箱涵结构和配筋计算

结构简图本工程不考虑偶然作用及地震作用承载能力极限状态仅考虑基本组合箱涵结构配筋计算书荷载分类荷载名称系数备注顶板混凝土及附加结构重力 1.2侧墙及底板混凝土重力1土重力1.2土侧压力 1.4水压力1自重引起的地基反力1车辆荷载1.8汽车引起的土侧压力 1.05可变作用引起的地基反力1.05汽车荷载制动力 1.05人群荷载 1.05疲劳荷载 1.05正常使用极限状态频遇组合荷载分类荷载名称系数备注顶板混凝土及附加结构重力1侧墙及底板混凝土重力1土重力1土侧压力1水压力1自重引起的地基反力1车辆荷载0.7汽车荷载频遇值系数（ψf=0.7）汽车引起的土侧压力0.4可变作用引起的地基反力0.4汽车荷载制动力0.4人群荷载0.4疲劳荷载0.4准永久组合荷载分类荷载名称系数备注顶板混凝土及附加结构重力1侧墙及底板混凝土重力1土重力1土侧压力1水压力1自重引起的地基反力1车辆荷载0.4汽车引起的土侧压力0.4可变作用的地基反力0.4汽车荷载制动力0.4人群荷载0.4疲劳荷载0.4可变作用组合值系数（ψc=0.75）标准值准永久值系数（ψq=0.4）标准值准永久值系数（ψq=0.4）永久作用可变作用永久作用可变作用永久作用部位单位尺寸净高m 3净跨m5顶板厚m0.5底板厚m 0.5侧墙厚m0.5箱涵纵向计算长度取1m 箱涵顶板结构重力涵顶结构厚度（m）重度（kn/m 3）混凝土路面0.225水泥稳定石粉渣0.321箱涵顶板0.525Gk=23.8kn/m箱涵测强及底板重力侧墙及顶板厚度（m）0.5Gk1=12.5kn/m涵侧土压力填土内摩擦角φ=30.00水平土压力修正系数λ=0.33填土容重γ=18qt3= 4.49kn/m qt4=25.47kn/m水压力涵内水压力对结构有利，故结构计算不计函内水压力基础承载力验算需考虑函内水重根据地质钻孔，取外水与暗涵顶高一致计算水压力强度标准值qw=γ水*Hqw=35kn/m 根据洪水计算，计算段洪水水深1.81m q'w=18.1kn/m车辆荷载本次计算采用汽车荷载等级为：公路-Ⅱ级箱涵尺寸箱涵顶宽6m，桥涵设计车道为2车道2车道横向布载系数取1后轮着地长宽0.6*0.2m 单个后轮重力标准值70kn qc=76.54kn/m 汽车引起的土侧压力墙后破坏棱体上的等代土厚φ=30度δ=φ/2=15度α=0度ω=45度tanθ=0.65l0= 6.89m B小于13m B=1mh= 1.1mqt=20.32kn/m 汽车荷载制动力制动力f=90kn汽车荷载制动力涵侧土反力N=94.5knA= 3.5㎡M=165.375kn.mw= 2.04m³pmax=108kn/mpmin=-54kn/m 涵顶人群荷载本次计算人群荷载q人=3kn/m 地基反力=3kn/m疲劳荷载（模型I）集中荷载=141.75kn均布荷载= 2.36kn/m地基反力=25.99kn/m 疲劳荷载（模型Ⅱ）后轮着地长宽0.6*0.2m 单个后轮重力标准值40kn qc=43.74kn/m标准组合荷载分类单位系数标准值设计值kn/m 1.223.828.56kn/m 112.512.50qt3kn/m 4.49 6.29qt4kn/m 25.4735.66水压力qw kn/m 13535.00车辆荷载qc kn/m 1.876.54137.77汽车引起的土侧压力qtkn/m 1.0520.3221.34人群荷载q人kn/m1.053 3.15地基承载力Fa0=150.00黏土h= 4.50m γ2=18kn/m³fa=231kn/㎡＞fk=194.48kn/㎡满足底板均布q 1顶板均布q 2侧墙上 q 3 侧墙下 q 4185.39169.48227.6392使用结构力学求解器弯矩kn ▪m 剪力kn 轴力kn 弯矩kn ▪m 剪力kn 轴力kn 弯矩kn ▪m 剪力kn 轴力kn 顶板-290.12466.07-81.92350.730-81.92-290.12-466.07-81.92侧墙（左）-290.12-81.92-466.07-205.490-487.95-304.05127.43-509.82侧墙（右）-290.1281.92-466.07-205.490-487.95-304.05-127.43-509.82底板-304.05-509.82-127.43396.95-127.43-304.05509.82-127.43板端（右/下）永久作用可变作用项目土侧压力1.4荷载名称顶板混凝土及附加结构重力G1侧墙及底板混凝土重力G2板端（左/上）跨中1234( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )-304.05-290.12-205.49-290.12-290.12350.73-29-30-205.4-304.05-304.05396.951234( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )127.43-81.92466.07-466.0781.92-127.43509.82-509.821234( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )-509.82-466.07-81.92-466.07-509.82-127.43-127.43弯矩kn ▪m 剪力kn 轴力kn 弯矩kn ▪m 剪力kn 轴力kn 弯矩kn ▪m 剪力kn 轴力kn 顶板-290.12466.07-81.92350.730-81.92-290.12-466.07-81.92侧墙（左）-290.12-81.92-466.07-205.490-487.95-304.05127.43-509.82侧墙（右）-290.1281.92-466.07-205.490-487.95-304.05-127.43-509.82底板-304.05-509.82-127.43396.950-127.43-304.05509.82-127.43C30混凝土轴心抗压fc=14.3N/mm2三级钢筋强度fy=fy'=360N/mm2C30混凝土轴心拉压ft=1.43N/mm2钢筋弹性模量Es=200000N/mm2顶板为弯压构建正截面承载力计算截面宽度b（mm）截面有效高度h0（mm）构件支点间长L（mm）保护层厚度a（mm）弯矩设计值M（kn.m）轴向力设计值N（kn）结构系数γd 截面高度h1000470550030350.7381.92 1.25001.计算η受压构件计算长度l 0lo/h(h-弯曲方向高度)判断长短柱η2750 5.5短柱12.判别大小偏心ηeo（mm）0.3ho（mm） 6.666666674281.37141大偏心3.计算As'4501.370.015 6.874裂缝宽度验算eo/ho9.11大于0.55需要裂缝验算1.纵向受拉钢筋应力σ0(N/mm )结构重要系数γ0Nk（kn）受拉区纵筋面积As（mm）偏心距增大系数ηs (lo/h<14)偏心距eo （mm）ys（mm）e（mm）矩形截面γ'f Z(mm)σsk(N/mm )20181.92307914281.372204501.370408.29266.732.最大裂缝宽度αcr ftk（N/mm ）as ρte ψc（mm）钢筋直径（mm）νlcr Wmax（mm）判别1.9 1.43440.0350.8330281138.020.27满足截面尺寸复核hw(mm)b(mm)hw/b v'(kn)支座处剪力v（kn）判别47010000.471400.21466.07截面符合要求斜截面抗剪承载力支座端部截面有效度h0端（mm）βh v'（kn）支座处剪力v （kn）判别670 1.00558.89466.07满足有效高度h0（mm）βh v'（kn）顶板倒角起点处剪力v 判别4701.00392.06322.012满足计算断面板端（左/上）跨中板端（右/下）项目弯矩kn▪m剪力kn轴力kn弯矩kn▪m剪力kn轴力kn弯矩kn▪m剪力kn轴力kn 顶板-290.12466.07-81.92350.730-81.92-290.12-466.07-81.92侧墙（左）-290.12-81.92-466.07-205.490-487.95-304.05127.43-509.82侧墙（右）-290.1281.92-466.07-205.490-487.95-304.05-127.43-509.82底板-304.05-509.82-127.43396.950-127.43-304.05509.82-127.43C30混凝土轴心抗压fc=14.3N/mm2三级钢筋强度fy=fy'=360N/mm2C30混凝土轴心抗压ft=1.43N/mm2钢筋弹性模量Es=200000N/mm2底板为弯压构建正截面承载力计算截面宽度b（mm）截面有效高度h0（mm）构件支点间长L（mm）保护层厚度a（mm）弯矩设计值M（kn.m）轴向力设计值N（kn）结构系数γd截面高度h(mm)1000570550030396.95127.43 1.26001.计算η受压构件计算长度l0lo/h(h-弯曲方向高度)判断长短柱η2750 4.58短柱12.判别大小偏心ηeo（mm）0.3ho（mm）3115.04171大偏心3.计算As'3385.040.01910.693裂缝宽度验算板端（左/上）跨中板端（右/下）项目eo/ho 5.46大于0.55需要裂缝验算1.纵向受拉钢筋应力σ0(N/mm 2)结构重要系数γ0Nk（kn）受拉区纵筋面积As（mm）偏心距增大系数ηs (lo/h<14)偏心距eo （mm）ys（mm）e（mm）矩形截面γ'fZ(mm)σsk(N/mm 2)201127.43307913115.042203335.040493.90238.082.最大裂缝宽度αcr ftk（N/mm 2）as ρte ψc（mm）钢筋直径（mm）νlcr Wmax（mm）判别1.9 1.43440.0350.8130281138.020.23满足截面尺寸复核hw(mm)b(mm)hw/b v'(kn)支座处剪力v（kn）判别57010000.571698.13509.82截面符合要求斜截面抗剪承载力支座端部截面有效度h0端（mm）βh v'（kn）支座处剪力v （kn）判别770 1.00642.31509.82满足有效高度h0（mm）βh v'（kn）底板倒角起点处剪力v 判别5701.00475.48426.39满足弯矩kn▪m剪力kn轴力kn弯矩kn▪m剪力kn轴力kn弯矩kn▪m剪力kn轴力kn 顶板-290.12466.07-81.92350.730-81.92-290.12-466.07-81.92侧墙（左）-290.12-81.92-466.07-205.490-487.95-304.05127.43-509.82侧墙（右）-290.1281.92-466.07-205.490-487.95-304.05-127.43-509.82底板-304.05-509.82-127.43396.950-127.43-304.05509.82-127.43C30混凝土轴心抗压fc=14.3N/mm2三级钢筋强度fy=fy'=360N/mm2C30混凝土轴心抗拉ft=1.43N/mm2钢筋弹性模量Es=200000N/mm2顶板为弯压构建正截面承载力计算截面宽度b（mm）截面有效高度h0（mm）构件支点间长L（mm）保护层厚度a（mm）弯矩设计值M（kn.m）轴向力设计值N（kn）结构系数γd截面高度h(mm)1000470350030304.05509.82 1.26001.计算η受压构件计算长度l0lo/h(h-弯曲方向高度)判断长短柱η1750 2.92短柱12.判别大小偏心ηeo（mm）0.3ho（mm）596.39141大偏心3.计算As'866.390.09142.782裂缝宽度验算板端（左/上）跨中板端（右/下）项目eo/ho 1.27大于0.55需要裂缝验算1.纵向受拉钢筋应力σ0(N/mm 2)结构重要系数γ0Nk（kn）受拉区纵筋面积As（mm）偏心距增大系数ηs (lo/h<14)偏心距eo （mm）ys（mm）e（mm）矩形截面γ'f Z(mm)σsk(N/mm 2)201509.8230791596.39220816.390390.21180.842.最大裂缝宽度αcr ftk（N/mm 2）as ρte ψc（mm）钢筋直径（mm）νlcr Wmax（mm）判别1.9 1.43440.0350.7530281138.020.16满足截面尺寸复核hw(mm)b(mm)hw/b v'(kn)支座处剪力v（kn）判别47010000.471400.21509.82截面符合要求斜截面抗剪承载力支座端部截面有效度h0端（mm）βh v'（kn）支座处剪力v （kn）判别10700.93829.97127.43满足有效高度h0（mm）βh v'（kn）底板倒角起点处剪力v 判别4701.00392.0694.67满足。

