4米净跨径1米填土暗涵盖板计算..doc

4米净跨径1米填土暗涵盖板计算 1.设计资料 汽车荷载等级：公路-II级； 环境类别：I类环境； 净跨径：L0=4m； 单侧搁置长度：0.25m； 计算跨径：L=4.25m； 填土高：H=1m； 盖板板端厚d1=30cm；盖板板中厚d2=40cm；盖板宽b=0.99m；保护层厚度c=3cm； 混凝土强度等级为C30； 轴心抗压强度fcd=13.8Mpa； 轴心抗拉强度ftd=1.39Mpa； 主拉钢筋等级为HRB335； 抗拉强度设计值fsd=280Mpa； 主筋直径为20mm，外径为22mm，共11根，选用钢筋总面积As=0.003456m2 盖板容重γ1=25kN/m3； 土容重γ2=18kN/m3 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：盖板按两端简支的板计算，可不考虑涵台传来的水平力 2.外力计算 1) 永久作用 (1) 竖向土压力 q=γ2·H·b=18×1×0.99=17.82kN/m (2) 盖板自重 g=γ1·(d1+d2)·b/2/100=25×(30+40)×0.99/2 /100=8.66kN/m 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《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中4.3.1关于车辆荷载的规定： 车辆荷载顺板跨长 La=0.2+2·H·tan30=0.2+2×1×0.577=1.35m 车辆荷载垂直板跨长 Lb=1.9+2·H·tan30=1.9+2×1×0.577=3.05m 车轮重 P=280kN 车轮重压强L p=P/La/Lb=280/1.35/3.05=67.66kN/m2 3.内力计算及荷载组合 1) 由永久作用引起的内力 跨中弯矩 M1=(q+g)·L2/8=(17.82+8.66)×4.252/8=59.79kNm 边墙内侧边缘处剪力 V1=(q+g)·L0/2=(17.82+8.66)×4/2=52.97kN 2) 由车辆荷载引起的内力 跨中弯矩 M2=p·La·(L-La/2)·b/4=67.66×1.35×(4.25-1.35/2)×0.99/4=81.05kNm 边墙内侧边缘处剪力 V2=p·La·b·(L0-La/2)/L0)=67.66×1.35×0.99×(4.00-1.35/2)/4.00=75.38kN 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 γ0Md=0.9(1.2M1+1.4M2) =0.9×(1.2×59.79+1.4×81.05)=166.70kNm 边墙内侧边缘处剪力 γ0Vd=0.9(1.2V1+1.4V2) =0.9×(1.2×52.97+1.4×75.38)=152.18kN 4.持久状况承载能力极限状态计算 截面有效高度 h0=d1-c-2.2/2=30-3-1.100=25.9cm=0.259m 1) 砼受压区高度 x=fsd·As/fcd/b=280×0.003456/13.8/0.99=0.071m 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ξb的规定: HRB335钢筋的相对界限受压区高度ξb=0.56。 x≤ξb·h0=0.56×0.259=0.145m 砼受压区高度满足规范要求 2) 最小配筋率 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9.1.12关于受弯构件最小配筋百分率的规定: P=100·As/b/h0=1.35，不小于45ftd/fsd=0.22,同时不小于0.2 主筋配筋率满足规范要求 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: fcd·b·x(h0-