧搁置长度：0.25m ； 计算跨径：L=2.32m； 填土高：H=2.5m ；盖板板端厚 d1=32cm；盖板板中厚d2=32cm；盖板宽 b=0.99m；保护层厚度 c=4cm；混凝土强度等级为 C30； 轴心抗压强度 ；轴心抗拉强度 ；主拉钢筋等级为 HRB335； 13.8MPacf1.39MPatf抗拉强度设计值 ；主筋直径为 ，外径取 22mm， 盖板容重20sd 20md； 土容重
2、；3125kN/m3kN/m根据公路圬工桥涵设计规范(JTG D61-2005)中 7.0.6 关于涵洞结构的计算假定：板的长度与宽度的比值等于或大于 2 时，可按简支单向板计算。图 9.19.3.2 外力计算（1）永久作用 竖向土压力（9-1）2182.5094.6kN/mgHb 盖板自重（9-2）1.37./zh（2） 由车辆荷载引起的垂直压力（可变作用） 根据公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)中 4.3.4 的规定：计算涵洞顶上车辆荷载引起的竖向土压力时，车轮按其着地面积的边缘向下做 30角分布。当几个车轮的压力扩散线相重叠时，扩散面积以最外面的扩散线为准。根据公路桥涵设计
3、通用规范(JTG D60-2004)中 4.3.1 关于车辆荷载的规定：顺板跨方向的分布宽度（9-3）12tan3072.5tan309.mooH横板跨方向的分布长度（9-4）1ta.ta5.4oob式中： -荷载传到涵顶的分布宽度与长度（m）;ba、-荷载作用在路面的宽度与长度(m);1、车轮重50PkN车辆荷载引起的垂直压力（9-5）2510.3kN/m9.4pab9.3.4 内力计算及荷载组合（1） 由永久作用引起的内力跨中弯矩（9-6）2 211(4.679).35.kNm88zpMl恒 （ g+）式中： -盖板计算跨径（m） ， ；pl 0lh-盖板净跨径（m） ；0-盖板厚度（m）
4、 。h支点剪力：（9-7）011(4.679)25.kN22zQl恒 （ g+）（2） 由车辆荷载引起的内力图 9.2跨中弯矩（9-8）2211.30.96.kNm88pMl活 b）图 9.3活载剪力（9-9）01210.39.2kN2Qlpb活（3） 作用效应组合根据公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)中 4.1.6 关于作用效应组合的规定：跨中弯矩（9-10）00(1.2.4)=6.8kNmdM活恒支点剪力（9-11）0(.)9.dQQ活恒式中： -结构重要系数，安全等级为三级，取 0.9。09.3.5 持久状况承载能力极限状态计算（1）截面有效高度 （9-12）012.341
5、.26.90.mhdcc（2）受拉钢筋截面计算钢筋等级为 HRB335， ，查表取 ，最小配筋率，280MPayf0.5b，取 ，构件安全等级为三级， 。1.39450.2.8tyfmin.% 0.9所以： （9-13）0221.950.047386scfbh查表得： 0.49b由式得： （9-14）2103.89026.4917mcsyfhA（9-15）min67.%92Sb（3） 正截面抗弯承载力验算 根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)中5.2.2 关于受弯构件正截面抗弯承载力计算的规定:砼受压区高度： （9-16）280.6170.3m39sdcfA
6、xb根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)中5.2.1 关于相对界限受压区高度 的规定:bHRB335 钢筋的相对界限受压区高度 。0.5b（9-17）0.5269148mbxh砼受压区高度满足规范要求（9-18）0 00.3()13.89.3()7.kN2c dfbxh M正截面抗弯承载力满足规范要求。（4） 斜截面抗剪承载力验算 根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)中5.2.9 关于抗剪截面验算的规定:（9-19）30.530.5, 00.1.1926743.91kNcuk dfbh Q抗剪截面满足规范要求。根据公路钢筋
7、混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)中5.2.10 关于受弯构件斜截面抗剪承载力验算的规定:对于板式受弯构件，公式可乘以 1.25 提高系数 （9-20）30 01.250.1.92631.zc dfbhQ可不进行斜截面抗剪承载力的验算，只需按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)中 9.3.13 构造要求配置箍筋。9.3.6 裂缝宽度计算根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004) 中 6.4关于裂缝宽度验算的规定:环境类别为 II 类环境，对于钢筋混凝土构件，最大裂缝宽度不应超过0.20mm。作用短期效应组
