货运通道（新图大道）核心区一期工程（Ⅳ标段）涵洞工程箱涵结构计算书货运通道（新图大道）核心区一期工程（Ⅳ标段）箱涵结构计算书1. 工程概况 货运通道（新图大道）核心区一期工程共划分为四个标段，本套图纸为Ⅳ标段设计内容，桩号范围YK16+760-YK21+020，全长约4.26公里，道路等级为城市主干路，设计速度60km/h，标准路幅宽度为39.25米，双向8车道本次设计内容为Ⅳ标段的6道涵洞本计算书仅对最不利情况: K0+229.9、ZK18+822.0、ZK19+071.6 1#、ZK19+071.6 2#、CDBK0+897.71箱涵进行结构验算2. 采用或参考的设计技术标准1) 《城市桥梁设计规范》（CJJ 11-2011）（2019版）；2) 《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015）；3) 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 3362—2018）；4) 《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG 3363-2019)；5) 《公路涵洞设计规范》（JTGT3365-02-2020）6) 其他相关设计规范及规程3. 设计技术指标1) 道路等级: 城市主干路；2) 设计行车速度：60km/h；3) 结构设计安全等级：二级，结构安全系数：1.0；设计基准期100年；设计使用年限：50年；4) 环境类别：Ⅰ类；5) 设计荷载：汽车荷载按城-A级，人群荷载按《城市桥梁设计规范》（CJJ 11-2011）第10.0.5条取值；4. 结构计算软件计算软件采用《海特涵洞8.0》进行结构验算。
5. 箱涵结构计算5.1 K0+229.9箱涵5.1.1 计算条件 {当前涵洞孔数为：2 孔,系统将采用双孔箱涵验算方法进行结构计算}涵洞桩号= K0+229.9设计荷载等级=城 －B 验算荷载等级(兼容老规范)=城 －B 箱涵净跨径= 3米箱涵净高= 3.5米箱涵顶板厚= .4米箱涵侧板厚= .4米板顶填土高= .94米填土容重= 18千牛/立方米钢筋砼容重= 25千牛/立方米混凝土容重= 22千牛/立方米水平角点加厚= .15米竖直角点加厚= .15米涵身混凝土强度等级= C35钢筋等级= HRB400填土内摩擦角= 30度顶板拟定钢筋直径= 22毫米每米涵身顶板采用钢筋根数= 8根底板拟定钢筋直径= 22毫米每米涵身底板采用钢筋根数= 8根侧板拟定钢筋直径= 16毫米每米涵身侧板采用钢筋根数= 8根荷载基本资料：以以下计算过程中所使用的参数的含义：qt2-洞顶的均布垂直土压力qt3-侧墙水平分布土压力q3-侧墙的分布荷载总和q2-作用于板顶的垂直均布荷载总和q1-作用于底板底面的垂直均布荷载d1-底板厚d2-顶板厚d3-侧墙厚d4-中隔墙厚b1-涵洞全宽L1-水平杆件计算跨长L2-垂直杆件计算跨长 MAC, MCA, MDB, MBD, MAB, MBA-各杆件的固端弯矩KAC, KBD, KAB, KBA-各杆端的抗弯劲度uAC, uAB, uBA, uBD-杆端弯矩的分配系数计算QAC, QCA, QBD, QDB, QAB, QBA-各杆件剪力 M底左, M底右, M顶左, M顶右, M上, M下-加腋起点弯矩值x1左-底板左加腋点至结点D的距离x1右-底板右加腋点至结点D的距离x2左-顶板左加腋点至结点A的距离x2右-顶板右加腋点至结点A的距离x上-侧墙上加腋点至结点B的距离x下-侧墙下加腋点至结点B的距离x01, x02, x03-最大弯矩截面位置M01, M02, M03-最大弯矩值Eb-相对界限受压区的计算高度 初始化数据d1 = .4md2 = .4md3 = .4md4 = .4mB1 = ZL净跨径 * 2 + 2 * d3 + d4 = 7.2mL1 = ZL净跨径 + d3 / 2 + d4 / 2 = 3.4mL2 = ZL净高 + d1 / 2 + d2 / 2 = 3.9m5.1.2 荷载计算作用分项系数rG为： 1.1填土压力系数ks为： 1.02604423697907填土摩擦角为：30qt2 = rG * ks * ZL土容重 * ZL填土高 = 19.04783qt3 = rG * ZL土容重 * (ZL填土高 + d2) * (Tan(45 - 填土摩擦角 / 2) * Tan(45 - 填土摩擦角 / 2)) = 8.828111qt4 = rG * ZL土容重 * (ZL填土高 + d2 + ZL净高) * (Tan(45 - 填土摩擦角 / 2) * Tan(45 - 填土摩擦角 / 2)) = 31.92811q1 = q2 + rG * 混凝土容重 * ZL净高 * (2 * d3 + d4) / B1 = 101.1849q2 = qt2 + rG * 混凝土容重 * d2 + 1.8 * QC汽车竖直压力q汽= 87.06826q3 = qt3 + QC汽车水平压力eq汽 * 1.8 = 28.27492q4 = qt4 + QC汽车水平压力eq汽 * 1.8 = 51.37492固端弯矩、各部位剪力、轴向力及截面控制弯矩计算：MAC = -(q2 * L1 * L1) / 12 = -83.87576MCA = -MAC = 83.87576MBD = (q1 * L1 * L1) / 12 = 97.47482MDB = -MBD = -97.47482MAB = q3 * L2 * L2 / 12 + (q4 - q3) * L2 * L2 / 30 = 47.55017MBA = -q3 * L2 * L2 / 12 - (q4 - q3) * L2 * L2 / 20 = -53.40602KAC = (4 * d2 * d2 * d2) / (12 * L1) = 6.27451E-03KBD = (4 * d1 * d1 * d1) / (12 * L1) = 6.27451E-03KAB = (4 * d3 * d3 * d3) / (12 * L2) = 5.470085E-03KBA = KABuAC = KAC / (KAC + KAB) = .5342466uAB = KAB / (KAC + KAB) = .4657534uBA = KAB / (KBA + KBD) = .4657534uBD = KBD / (KBA + KBD) = .5342466杆端弯矩的传递系数：各杆件向远端的传递系数均为1/2。
经过弯矩分配计算后，所得数值为：MDB = -112.3109MBD = 67.80266MBA = -67.80265MAB = 57.55893MAC = -57.55904MCA = 97.03413各杆件剪力计算结果为：QAC = q2 * L1 / 2 - (MAC + MCA) / L1 = 136.4057QCA = -(q2 * L1) / 2 - (MAC + MCA) / L1 = -159.6264QDB = q1 * L1 / 2 - (MDB + MBD) / L1 = 185.105QBD = -(q1 * L1) / 2 - (MDB + MBD) / L1 = -158.9237QAB = -(q4 * L2) / 2 + (q4 - q3) * L2 / 3 - (MAB + MBA) / L2 = -67.52451QBA = q4 * L2 / 2 - (q4 - q3) * L2 / 6 - (MAB + MBA) / L2 = 87.79269加腋起点截面弯矩及跨间最大弯矩计算结果为：x1左 = L1 - d3 / 2 - ZL角点水平加厚C2 = 3.05x1右 = ZL角点水平加厚C2 + d4 / 2 = .35x2左 = x1右 = .35x2右 = x1左 = 3.05x上 = L2 - d2 / 2 - ZL角点竖直加厚C1 = 3.55x下 = ZL角点竖直加厚C1 + d1 / 2 = .35x01 = QDB / q1 = 1.829374x02 = QAC / q2 = 1.566653x03 = (q4 - Sqr(q4 * q4 - 2 * QBA * (q4 - q3) / L2)) / ((q4 - q3) / L2) = 1.92175653298711M01 = MDB + QDB * x01 - q1 * x01 * x01 / 2 = 57.00224M02 = MAC + QAC * x02 - q2 * x02 * x02 / 2 = 49.29117M03 = MBA + QBA * x03 - q4 * x03 * x03 / 2 + (q4 - q3) * x03 * x03 / (6 * L2) = 13.05227计算所得的成果数据为：M顶板跨中 = M01 = 57.00224M底板跨中 = M02 = 49.29117M侧墙跨中 = M03 = 13.05227M顶板加腋起点左 = M顶左 = -15.14996M底板加腋起点左 = M底左 = -18.37695M底板加腋起点右 = M底右 = -53.72171M侧墙加腋起点上 = M上 = -35.69953M侧墙加腋起点下 = M下 = -40.1796顶板剪力左 = QAC = 136.4057顶板剪力右 = QCA = -159.6264底板剪力左 = QBD = -158.9237底板剪力右 = QDB = 185.105侧墙剪力上 = QAB = -67.52451侧墙剪力下 = QBA = 87.79269顶板轴向力 = Abs(侧墙剪力上) = 67.52451底板轴向力 = Abs(侧墙剪力下) = 87.79269侧墙轴向力上 = Abs(顶板剪力左) = 136.4057侧墙轴向力下 = Abs(底板剪力左) = 158.9237 荷载计算：作用分项系数rG为： 1填土压力系数ks为： 1.02604423697907填土摩擦角为：30qt2 = rG * ks * ZL土容重 * ZL填土高 = 17.3162qt3 = rG * ZL土容重 * (ZL填土高 + d2) * (Tan(45 - 填土摩擦角 / 2) * Tan(45 - 填土摩擦角 / 2)) = 8.025556qt4 = rG * ZL土容重 * (ZL填土高 + d2 + ZL净高) * (Tan(45 - 填土摩擦角 / 2) * Tan(45 - 填土摩擦角 / 2)) = 29.02556q1 = q2 + rG * 混凝土容重 * ZL净高 * (2 * d3 + d4) / B1。