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1、目 录一、设计依据 .1二、设计资料 .1三、计算断面 .1四、计算工况 .1六、内力计算 .5七、配筋计算 .101一、设计依据水工建筑物荷载设计规范（DL5077-1997）水工混凝土结构设计规范（SL191-2008）公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）城市桥梁设计荷载标准（CJJ 77-98）二、设计资料1、箱涵两侧填土参数箱涵位于层壤土的顶部，箱涵两侧为-1 层砂壤土， =19.5KN/m3, Gs=2.69, e=0.734KPac0.9021饱和容重计算: s=(Gs+e)/(1+e)*w=(2.69+0.734)/(1+0.734)*10=19.7KN/m32、暗涵
2、计算参数见表 1。表 1暗涵名称顶板厚(m)底板厚(m)边墙厚(m)中墙厚(m)洞身净宽(m)洞身净高(m)涵洞长度(m)设计水位(m)加大水位(m)路面高程(m)渠底高程(m)涵顶高程(m)覆土深度(m)公路等级济青高速箱涵 0.9 1.0 0.9 0.6 5.5 4.0 66 21.11 21.41 25.80 18.11 23.01 2.79 高速3、路面车载等级：公路一级。4、材料：混凝土采用 C30 混凝土，钢筋采用级钢。5、暗涵建筑物级别为 1 级，所处的环境条件为三类。三、计算断面四、计算工况工况 1：暗涵内外均无水；工况 2：暗涵内为加大设计水位 21.41，箱涵外为加大设计水
3、位 21.41；（因水位高度超过暗涵净高的 1/2，故取计算水位按满水计算，内外水位均取 22.11m）2五、计算荷载1、结构自重，荷载分项系数为 1.0顶板自重： =25*0.9=22.5（kN/m 2)cq12自侧墙自重： =25*0.9*4=90（kN)h3自中隔墙自重： =25*0.6*4=60（kN)c4自顶板厚度（m） 混凝土容重，取 25（kN/m 3)1侧墙厚度（m） 中隔墙厚度（m）2 3侧墙高度（m）h2、土压力（采用上埋式土压力计算公式）（1）填土本身产生的土压力竖向土压力： =1.05*19.5*2.79=57.13（kN/m ）stHKq2上埋式回填土竖向压力系数，按
4、规范DL 5077-199733 页图 11.2.1 取值sK取 =1.05s回填土容重（kN/m 3)s顶板上埋土的深度（m）H工况 1 侧向水平土压力：两侧填土的暗涵按静止土压力计算=1-sin21=0.642sin0K=19.5*(2.79+0.9/2)*0.642=40.55（kN/m）Hqt3=19.5*(2.79+5.9-1.0/2)*0.642=102.53（kN/m ）t04回填土容重（kN/m 3) 填土表面至计算截面的高度（m）H工况 2 侧向水平土压力：两侧填土的暗涵按静止土压力计算=1-sin21=0.642sin10K=10*(2.79+0.9/2)*0.642=20
5、.80（kN/m）Hqt3=10*(2.79+5.9-1.0/2)*0.642=52.58（kN/m ）t04回填土容重（kN/m 3) 填土表面至计算截面的高度（m）H3（2）由车载产生的土压力，荷载分项系数为 1.0由车载产生的竖向土压力按车轮按其着地面积的边缘向下作 300 角分布。当几个车轮的压力扩散线相重叠时，扩散面积以最外边的扩散线为准。 3.0147.1.4230Htg1.4+at中中a汽车后轮着地长度（0.2m）b汽车后轮着地宽度（0.6m） )9.402)(4.1302( bHtgaHtgS4=（2*2.79*0.577+1.4+0.2 ）(2*2.79*0.577+4.9+
6、0.6)=42.03（m 2)=4*140/42.03=13.32（kN/m 2）S/140q汽由车载产生的侧向土压力按等代土层厚度进行计算 )2/45(0oHtgl0BlGh侧向水平压力： )sin1(汽q3、内水压力，=10*4=40（kN/m 2)iwihp水容重（kN/m 3) 计算截面的水头（ m）ih4、外水压力， =10*4=40（kN/m 2)owhp地下水位至计算截面的高度（m）o5、活荷载，取 3.0 kN/m2六、荷载简图 62501625049中P中 t2中q中2q23中 中q23中q中3中4中中4中3中q中8工况 1 荷载简图532 23qq中中4中4q中31860中
7、55中t2中P490 中4中1中1工况 2 荷载简图六、内力计算1、内力设计值计算1）工况 1作用于顶板的垂直均布荷载总和 q2q2=1.2*qt2+ 汽自 q*2.105.作用于底板底面的垂直均布荷载总和 q1q1= q2+ )(*.143自自q作用于侧墙顶部的水平分布土压力 q3q3=1.2* +1.2*t sin汽作用于侧墙底部的水平分布土压力 q4q4=1.2* +1.2*4tq)1(汽2）工况 2,中隔墙两侧水压力相等，可以抵消；侧墙外于侧墙内水压力相等，可以抵消；作用于底板的水压力和其产生的地基反力相抵消。作用于顶板的垂直均布荷载总和 q2q2=1.2*qt2+ 汽自 q*2.10