8、合（9-21）1.0.7=1.035.769=40.13kNmsM活恒作用长期效应组合（9-22）.4.8.活恒受拉钢筋的应力（9-23）00.13=27.9MPa.87.6.ssMAh作用长期效应影响系数（9-24）28.1.51403sC裂缝宽度（9-25）12350+d(.81)302 =.47590.19.22.(.81.6)rksWEm裂缝宽度满足规范要求。9.4 台身及基础计算9.4.1 设计资料基础为整体式基础，根据公路圬工桥涵设计规范(JTG D61-2005) 中7.0.6关于涵洞结构的计算假定：将台身简化为上端铰支、下端固结模型，取台宽b=1m进行计算。 基础襟边 ，台身宽
9、 ，基础宽 ；背墙宽10.3mC20.75mC32.05mC，搭接宽度 ，基础高度为0.4m，铺底厚为0.30m；涵洞40.85.净高 ，计算高度 ，基础顶深 ；7H16H24.8H台身材料为C25片石混凝土，基础材料为C20片石混凝土，铺底材料为M7.5浆砌片石；台身容重为 ，基础容重为 ，铺底容重为32kN/ 3kN/，台身轴心抗压强度 ，台身弯曲抗拉强度32kN/m.7MPacf，台身直接抗剪强度 ，地基承载力容许值为0.6MPatdf1.4vf，回填土的内摩擦角为 。图9.4给出了具体尺寸。503C123452H0H/L0基 础 高铺 底 厚图 9.4 涵洞截面尺寸9.4.2 台身验算
10、（1) 水平力车辆荷载换算土层厚破坏棱体长度0023tan(45)2.78mlH计算长度 B=11m，土壤容重为 。31kN/（9-26）0250.78PhBl土的侧压力系数（9-02023tan(45)=tan(45).27） （9-28112()(.510.6).903182.7kN/mdqHhb）（9-2922()(4.8).4.5kN/m ）A 端处弯矩（9-302211.6(87)(834.5721.)006.kNmHMq）A 端处剪力（9-31）21212119Q40.3kN6AqHMqHH（ ） （ ）最大弯矩位置 的计算0x（9-32）21()34.527p=.9kN/m6q（
11、9-33）2 20 .34.5.940.312mApQx最大弯矩计算（9-34）231max008.kN6AqMxxH（2) 竖向力 P1234yy图 9.5 竖向力计算图示当 时，台身 y-y 截面上的竖向力、偏心矩及弯矩见表 9.1。01.32mx表 9.1 台身 y-y 截面上的竖向力、偏心矩及弯矩名称 竖向力(kN) 偏心矩 e(m) 弯矩( )kNmP1 123.75 -0.25 -30.9P2 21.3 0.135 2.87P3 2.73 0.135 0.37P4 23.5 0.00 0.00P 171.28 M=-27.6（3）截面验算作用效应组合d max0M=M=18.7.9
12、12+.4kN）（P=89kN0V50.7.dAQ偏心矩 e（9-d0M=.1mN35）（4）偏心受压承载力验算现根据公路圬工桥涵设计规范(JTG D61-2005)中条文计算偏心受压构件承载力影响系数。计算图示见图 9.6。图 9.6 受压构件计算图示 弯曲平面内的截面回旋半径=b/120.9xi y2=C/10.i构件长细比，其中长细比修正系数取 ，构件计算长度取.3。 01=.7.5lHm02.53.xyli01.93.5yxli为构件在 x 方向、 y 方向的长细比，按 公路圬工桥涵设计规范xy、(JTG D61-2005)中条文规定计算，当 小于 3 时取 3。x 方向和 y 方向偏
13、心xy、受压构件承载力影响系数，其中 m 取 8.0， 取 0.002。2 21()10.83(3).()xx xxy yeei i 2 21()11.0(3).()mxy yyx xeei i 砌体偏心受压构件承载力影响系数：（9-10.83xy36）构件截面面积：22=C0.759=.4mAb由公路圬工桥涵设计规范(JTG D61-2005)中条文 4.0.9 中关于偏心矩 e的规定，现偏心矩 e=-0.1m，小于等于 ，所以现根据公路2.605C.圬工桥涵设计规范(JTG D61-20 就是 05)中条文 4.0.5 验算偏心受压承载力：30A=0.83742.1=7.kNc df偏心受
14、压承载力满足要求。（5）正截面受弯承载力验算构件受拉边缘的弹性抵抗矩：85.0)(3.1)(1)( 22 yxxyxmxx ieie （9-223C0.975=0.9m6bW37）现根据公路圬工桥涵设计规范(JTG D61-2005)中条文 4.0.12 计算正截面受弯承载力： 30=0.9.610=.25kNtmd df M正截面受弯承载力满足要求。（6）直接受剪承载力验算现根据公路圬工桥涵设计规范(JTG D61-2005)中条文计算直接受剪承载力，其中 =0.716.8kNfku， 3 01A+40.765.48=1.9kN.vdf d+直接受剪承载力满足要求。（7）基底应力验算 P12
15、346570图 9.7 基础底面上的竖向力示意图基础底面上的竖向力、偏心矩及弯矩见下表，其中 P8 汽是由车辆荷载所产生的盖板支点反力，竖向力及弯矩进行作用短期效应组合, 计算结果见表 9.2。表 9.2 基础底面上的竖向力、偏心矩及弯矩名称 分项系数 竖向力(kN) 偏心矩 e(m) 弯矩P1 1.0 123.75 -0.25 -30.9P2 1.0 21.3 0.135 2.87P3 1.0 2.73 0.135 0.37P4 1.0 17.2 0 0P5 1.0 2.96 -0.525 1.64P6 1.0 23.6 0.525 11.81P7 1.0 8.11 -1.00 -7.82P8 汽 0.7 12