箱涵计算书(承载力及配筋计算)范本一：一：引言本文档旨在详细介绍箱涵的承载力及配筋计算方法。

其中包括箱涵的基本概念、计算方法、示例等内容，以便读者对箱涵的设计和施工有更深入的理解。

二：箱涵的基本概念1.1 箱涵的定义箱涵是一种承载结构，常用于道路、铁路等交通工程中的桥梁建设。

它由桥盖、箱体、辅助构件等部分组成。

1.2 箱涵的分类根据构造形式和用途，箱涵可以分为预制混凝土箱涵、钢筋混凝土箱涵等。

1.3 箱涵设计的相关参数箱涵设计需要考虑的参数包括：车辆荷载、地基条件、施工工艺等。

三：箱涵的承载力计算2.1 桥盖的承载力计算桥盖承载力的计算需要考虑自重荷载、活载荷载、温度变形等因素，并通过强度、刚度和稳定性进行检验。

2.2 箱体的承载力计算箱体承载力的计算需要考虑土压力、水压力、地震力等因素，并通过强度、刚度和稳定性进行检验。

四：箱涵的配筋计算3.1 桥盖的配筋计算桥盖的配筋计算需要考虑受力状态、受力面积等因素，并根据相应的设计规范进行计算。

3.2 箱体的配筋计算箱体的配筋计算需要考虑受力状态、受力面积等因素，并根据相应的设计规范进行计算。

五：示例分析本节将通过一个具体的实例来演示箱涵的承载力及配筋计算方法，以便读者更好地理解和应用。

六：附件本文档相关的附件见附件目录。

七：法律名词及注释******************************************************* ***********************范本二：一：前言本文档的目的是详细介绍箱涵的承载力及配筋计算方法，以及相关的设计规范和标准。

通过阐述箱涵的基本概念、计算方法和实例分析，旨在为读者提供参考和指导。

二：箱涵的基本概念2.1 箱涵的定义箱涵是一种承载结构，常用于公路、铁路等交通工程中的桥梁建设。

它由桥盖、箱体、辅助构件等组成。

2.2 箱涵的分类根据结构特点和用途，箱涵可以分为预制混凝土箱涵、钢筋混凝土箱涵等。

一． 设计资料地下通道净跨径L0=6m ，净高h0=3.5m ，箱顶填土厚为3m ，土的内摩擦角φ为30°，填土的密度γ1=20KN/m3。

箱涵主体结构混凝土强度等级为C30，箱涵基础垫层混凝土强度等级为C15，纵向受力钢筋采用HRB335钢筋。

地基为强风化砂岩。

汽车荷载等级为城-A 级。

二． 设计计算 （一）尺寸拟定顶板、底板厚度δ=50cm 侧墙厚度t=50cm故计算长度 m t L l 5.65.060=+=+=m H h 0.45.05.30=+=+=δ（二）荷载计算 1．恒载竖向恒载标准值 221/5.725.025320m KN H q v =×+×=•+•=δγγ水平恒载标准值顶板处22121/20320)23045()245(m KN tg H tg q h =××−=••−=oooγφ底板处22122/50)5.43(20)23045()()245(m KN tg h H tg q h =+××−=++••−=oooδγφ2．活载一个汽车后轮荷载横向扩散长度28.103.230326.0fo =×+tg ，故两辆车相邻车轴由荷载重叠；一个汽车后轮荷载纵向扩散长度2.626.386.1303225.0p f o =×+tg 。

按两辆车相邻计算车轴荷载扩散面积横向分布长m tg a 96.83.12)8.130326.0(=+×+×+=o 。

纵向分布长分两种情况，第一种情况考虑1、2、3轴荷载重叠，此时纵向分布长m tg b 52.82.16.32)303225.0(=++××+=o ；第二种情况只考虑4轴荷载，此时纵向分布长m tg b 72.32)303225.0(=××+=o 。

车辆荷载垂直压力，按纵向分布第一种情况计算，2/91.852.896.8)14014060(2m KN q v =×++×=车；按纵向分布第二种情况计算，2/0.1272.396.82002m KN q v =××=车。

）203(45h)tg (H e 21p2-+γ=可编辑修改精选全文完整版箱涵结构计算一、设计资料净跨径L 0为4.5m ，净高位2m ，箱涵填土高H 为0.7m ，土的摩擦角ϕ为30，土的容重γ1=19KN/m ³,设箱涵采用C20砼和HRB335钢筋。