8、5.作用于底板底面的垂直均布荷载总和 q1q1= q2+ )(*.143自自q作用于侧墙顶部的水平分布土压力 q36q3=1.2* +1.2*3tq)sin1(汽作用于侧墙底部的水平分布土压力 q4q4=1.2* +1.2* +4t 汽 h水1、荷载计算结果表 2济青高速箱涵荷载计算表（线载单位 KN/m，集中载单位 KN）荷载分类 顶部均载 底部均载 上侧荷载 下侧荷载 边墙 中墙工况 1 标准值 92.95 111.34 49.10 111.05 90 60工况 1 设计值 114.21 133.36 60.63 134.97 94.5 63.00工况 2 标准值 92.95 111.34
9、 29.35 61.12 90 60工况 2 设计值 110.83 130.58 36.93 75.05 94.5 63.00由以上计算结果可以看出，济青高速箱涵工况 1 为控制工况，内力和配筋都采用工况 1 的荷载进行计算。2、内力计算结果图（弯矩单位 KN.m，剪力和轴力的单位为 KN）济青高速箱涵内力标准值（未包括结构重要性系数）工况 1 弯矩图7工况 1 轴力图工况 1 剪力图济青高速箱涵内力设计值（未包括结构重要性系数） （18+346）工况 1 弯矩图8工况 1 轴力图工况 1 剪力图93、内力计算结果表（弯矩单位 KN.m，剪力和轴力的单位为 KN）工况 1 内力计算结果（消峰前
10、）顶板内力结果 底板内力结果 边墙内力结果暗涵名称 跨中弯矩（KN.m）支座弯矩（KN.m）支座剪力(KN) 轴力(KN)跨中弯矩（KN.m）支座弯矩（KN.m）支座剪力(KN) 轴力(KN)跨中弯矩（KN.m）支座弯矩（KN.m）支座剪力(KN) 轴力(KN)标准值 200.94 389.40 331.65 128.62 229.31 349.88 359.31 283.74 10.19 349.88 267.75 339.29设计值 242.66 464.55 402.73 165.28 274.22 406.40 426.17 336.16 10.83 406.40 318.83 405
11、.59工况 1 内力计算结果（消峰后）顶板内力结果 底板内力结果 边墙内力结果暗涵名称 跨中弯矩（KN.m）支座弯矩（KN.m）支座剪力(KN) 轴力(KN)跨中弯矩（KN.m）支座弯矩（KN.m）支座剪力(KN) 轴力(KN)跨中弯矩（KN.m）支座弯矩（KN.m）支座剪力(KN) 轴力(KN)标准值 200.94 294.10 303.76 128.62 229.31 230.50 309.21 267.75 10.19 230.70 214.31 339.29设计值 242.66 348.87 368.47 165.28 274.22 290.05 366.16 318.83 10.83
12、 264.81 253.86 405.5910七、配筋计算（按削峰后的弯矩、剪力配筋）1、配筋计算基本参数水工建筑物等级: 1级 结构安全级别:承载力安全系数：1.35荷载效应组合:承载力状况: 荷载设计值正常使用状况: 荷载标准值砼强度等级: C30砼轴心抗拉强度设计值 ft1.43N/mm2砼轴心抗压强度设计值 fc14.3N/mm2砼弹性模量 Ec30000N/mm2砼保护层厚度 c50mm钢筋种类: 热轧级钢筋抗拉强度设计值 fy 300N/mm2钢筋抗压强度设计值 fy300N/mm2钢筋弹性模量 Es200000N/mm2环境条件类别: 三类结构配筋计算遵循水工混凝土结构设计规范（
13、SL191-2008）2、配筋计算a)、计算顶板支座配筋（按偏压公式计算）矩形偏心受压构件非对称配筋计算构件名：1 构件长度 L6500mm构件宽度 b1000mm 构件高度 h900mm轴向力标准值 Nk128.62kN 弯矩标准值 Mk294.10kNm 轴向力设计值 N1165.28kN 弯矩设计值 M1348.87kNm 受拉钢筋合力点至受拉边缘的距离 as 60mm受压钢筋合力点至受压边缘的距离 as60mm构件约束情况：两端固定 偏心受压构件最小配筋率min0.20%计算结果：正截面受压承载力计算构件计算长度 Lo3250mm垂直于弯矩作用平面内的构件计算长度 Lo10000mm11截面有效高度 hohas840mm考虑安全系数后 轴向力设计值 N=KN1223.13kN考虑安全系数后 弯矩设计值 M= KM1470.97kNm构件偏心矩 eoMN2110.78mm界限受压区高度 b0.8(1fy0.0033Es)0.544受压区相对高度 dN(fcbho)0.018Loh3.618 偏心距增大系数1.0轴向力合力点至纵向受拉钢筋合力点的距离 eeoh2as2500.8mm轴向力合力点至纵向受压钢筋合力点的距离 eeoh2as1720.8m
