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3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-I级； 环境类别：I类环境； 净跨径：L0=3m； 单侧搁置长度：0.30m； 计算跨径：L=3.25m； 填土高：H=1m； 盖板板端厚d1=25cm；盖板板中厚d2=20cm；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16mm，外径为17.5mm，共12根，选用钢筋总面积As=0.002413m2 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×(25+20)×0.99/2 /100=5.57kN/m2) 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/m23.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+5.57)×3.252/8=30.88kNm 边墙内侧边缘处剪力 V1=(q+g)·L0/2=(17.82+5.57)×3/2=35.08kN2) 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×(3.25-1.35/2)×0.99/4=58.36kNm 边墙内侧边缘处剪力 V2=p·La·b·(L0-La/2)/L0)=67.66×1.35×0.99×(3.00-1.35/2)/3.00=70.26kN3) 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×(1.2×30.88+1.4×58.36)=106.89kNm 边墙内侧边缘处剪力γ0Vd=0.9(1.2V1+1.4V2) =0.9×(1.2×35.08+1.4×70.26)=126.41kN4.持久状况承载能力极限状态计算 截面有效高度 h0=d1-c-1.75/2=25-3-0.875=21.1cm=0.211m1) 砼受压区高度 x=fsd·As/fcd/b=280×0.002413/13.8/0.99=0.049m 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=0.56×0.211=0.118m 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=1.15，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-x/2)=13.8×1000×0.99×0.049(0.211-0.049/2) =126.03kNm≥γ0Md=106.89kNm