二、设计计算（一）截面尺寸拟定（见图1） 顶板、底板厚度δ=40cm （C 1=15cm ）侧墙厚度 t=36cm （C 2=15cm ） 故 L p =L 0+t=4.5+0.36=4.86mh p =h o +δ=2.0+0.4=2.4m（二）荷载计算 1.恒载 恒载竖向压力P =γ1 H+γ2δ=19×0.7+25×0.4 = 23.2 KN/㎡ 恒载水平压力 顶板处=19×0.7×tg ²30º=4.43 KN/㎡底板处：=19 ×（0.7+2.8）×tg ²30 =22.16 KN/㎡2.活载公里-Ⅱ级车辆荷载由《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）第4.3.4条计算 一个汽车后轮横向分布宽>1.32m 0.62+0.7tg30°=0.704m <1.82m 故，两列车相邻车轴有荷载重叠，应按如下计算横向分布宽度a=（0.62+0.7tg30°）×2+1.3=2.708 m 同理，纵向：0.22+0.7tg30°=0.504<1.4/2m 故b=（0.22+ 0.7tg30°）×2=1.008m车辆荷载垂直压力q 车= 1402.708×1.008= 51.29 KN/㎡车辆荷载水平压力e 车=51.29tg ²30°=17.10 KN/㎡ ）203(45h)tg (H e 21p2-+γ=三、 内力计算 1 .构件刚度比677.086.44.236.011214.01121I e 22121p1=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=p L h I2 .节点弯矩和轴向力计算 （1）α种荷载作用下（图2） 涵洞四角节和弯矩: M aA =M aB =M aC =M aD = - 1K+1 · PLp²12N a1=N a2=0 N a3= N a4= PLp2恒载（p=P ）M aA = -10.677+1 · 23.3×4.86²12 = -27.351 KN ·mN a3= 23.3×4.862 = 56.62KN车辆荷载（p=q 车）M aA = -10.677+1 · 51.29×4.86²12 = 60.56 KN ·mN a3= 51.29×4.862 = 124.63KN（2）b 种荷载作用下（图3） M aA =M aB =M aC =M aD = -K K+1 · Php²12N b1=N b2= Php2N a3= N a4=0 恒载（p=eP1） M bA = -0.6770.677+1 ·4.43×2.4²12=-0.858 KN ·mN b1= 4.43×2.42 =5.316KN（3）C 种荷载作用下（图4）60Ph )3K )(1K ()8K 3(K M M 2p cD cA •+++-== 60Ph )3K )(1K ()7K 2(K M M 2p cC cB •+++-== p cBcA p 1h M M 6Ph Nc -+=pcBcA p 2h M M 3Ph Nc --=恒载（p=ep2-ep1=22.16-4.43=17.73 KN ）604.273.17)3677.0)(1677.0()8677.03(677.0M M 2cD cA ⨯⨯+++⨯-== = -1.875 KN ·m604.273.17)3677.0)(1677.0()7677.02(677.0M M 2cC cB ⨯⨯+++⨯-== = -1.561 KN ·mKN 96.64.2561.1875.164.273.17Nc 1=+-+⨯=KN 315.144.2561.1875.134.273.17Nc 2=+--⨯=（4）d 种荷载作用下（图5）4Ph ]5K 152K 10)3K 4K (6)3K (K [M 2p 2dA ⋅++++++-= 4Ph ]5K 153K 5)3K 4K (6)3K (K [M 2p 2dB ⋅++-+++-= 4Ph ]5K 153K 5)3K 4K (6)3K (K [M 2p 2dC ⋅++++++-= 4Ph ]5K 152K 10)3K 4K (6)3K (K [M 2p 2dA⋅++-+++-= pDCdD d1h M M N -=pDCdD p d2h M M Ph N -=-车辆荷载（P=e 车=17.10 KN/m ²）0673.05677.0153677.05)3677.04677.0(6)3677.0(677.05K 153K 5)3K 4K (6)3K (K 22=+⨯+⨯++⨯++=++++++5797.05677.0152677.0105K 152K 10=+⨯+⨯=++4213.05677.0153677.055K 153K 5=+⨯+⨯=++m KN 932.1544.210.17)5297.00673.0(M 2dA ⋅-=⨯⨯+-=m KN 717.844.210.17)4213.00673.0(M 2dB ⋅=⨯⨯--=m KN 113.2544.210.17)4213.00673.0(M 2dC ⋅-=⨯⨯+-=pCdB d4d3h M d M N N --==m KN 617.1244.210.17)5297.00673.0(M 2dA ⋅=⨯⨯--=KN 72.154.2113.25617.12N d1=+=KN 32.2572.154.210.17N d2=-⨯=KN 96.686.4113.25717.8N N d4d3-=+-==（5）节点弯矩和和轴力计算汇总表（6）荷载效应组合。

1、孔径及净空净跨径L 0 = 1.9m 净高h 0 =2m孔数m=12、设计安全等级二级结构重要性系数r 0 = 1.03、汽车荷载荷载等级公路 —Ⅱ级4、填土情况涵顶填土高度H =7.3m 土的内摩擦角Φ =30°填土容重γ1 =19kN/m 3地基容许承载力[σ0] =300kPa5、建筑材料普通钢筋种类HRB400主钢筋直径25mm 钢筋抗拉强度设计值f sd =330MPa涵身混凝土强度等级C 25涵身混凝土抗压强度设计值f cd =11.5MPa 涵身混凝土抗拉强度设计值f td = 1.23MPa 钢筋混凝土重力密度γ2 =25kN/m 3基础混凝土强度等级C 20混凝土重力密度γ3 =23.5kN/m 3(一)截面尺寸拟定 (见图L-01)顶板、底板厚度δ =0.5m C 1 =0.5m钢 筋 混 凝 土 箱 涵 结 构 设 计一 、 设 计 资 料二 、 设 计 计 算侧墙厚度t =0.6m C 2 =0.6m 横梁计算跨径L P = L 0+t = 2.5m L = 3L 0+4t =8.1m 侧墙计算高度h P = h 0+δ = 2.5m h = h 0+2δ =3m 基础襟边 c =0m 基础高度 d =0m 基础宽度 B =8.1m(二)荷载计算1、恒载恒载竖向压力p 恒 = γ1H+γ2δ =151.20kN/m 2恒载水平压力顶板处e P1 = γ1Htan 2(45°-φ/2) =46.23kN/m 2图 L-01底板处e P2 = γ1(H+h)tan 2(45°-φ/3) =65.23kN/m 22、活载汽车后轮着地宽度0.6m，由《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.3.4条规定，按30°角向下分布。

一个汽车后轮横向分布宽>1.3/2m >1.8/2m故横向分布宽度a = 1.8+1.3 =3.100m同理，纵向，汽车后轮着地长度0.2m0.2/2+Htan30°= 4.315 m >1.4/2m故b = 1.400m ∑G =140kN 车辆荷载垂直压力q 车 = ∑G/(a³b) =32.26kN/m 2车辆荷载水平压力e 车 = q 车tan 2(45°-φ/2) =10.75kN/m 2(三)内力计算1、构件刚度比4.51 m0.6/2+Htan30°=K = (I1/I2)³(h P/L P) =0.58u=2K+1= 2.162、节点弯矩和轴向力计算(1)a种荷载作用下 (图L-02)涵洞四角节点弯矩M aA = M aC = M aE = M aF =-1/u²pL P2/12M BA = M BE = M DC = M DF =-(3K+1)/u²pL P2/12M BD = M DB =0横梁内法向力N a1 = N a2 = Na1' = Na2'=0侧墙内法向力N a3 = N a4 =(M BA-M aA+pL p2/2)/LpNa5=-(N a3+N a4)恒载p = p恒 =151.20kN/m2M aA = M aC = M aE = M aF =-36.50kN²mM BA = M BE = M DC = M DF =-99.87kN²mN a3 = N a4 =163.65kNNa5=-327.30kN车辆荷载p = q车 =32.26kN/m2M aA = M aC = M aE = M aF =-7.79kN²m图 L-02M BA = M BE = M DC = M DF =-21.31kN²mN a3 = N a4 =34.91kNNa5=-69.83kN(2)b种荷载作用下 (图L-03)M bA = M bC = M bE = M bF =-K²ph P2/6uM BA = M BE = M DC = M DF =K²ph P2/12uM BD = M DB =0N b1 = N b2 = Nb1' = Nb2'=ph P/2N b3 = N b4 =(M BA-M bA)/L pN b5=-(N b3+N b4)恒载p = e P1 =46.23kN/m2M bA = M bC = M bE = M bF =-12.92kN²mM BA = M BE = M DC = M DF = 6.46kN²m图 L-03N b1 = N b2 = N b1' = N b2'=57.79kNN b3 = N b4 =-7.75kNN b5=15.50kN(3)c种荷载作用下 (图L-04)Φ=20u(K+6)/K=490.51M cA = M cE =-(8K+59)²ph P2/6ΦM cC = M cF =-(12K+61)²ph P2/6ΦM BA = M BE =(7K+31)²ph P2/6ΦM DC = M DF =(3K+29)²ph P2/6ΦM BD = M DB =0N c1 = N c1'=ph P/6+(M cC-M cA)/h PN c2 = N c2'=ph P/3-(M cC-M cA)/h PN c3 = N c4 =(M BA-M cA)/L pN c5 =-(N c3+N c4)恒载p = e P2-e P1 =19.00kN/m2M cA = M cE =-2.57kN²mM cC = M cF =-2.74kN²mM BA = M BE = 1.41kN²m图 L-04M DC = M DF = 1.24kN²mN c1 = N c1'=7.85kNN c2 = N c2'=15.90kNN c3 = N c4 = 1.59kNN c5 =-3.19kN(4)d种荷载作用下 (图L-05)Φ1=20(K+2)(6K2+6K+1)=334.28Φ2=u/K= 3.73Φ3=120K3+278K2+335K+63=373.22Φ4=120K3+529K2+382K+63=484.48Φ5=360K3+742K2+285K+27=510.20Φ6=120K3+611K2+558K+87=637.80M dA =(-2/Φ2+Φ3/Φ1)²ph P2/4M dE =(-2/Φ2-Φ3/Φ1)²ph P2/4M dC =-(2/Φ2+Φ5/Φ1)²ph P2/24M dF =-(2/Φ2-Φ5/Φ1)²ph P2/24M BA =-(-2/Φ2+Φ4/Φ1)²ph P2/24M BE =-(-2/Φ2-Φ4/Φ1)²ph P2/24M DC =(1/Φ2+Φ6/Φ1)²ph P2/24M DF =(1/Φ2-Φ6/Φ1)²ph P2/24M BD =-Φ4²ph P2/12Φ1M DB =Φ6²ph P2/12Φ1N d1 =(M dC+ph P2/2-M dA)/h P图 L-05N d2 =ph p-N d1N d1' =(M dF-M dE)/h PN d2' =ph p-N d1'N d3 =(M BA+M BD-M dA)/L PN d4 =(M BE+M BD-M dE)/L PN d5 =-(N d3+N d4)车辆荷载p = e车 =10.75kN/m2M dA =9.74kN²mM dE =-27.77kN²mM dC =-5.78kN²mM dF = 2.77kN²mM BA =-5.56kN²mM BE = 2.56kN²mM DC = 6.09kN²mM DF =-4.59kN²mM BD =-8.12kN²mM DB =10.69kN²mN d1 =-19.65kNN d2 =46.53kNN d1' =0.09kNN d2' =26.80kNN d3 =-9.37kNN d4 =8.88kNN d5 =0.48kN(5)节点弯矩、轴力计算及荷载效应组合汇总表按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.1.6条进行承载能力极限状态效应组合3、构件内力计算(跨中截面内力)(1)顶板1 (图L-06)x =L P/2P = 1.2p恒+1.4q车 =226.60kNN x = N1 =64.39kNM x = M A+N3x-Px2/2 =39.63kN²mV x = Px-N3 =59.73kN顶板1'x =L P/2P = 1.2p恒+1.4q车 =226.60kNN x = N1' =92.01kNM x = M E+N4x-Px2/2 =19.05kN²mV x = Px-N4 =34.17kN(2)底板2 (图L-07)ω1 =1.2p恒+1.4(q车+3e车H P2/4L P2)=237.89kN/m2ω2 =1.2p恒+1.4q车=226.60kN/m2x =L P/2N x = N2 =168.32kNM x =M C+N3x-ω2²x2/2-5x3(ω1-ω2)/12L P=13.98kN²mV x =ω2x+3x2(ω1-ω2)/2L P-N3=70.31kN底板2'ω1 =1.2p恒+1.4q车=226.60kN/m2ω2 =1.2p恒+1.4(q车-3e车H P2/4L P2)=215.31kN/m2x =L P/2图 L-07图 L-06N x = N2' =140.69kNM x =M F+N4x-ω2²x2/2-x3(ω1-ω2)/6L P=68.92kN²mV x =ω2x+x2(ω1-ω2)/2L P-N4=27.12kN(3)左侧墙 (图L-08)ω1 =1.4e P1+1.4e车=79.78kN/m2ω2 =1.4e P2+1.4e车106.38kN/m2x =h P/2N x = N3 =223.52kNM x =M A+N1x-ω1²x2/2-x3(ω2-ω1)/6h P=-48.05kN²mV x =ω1x+x2(ω2-ω1)/2h P-N1=43.65kN(4)右侧墙 (图L-09)ω1 = 1.4e P1 =64.73kN/m2ω2 = 1.4e P2 =91.33kN/m2x =h P/2N x = N4=249.08kNM x =M E+N1'x-ω1²x2/2-x3(ω2-ω1)/6h P=-54.28kN²mV x =ω1x+x2(ω2-ω1)/2h P-N1'=-2.79kN(5)中间墙 (图L-10)x =h P/2N x = N5=-472.60kNM x =M BD+(N1+N1')x=184.14kN²m 图 L-08图 L-09V x =-(N1+N1')图 L-10=-156.40kN(5)构件内力汇总表(四)截面设计1、顶板(A-B\B-E)钢筋按左、右对称，用最不利荷载计算。

⾃⼰编制的表格-两孔箱涵（结构、配筋、裂缝、基底应⼒）箱涵结构计算（恒载+活载）钢筋混凝⼟箱涵结构设计⼀、设计资料1、孔径及净空净跨径L0 =9.1m净⾼h0 = 5.4m孔数m=22、设计安全等级⼀级结构重要性系数r0 = 1.13、汽车荷载荷载等级公路 —Ⅰ级4、填⼟情况涵顶填⼟⾼度H = 2.1m⼟的内摩擦⾓Φ =30°填⼟容重γ1 =18kN/m3地基容许承载⼒[σ0] =200kPa5、建筑材料普通钢筋种类HRB400主钢筋直径22mm钢筋抗拉强度设计值f y =360MPa涵⾝混凝⼟强度等级C30涵⾝混凝⼟抗压强度设计值f cd =14.3MPa涵⾝混凝⼟抗拉强度设计值f td = 1.43MPa钢筋混凝⼟重⼒密度γ2 =25kN/m3基础混凝⼟强度等级C20混凝⼟重⼒密度γC =23.5kN/m3⼆、设计计算(⼀)截⾯尺⼨拟定 (见图L-01)顶板厚度δ1 =0.8m底板厚度δ1 =1mC1 =0.4m侧墙厚度t =1mC2 =0.4m中墙厚度t' =0.8m横梁计算跨径L P = L0+(t+t'）/2 =10mL = 2L0+2t+t' =21mL1=10m侧墙计算⾼度h P = h0+δ = 6.2mh = h0+（δ1+δ2） =7.2m基础襟边 c =0.1m基础⾼度 d =0.3m基础宽度 B =21.2m⼟压⼒分项系数γ3= 1.1⾃重分项系数γ4= 1.05(⼆)荷载计算1、恒载恒载竖向⼟压⼒q恒⼟ =γ 3 γ1H =41.58kN/m2顶板⾃重q恒⾃ =γ 4 γ2δ1 =21.00kN/m2恒载⽔平压⼒顶板（顶板底⾯）处e P1 =γ 3 γ1（H+δ1）tan2(45°-φ/2) =19.14kN/m2图 L-01底板（底板顶⾯）处e P2 =γ 3γ1(H+h0+δ1)tan2(45°-φ/3) =54.78kN/m22、活载汽车后轮着地宽度0.6x0.2m,后轮分布间距1.4x1.8m,由《公路桥涵设计通⽤规范》(JTG D60—2004)第4.3.4条规定，按30°⾓向下分布。

箱涵结构和配筋计算1、孔径及净空净跨径L 0 = 1.9m 净⾼h 0 =2m孔数m=12、设计安全等级⼆级结构重要性系数r 0 = 1.03、汽车荷载荷载等级公路 —Ⅱ级4、填⼟情况涵顶填⼟⾼度H =7.3m ⼟的内摩擦⾓Φ =30°填⼟容重γ1 =19kN/m 3地基容许承载⼒[σ0] =300kPa5、建筑材料普通钢筋种类HRB400主钢筋直径25mm 钢筋抗拉强度设计值f sd =330MPa涵⾝混凝⼟强度等级C 25涵⾝混凝⼟抗压强度设计值f cd =11.5MPa 涵⾝混凝⼟抗拉强度设计值f td = 1.23MPa 钢筋混凝⼟重⼒密度γ2 =25kN/m 3基础混凝⼟强度等级C 20混凝⼟重⼒密度γ3 =23.5kN/m 3(⼀)截⾯尺⼨拟定 (见图L-01)顶板、底板厚度δ =0.5m C 1 =0.5m钢筋混凝⼟箱涵结构设计⼀、设计资料⼆、设计计算侧墙厚度t =0.6m C 2 =0.6m 横梁计算跨径L P = L 0+t = 2.5m L = 3L 0+4t =8.1m 侧墙计算⾼度h P = h 0+δ = 2.5m h = h 0+2δ =3m 基础襟边 c =0m 基础⾼度 d =0m 基础宽度 B =8.1m(⼆)荷载计算1、恒载恒载竖向压⼒p 恒 = γ1H+γ2δ =151.20kN/m 2恒载⽔平压⼒顶板处e P1 = γ1Htan 2(45°-φ/2) =46.23kN/m 2图 L-01底板处e P2 = γ1(H+h)tan 2(45°-φ/3) =65.23kN/m 22、活载汽车后轮着地宽度0.6m，由《公路桥涵设计通⽤规范》(JTG D60—2004)第4.3.4条规定，按30°⾓向下分布。

⼀个汽车后轮横向分布宽>1.3/2m >1.8/2m故横向分布宽度a = 1.8+1.3 =3.100m同理，纵向，汽车后轮着地长度0.2m0.2/2+Htan30°= 4.315 m >1.4/2m故b = 1.400m ∑G =140kN 车辆荷载垂直压⼒q 车 = ∑G/(a3b) =32.26kN/m 2车辆荷载⽔平压⼒e 车 = q 车tan 2(45°-φ/2) =10.75kN/m 2(三)内⼒计算1、构件刚度⽐4.51 m0.6/2+Htan30°=K = (I1/I2)3(h P/L P) =0.58u=2K+1= 2.162、节点弯矩和轴向⼒计算(1)a种荷载作⽤下 (图L-02)涵洞四⾓节点弯矩M aA = M aC = M aE = M aF =-1/u2pL P2/12M BA = M BE = M DC = M DF =-(3K+1)/u2pL P2/12 M BD = M DB =0横梁内法向⼒N a1 = N a2 = Na1' = Na2'=0侧墙内法向⼒N a3 = N a4 =(M BA-M aA+pL p2/2)/Lp Na5=-(N a3+N a4)恒载p = p恒 =151.20kN/m2M aA = M aC = M aE = M aF =-36.50kN2mM BA = M BE = M DC = M DF =-99.87kN2mN a3 = N a4 =163.65kNNa5=-327.30kN车辆荷载p = q车 =32.26kN/m2M aA = M aC = M aE = M aF =-7.79kN2m图 L-02M BA = M BE = M DC = M DF =-21.31kN2mN a3 = N a4 =34.91kNNa5=-69.83kN(2)b种荷载作⽤下 (图L-03)M bA = M bC = M bE = M bF =-K2ph P2/6uM BA = M BE = M DC = M DF =K2ph P2/12uM BD = M DB =0N b1 = N b2 = Nb1' = Nb2'=ph P/2N b3 = N b4 =(M BA-M bA)/L pN b5=-(N b3+N b4)恒载p = e P1 =46.23kN/m2M bA = M bC = M bE = M bF =-12.92kN2mM BA = M BE = M DC = M DF = 6.46kN2m图 L-03 N b1 = N b2 = N b1' = N b2'=57.79kNN b3 = N b4 =-7.75kNN b5=15.50kN(3)c种荷载作⽤下 (图L-04)Φ=20u(K+6)/K=490.51M cA = M cE =-(8K+59)2ph P2/6ΦM BA = M BE =(7K+31)2ph P2/6ΦM DC = M DF =(3K+29)2ph P2/6ΦM BD = M DB =0N c1 = N c1'=ph P/6+(M cC-M cA)/h P N c2 = N c2'=ph P/3-(M cC-M cA)/h P N c3 = N c4 =(M BA-M cA)/L pN c5 =-(N c3+N c4)恒载p = e P2-e P1 =19.00kN/m2M cA = M cE =-2.57kN2mM cC = M cF =-2.74kN2mM BA = M BE = 1.41kN2m图 L-04M DC = M DF = 1.24kN2mN c1 = N c1'=7.85kNN c2 = N c2'=15.90kNN c3 = N c4 = 1.59kNN c5 =-3.19kN(4)d种荷载作⽤下 (图L-05)Φ1=20(K+2)(6K2+6K+1)=334.28Φ2=u/K= 3.73Φ3=120K3+278K2+335K+63=373.22Φ4=120K3+529K2+382K+63=484.48Φ5=360K3+742K2+285K+27=510.20Φ6=120K3+611K2+558K+87=637.80 M dA =(-2/Φ2+Φ3/Φ1)2ph P2/4M dE =(-2/Φ2-Φ3/Φ1)2ph P2/4M dF =-(2/Φ2-Φ5/Φ1)2ph P2/24M BA =-(-2/Φ2+Φ4/Φ1)2ph P2/24M BE =-(-2/Φ2-Φ4/Φ1)2ph P2/24M DC =(1/Φ2+Φ6/Φ1)2ph P2/24M DF =(1/Φ2-Φ6/Φ1)2ph P2/24M BD =-Φ42ph P2/12Φ1M DB =Φ62ph P2/12Φ1N d1 =(M dC+ph P2/2-M dA)/h P图 L-05N d2 =ph p-N d1N d1' =(M dF-M dE)/h PN d2' =ph p-N d1'N d3 =(M BA+M BD-M dA)/L PN d4 =(M BE+M BD-M dE)/L PN d5 =-(N d3+N d4)车辆荷载p = e车 =10.75kN/m2M dA =9.74kN2mM dE =-27.77kN2mM dC =-5.78kN2mM dF = 2.77kN2mM BA =-5.56kN2mM BE = 2.56kN2mM DC = 6.09kN2mM DF =-4.59kN2mM BD =-8.12kN2mM DB =10.69kN2mN d1 =-19.65kNN d2 =46.53kNN d1' =0.09kNN d2' =26.80kNN d3 =-9.37kNN d4 =8.88kNN d5 =0.48kN(5)节点弯矩、轴⼒计算及荷载效应组合汇总表按《公路桥涵设计通⽤规范》(JTG D60—2004)第4.1.6条进⾏承载能⼒极限状态效应组合3、构件内⼒计算(跨中截⾯内⼒) (1)顶板1 (图L-06)x =L P/2P = 1.2p恒+1.4q车 =226.60kNN x = N1 =64.39kNM x = M A+N3x-Px2/2 =39.63kN2mV x = Px-N3 =59.73kN顶板1'x =L P/2P = 1.2p恒+1.4q车 =226.60kNN x = N1' =92.01kNM x = M E+N4x-Px2/2 =19.05kN2mV x = Px-N4 =34.17kN(2)底板2 (图L-07)ω1 =1.2p恒+1.4(q车+3e车H P2/4L P2) =237.89kN/m2ω2 =1.2p恒+1.4q车=226.60kN/m2x =L P/2N x = N2 =168.32kNM x =M C+N3x-ω22x2/2-5x3(ω1-ω2)/12L P =13.98kN2mV x =ω2x+3x2(ω1-ω2)/2L P-N3=70.31kN底板2'ω1 =1.2p恒+1.4q车=226.60kN/m2ω2 =1.2p恒+1.4(q车-3e车H P2/4L P2)=215.31kN/m2x =L P/2图 L-07图 L-06N x = N2' =140.69kNM x =M F+N4x-ω22x2/2-x3(ω1-ω2)/6L P =68.92kN2mV x =ω2x+x2(ω1-ω2)/2L P-N4=27.12kN(3)左侧墙 (图L-08)ω1 =1.4e P1+1.4e车=79.78kN/m2ω2 =1.4e P2+1.4e车106.38kN/m2x =h P/2N x = N3 =223.52kNM x =M A+N1x-ω12x2/2-x3(ω2-ω1)/6h P =-48.05kN2mV x =ω1x+x2(ω2-ω1)/2h P-N1=43.65kN(4)右侧墙 (图L-09)ω1 = 1.4e P1 =64.73kN/m2ω2 = 1.4e P2 =91.33kN/m2x =h P/2N x = N4=249.08kNM x =M E+N1'x-ω12x2/2-x3(ω2-ω1)/6h P =-54.28kN2mV x =ω1x+x2(ω2-ω1)/2h P-N1'=-2.79kN(5)中间墙 (图L-10)x =h P/2N x = N5=-472.60kNM x =M BD+(N1+N1')x=184.14kN2m 图 L-08图 L-09V x =-(N1+N1')图 L-10=-156.40kN(5)构件内⼒汇总表(四)截⾯设计1、顶板(A-B\B-E)钢筋按左、右对称，⽤最不利荷载计算。

L p 图1-1一、设计资料（一）概况：***道路工程经过水库溢洪道处设置箱涵，箱涵净跨L 0=8.0米，净高h 0=10.5米，路基红线范围内长49米，箱涵顶最大填土厚度H=3.6米，填土的内摩擦角φ为24°，土体密度γ1＝20.2KN/m 3，设箱涵采用C25混凝土（f cd =11.5MPa ）和HRB335钢筋(f sd =280MPa)。

桥涵设计荷载为城-A 级，用车辆荷载加载验算。

结构安全等级二级，结构重要性系数γ0＝1.0。

地基为泥质粉砂岩，［σ0］＝380kPa ，本计算书主要内容为结构设计与地基应力验算。

（二）依据及规范 1、《城市桥梁设计荷载标准》（CJJ77-98） 2、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004） 3、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004） 4、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）二、设计计算（一）截面尺寸拟定（见图1-1） 箱涵过流断面尺寸由水利部门提供，拟定顶板、底板厚度δ＝100cm （C 1=50cm ） 侧墙厚度 t ＝100cm （C 2=50cm ）故 L P =L 0+t=8+1=9mh p =h 0+δ=10.5+1=11.5m (二)荷载计算1、恒载恒载竖向压力P ＝γ1H+γ2δ＝20.2×3.6+25×1＝97.72kN/m 2恒载水平压力顶板处： e p1＝γ1Htan 2(45o -φ/2)＝20.2×3.6×tan 2（45o -24o /2）＝30.67 kN/m 2底板处：e p2＝γ1（H ＋h ）tan 2(45o -φ/2)＝20.2×（3.6+12.5）×tan 2（45o -24o /2） ＝137.15kN/m 2 2、活载城-A 级车辆荷载轴重按《城市桥梁设计荷载标准》4.1.3条确定，参照《公 路桥涵设计通用规范》第4.3.4条2款，计算涵洞顶车辆荷载引起的竖向土压力,车轮扩散角30o 。

箱涵结构尺寸顶板厚度δ1=0.50m 底板厚度δ2=0.41m 左右侧墙厚度 t=1.19m 竖直方向倒角宽c1=0.20m 水平方向倒角宽c2=0.20m 箱涵净跨lo=3.80m 计算跨径lp=4.99m 箱涵净高ho=2.28m计算高度hp=2.78m箱涵全高h=3.28m填料容重r1=25KN/m3钢筋砼容重r2=25KN/m3填土厚度H=1.41m 土的摩擦角φ=30°一、荷载计算（一）恒载1、恒载竖直压力P=r1.H+r2.δ1=2、恒载水平压力顶板处ep1=r1.H.TAN 2（45°-φ/2）=钢筋混凝土箱涵结构计算47.75KN/m211.75KN/m2底板处ep2=r1（H+h）TAN2（45°-φ/2）=（二）活载1、活载竖直压力q活=2、活载水平压力e活=q活TAN2（45°-φ/2）=二、框架内力1、构件刚度比b=1mK=I1.hp/I2.lp=0.042、节点弯矩与杆件轴向力计算(1)a种荷载作用下恒载p=MaA=MaB=MaC=MaD=Na1=Na2=Na3=Na4=活载p=MaA=MaB=MaC=MaD=Na1=Na2=Na3=Na4=(2)b种荷载作用下0.00KN119.14KN229.42KN/m2-457.74KN.m0.00KN572.40KN-95.27KN.m229.42KN/m276.47KN/m2 47.75KN/m239.08KN/m2恒载e=ep1=MaA=MaB=M aC=MaD=Nb1=Nb2=Nb3=Nb4=(3)c种荷载作用下恒载e'=ep2-ep1=McA=McD=McB=McC=Nc1=Nc2=Nc3=Nc4=(4)d种荷载作用下e"=e正=MdA=MdB=MdC=MdD=Nd1=Nd2=Nd3=-Nd4=内力汇三、荷11.75KN/m2-0.29KN.m 16.33KN 0.00KN27.33KN/m20.00KN76.47KN/m2-64.27KN.m 83.48KN.m -0.36KN.m -0.32KN.m 12.65KN 25.34KN -85.37KN.m 62.37KN.m 53.14KN 159.44KN -33.84KN五、构件内力1、顶板（B-C）恒载p=MB=MC=N1=N3=N4=跨中截面NL/2=ML/2=QL/2=活载p=MB=MC=N1=N3=N4=跨中截面NL/2=ML/2=QL/2=2、底板（A-D）恒载w1=p=47.75w2=p=47.75N2=41.67N3=119.14119.14KN -95.88KN.m 28.98KN 47.75KN/m2119.14KN28.98KN 52.75KN.m 0.00KN-95.88KN.m 538.56KN 606.24KN53.14KN 255.37KN.m 229.42KN/m2-374.26KN.m -543.11KN.m 53.14KN 33.84KNMA=-95.92MD=-95.92NL/2=41.67ML/2=52.71QL/2=0.00活载w1=158.22w2=300.62N2=159.44N3=538.56N4=606.24MA=-522.01MD=-395.37NL/2=159.44ML/2=255.37QL/2=-54.983、左侧墙（B-A）恒载w1=w2=N3=N1=N2=MB=MA=NL/2=ML/2=QL/2=活载w1=w2=N3=N1=N2=MB=NL/2=ML/2=QL/2=76.47KN/m2-374.26KN.m11.75KN/m2119.14KN 28.98KN 41.67KN -95.88KN.m -95.92KN.m119.14KN 538.56KN -374.27KN.m 53.15KN39.08KN/m276.47KN/m2538.56KN 53.14KN -71.35KN.m -3.15KN159.44KN 内力4、右侧墙（C-D）恒载w1=w2=N1=N2=N4=MC=NL/2=ML/2=QL/2=活载w1=w2=N1=N2=N4=MC=NL/2=ML/2=QL/2=各构件计算内五、截面设计41.67KN 119.14KN 39.08KN/m20.00KN/m20.00KN/m253.14KN -95.88KN.m119.14KN -71.35KN.m -3.15KN11.75KN/m228.98KN -469.25KN.m -53.14KN159.44KN 606.24KN -543.11KN.m606.24KN混凝土标号R=混凝土抗压强度Ra=砼抗拉设计强度R1=混凝土弹性模量Eh=选用的主筋为II级Φ28其单截面积:钢筋抗拉设计强度受拉钢筋弹性模量混凝土安全系数rc=钢筋安全系数rs=构件工作条件系数混凝土保护层厚度计算宽度取 b=1000mm当需要设置箍筋以满足斜截面抗剪强度时,采用的箍筋型号及相关参数如下:箍筋型号φ12单肢筋截面积:131.1mm2ft=1.43MPa 见《混凝土结构设计规范》P17 表4.1.4fyv=210MPa 见《混凝土结构设计规范》P20 表4.2.3-1沿长度方向间距 s=150mm1、顶板（B-C）跨中δ1=Mj=Nj=Ih=Eh=lp/h=9.98＞8eo=Mj/Nj=eo/h=Mj/Nj.h=7.80≥1,取αe=0.2200.50m459.75KN.m117.92KN50mm340MPa30MPa17.50MPa1.75MPa30000MPa1.04E+10mm43899mm1.251.250.95615.7mm2 30000MPa210000MPa偏心距增大系数η=1.0057e=4121mm ho=450mm计算钢筋面积A=13300B=450C=4.86E+08X1=810mm X=90mm ξ=0.20≤ ζjg =0.55340MPaAg=7根钢筋。

三孔箱涵计算书目录1 计算模型 (2)2 荷载 (2)2.1 竖向荷载 (2)2.2 侧向荷载 (2)2.2.1 中粗砂浮容重推导 (2)2.2.2 地下水位以上侧向压力计算 (3)2.2.3 地下水位以下中粗砂侧向压力计算 (4)2.2.4 地下水位以下水压力计算 (4)2.2.5 涵洞侧壁平均侧向压力计算 (5)3 弯矩图 (6)4 配筋图 (6)1 计算模型沿涵洞长度取1m 段进行计算2 荷载2.1 竖向荷载设计覆土1.5m车辆荷载按1m 覆土考虑计算荷载采用3m 覆土，即54KN/m2侧向荷载考虑土压力和静水压力，土压力采用土的浮容重2.2 侧向荷载2.2.1 中粗砂浮容重推导根据JG-02，涵洞两侧回填中粗砂，中粗砂标准贯入试验锤击数N>30，呈密实状态 设固体颗粒体积1 S V ，根据定义即可得出)1(,,,1,ωγωγγ+===+==s W s W W s W S V d W d W d W e V e V ，见P88【地基与基础（第三版）】干重度3/17m KN d =γ，见P27【给水排水工程施工手册（第二版）】 饱和重度W d W V S W V S m e e V V V W V V W γγγγγ++=+=+=1当中粗砂达到密实状态时取6.0=e ，见P94【地基与基础（第三版）】 则333/75.20/106.16.0/17m KN m KN m KN m =⨯+=γ浮容重333/75.10/10/75.20m KN m KN m KN W m =-=-='γγγ2.2.2 地下水位以上侧向压力计算根据地质报告，地下水位标高为3.38m ，考虑汛期因素，调整为1.38m地下水位以上中粗砂天然容重取20KN/m3地下水位以上中粗砂对涵洞侧壁的主动土压力为a a K h E 221γ=查表9-2-1【地基与基础（第三版）】得271.0=a K39.90KN 162.2271.0/22012.4205.12=⨯⨯⨯⨯+⨯=m m m KN E a2.2.3 地下水位以下中粗砂侧向压力计算地下水位以下中粗砂取浮容重10.75KN/m3地下水位以下中粗砂对涵洞侧壁的主动土压力为221.17KN 133.2/2107.447582.42=⨯⨯+m m m KN2.2.4 地下水位以下水压力计算27.14KN 133.2/2.3232=⨯⨯m m m KN2.2.5 涵洞侧壁平均侧向压力计算96.07KN 314.2717.2219.39=++KN侧向平均均布荷载=96.07/4.5KN/m=21.3KN/m计算荷载取30KN/m3 弯矩图涵洞两侧墙部分最大弯矩160.8KN-m，中墙最大弯矩270KN，跨中最大弯矩202.3KN-m4 配筋图重要说明：该文件已经被安全地保存在百度网盘，请按住ctrl，单击鼠标以跟踪链接。

已知计算条件：涵洞的设计安全等级为三级，取其结构重要性系数：.9涵洞桩号= K0+123.00箱涵净跨径= 3米箱涵净高= 2米箱涵顶板厚= .3米箱涵侧板厚= .25米板顶填土高= .42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= .6米竖直角点加厚= .6米涵身混凝土强度等级= C30钢筋等级= II级钢筋填土内摩擦角= 30度基底允许应力= 250千牛/立方米顶板拟定钢筋直径= 20毫米每米涵身顶板采用钢筋根数= 9根底板拟定钢筋直径= 20毫米每米涵身底板采用钢筋根数= 9根侧板拟定钢筋直径= 20毫米每米涵身侧板采用钢筋根数= 5根荷载基本资料：土系数 K = 1.047776恒载产生竖直荷载p恒=20.18千牛/平方米恒载产生水平荷载ep1=4.11千牛/平方米恒载产生水平荷载ep2=19.71千牛/平方米汽车产生竖直荷载q汽=94.7千牛/平方米汽车产生水平荷载eq汽=31.57千牛/平方米计算过程重要说明：角点(1)为箱涵左下角,角点(2)为箱涵左上角,角点(3)为箱涵右上角,角点(4)为箱涵右下角构件(1)为箱涵顶板,构件(2)为箱涵底板,构件(3)为箱涵左侧板,构件(4)为箱涵右侧板1>经过箱涵框架内力计算并汇总,结果如下(单位为：千牛.米)：a种荷载(涵顶填土及自重)作用下：涵洞四角节点弯矩和构件轴力：MaA = MaB = MaC = MaD = -1 / (K + 1) * P * Lp^2 / 12 = -7.992409kN.m Na1 = Na2 = 0kNNa3 = Na4 = P * Lp / 2 = 32.79926kNa种荷载(汽车荷载)作用下：MaA = MaB = MaC = MaD = -1 / (K + 1) * P * Lp^2 / 12 = -37.49901kN.m Na1 = Na2 = 0kNNa3 = Na4 = P * Lp / 2 = 153.8885kNb种荷载(侧向均布土压力)作用下：涵洞四角节点弯矩和构件轴力：MbA = MbB = MbC = MbD = -K / (K + 1) * P * hp^2 / 12 = -.996318kN.m Nb1 = Nb2 = P * Lp / 2 = 4.724453kNNb3 = Nb4 = 0kNc种荷载(侧向三角形土压力)作用下：涵洞四角节点弯矩和构件轴力：McA = McD = K *(3K + 8) / ((K + 1)*(K + 3)) * P * hp^2 / 60 = -2.09079kN.mMcB = McC = K *(2K + 7) / ((K + 1)*(K + 3)) * P * hp^2 / 60 = -1.692493kN.mNc1 = P * hp / 6 + (McA - McB) / hp = 5.806827kNNc2 = P * hp / 3 - (McA - McB) / hp = 12.13317kNNc3 = Nc4 = 0kNd种荷载(侧向汽车压力)作用下：涵洞四角节点弯矩和构件轴力：MdA = -(K * (K + 3) / 6(K^2 + 4K +3) + (10K + 2) / (15K + 5)) * P * hp^2 / 4 = -29.27469kN.mMdB = -(K * (K + 3) / 6(K^2 + 4K +3) - (5K + 3) / (15K + 5)) * P * hp^2 / 4 = 12.47248kN.mMdC = -(K * (K + 3) / 6(K^2 + 4K +3) + (5K + 3) / (15K + 5)) * P * hp^2 / 4 = -20.12802kN.mMdD = -(K * (K + 3) / 6(K^2 + 4K +3) - (10K + 2) / (15K + 5)) * P * hp^2 / 4 = 21.61916kN.mNd1 = (MdD - MdC) / hp = 18.15095kNNd2 = P * hp - (MdD - MdC) / hp = 54.45284kNNd3 = Nc4 = -(MdB - MdC) / Lp = -10.03092kN角点(1)在恒载作用下的的总弯矩为：-11.08角点(1)在汽车作用下的的总弯矩为：-66.77角点(1)在混凝土收缩下的的弯矩为：7.2角点(1)在温度变化下的的总弯矩为：7.2构件(1)在恒载作用下的的总轴力为：10.53构件(1)在汽车作用下的的总轴力为：18.15构件(1)在混凝土收缩下的的轴力为：0构件(1)在温度变化下的的总轴力为：0角点(2)在恒载作用下的的总弯矩为：-10.68角点(2)在汽车作用下的的总弯矩为：-25.03角点(2)在混凝土收缩下的的弯矩为：-7.2角点(2)在温度变化下的的总弯矩为：-7.2构件(2)在恒载作用下的的总轴力为：16.86构件(2)在汽车作用下的的总轴力为：54.45构件(2)在混凝土收缩下的的轴力为：0构件(2)在温度变化下的的总轴力为：0角点(3)在恒载作用下的的总弯矩为：-10.68角点(3)在汽车作用下的的总弯矩为：-57.63角点(3)在混凝土收缩下的的弯矩为：-7.2角点(3)在温度变化下的的总弯矩为：-7.2构件(3)在恒载作用下的的总轴力为：32.8构件(3)在汽车作用下的的总轴力为：143.86构件(3)在混凝土收缩下的的轴力为：0构件(3)在温度变化下的的总轴力为：0角点(4)在恒载作用下的的总弯矩为：-11.08角点(4)在汽车作用下的的总弯矩为：-15.88角点(4)在混凝土收缩下的的弯矩为：7.2角点(4)在温度变化下的的总弯矩为：7.2构件(4)在恒载作用下的的总轴力为：32.8构件(4)在汽车作用下的的总轴力为：163.92构件(4)在混凝土收缩下的的轴力为：0构件(4)在温度变化下的的总轴力为：02>荷载组合计算角点(1) 正常使用极限状态效应组合短期组合(M恒 + 0.7 * M活) = -57.82111 角点(1) 正常使用极限状态效应组合长期组合(M恒 + 0.4 * M活) = -37.789 角点(1) 承载能力极限状态 (1.2 * M恒 + 1.4 * M活) = -106.7786角点(2) 正常使用极限状态效应组合短期组合(M恒 + 0.7 * M活) = -28.19979 角点(2) 正常使用极限状态效应组合长期组合(M恒 + 0.4 * M活) = -20.69183 角点(2) 承载能力极限状态 (1.2 * M恒 + 1.4 * M活) = -47.8546角点(3) 正常使用极限状态效应组合短期组合(M恒 + 0.7 * M活) = -51.02014 角点(3) 正常使用极限状态效应组合长期组合(M恒 + 0.4 * M活) = -33.73203 角点(3) 承载能力极限状态 (1.2 * M恒 + 1.4 * M活) = -93.4953角点(4) 正常使用极限状态效应组合短期组合(M恒 + 0.7 * M活) = -22.19541 角点(4) 正常使用极限状态效应组合长期组合(M恒 + 0.4 * M活) = -17.43146 角点(4) 承载能力极限状态 (1.2 * M恒 + 1.4 * M活) = -35.52721构件(1) 正常使用极限状态效应组合短期组合(N恒 + 0.7 * N活) = 23.23694 构件(1) 正常使用极限状态效应组合长期组合(N恒 + 0.4 * N活) = 17.79166 构件(1) 承载能力极限状态 (1.2 * N恒 + 1.4 * N活) = 38.04886构件(2) 正常使用极限状态效应组合短期组合(N恒 + 0.7 * N活) = 54.97461 构件(2) 正常使用极限状态效应组合长期组合(N恒 + 0.4 * N活) = 38.63876构件(2) 承载能力极限状态 (1.2 * N恒 + 1.4 * N活) = 96.46313构件(3) 正常使用极限状态效应组合短期组合(N恒 + 0.7 * N活) = 133.4995构件(3) 正常使用极限状态效应组合长期组合(N恒 + 0.4 * N活) = 90.34227构件(3) 承载能力极限状态 (1.2 * N恒 + 1.4 * N活) = 240.7597构件(4) 正常使用极限状态效应组合短期组合(N恒 + 0.7 * N活) = 147.5428构件(4) 正常使用极限状态效应组合长期组合(N恒 + 0.4 * N活) = 98.36702构件(4) 承载能力极限状态 (1.2 * N恒 + 1.4 * N活) = 268.84633>将箱涵框架分解为四根独立构件，求其跨中内力并进行效应组合。

平当闸箱涵结构配筋计算书一、基本资料排水箱涵采用C25钢筋砼结构，矩形过水断面，净宽2.0m，净高2.0m，壁厚30cm，箱涵沿轴线方向每隔8.1m设一伸缩缝，缝宽20mm，内填沥青衫板，并采用652型橡胶带止水，箱涵底板下设10cm厚C15砼垫层，地基允许承载力不小400kpa。

堤顶高程为136.90m，设计水位高程为135.90m，箱涵顶部高程为133.86m，底部高程为131.30m，填土内摩擦角为36°，填土湿重度为18.6KN/m3，浮重度为8.8KN/m3。

本次设计取堤身中轴线典型断面作为计算断面，并沿管轴线方向取单位长度。

其箱涵截面实图如图1所示，计算结构模型如图2所示。

图1 箱涵截面实体图图2 箱涵截面模型图2.2 荷载计算根据本涵的特征，该箱涵计算控制工况由以下两种情况决定：1、枯水期，箱涵内无水情况，箱涵外为设计水位，即外压控制工况（工况一）；2、汛期箱涵内过设计洪水，因本箱涵为无压过流，涵内有水对涵壁受力条件有改善，故不是控制工况，本次设计不作计算；2.2.1 作用于箱涵上的荷载计算本次对箱涵的结构计算采用垂直切剖面，作用在箱涵段上的荷载主要有垂直及侧向土压力、车辆荷载、箱涵自重、水压力、地基反力及扬压力。

各作用力计算如下：土压力：I、顶层土压力查中国水利水电出版社熊启钧《涵洞》得上埋式涵洞单位长度洞顶的垂直土压力强度标准值按式（1-1）计算。

g t1k=Ks（γH1+γ‘H2) （1-1）式中:Ks——垂直土压力系数。

根据地基刚度及比值Hd/B1查表取，这里取1.072. γ—洞顶填土湿重度，为18.6KN/m3.H1——水面以上土的高度。

γ‘——洞顶填土浮重度，为8.8KN/m3.H2——计算点到水面的高度。

故g t1k=1.072×（18.6×（136.90-135.90）+8.8×（135.90-133.86））=39.2KN/m 设计值g t1=g t1k×1.2=47KN/m，方向竖直向下。

汽车荷载计算方法仍有待考究。

规范上，资料上对明箱涵的介绍甚少，如果按暗涵的方法进行荷载计算，导致活载引起的弯矩，和侧墙轴力都会相当大，导致配筋的不合理和有几处无法计算配筋，因此觉得不是很合理，本例这是按照《公路桥规》（同样只有铺装层，进行荷载分布），对洞顶荷载进行分布计算的，最后结果仍是符合常理的，供参考。

一、设计资料净跨径L 0为4m ，净高位2m ，箱涵填土高H 为0m ，土的摩擦角ϕ为35。

土的容重γ1=18KN/m ³,设箱涵采用C30砼和HRB 33钢筋。

（间距为100mm ，验算是否满足）结构安全等级三级，结构重要性系数γo 为0.9。

荷载等级为公路-Ⅱ级。

假定基础满足要求。

二、设计计算（一）截面尺寸拟定（见图1）顶板、底板厚度 δ=40cm （C 1=40cm ） 侧墙厚度 t=40cm （C 2=40cm ） 计算跨径 L p =L 0+t=4.0+0.4=4.4m 计算高度 h p =h o +δ=2.0+0.4=2.4m （二）荷载计算 1.恒载 恒载竖向压力 P 恒 =γ1 H+γ2δ=18×0+25×0.4 = 10KN/㎡恒载水平压力 顶板处）45(45Htge 21p2oo-=γ=18×0×tg ²30º =0 KN/㎡底板处：=19 ×（0+2.8）×tg ²30 =13.7 KN/㎡2.活载公路-Ⅱ级荷载下，一个后轮的分布面积为0.6*0.2m,以为填土厚度小于0.5，因此按照45°角向下扩散，并考虑冲击，冲击系数0.3。

一个汽车后轮横向分布宽b=0.6+0.1tg45°=0.8m同理，纵向：1.4m<a=0.2+0.1tg45°+3Lp =1.9m<32Lp =2.9m故 a=2.9+1.4=4.3m 车辆荷载垂直压力q 车=3.4*8.0140 = 40.7 KN/㎡车辆荷载水平压力e 车=40.7tg ²（45°-2Ф）=11.02 KN/㎡考虑冲击之后q 车=1.3*40.7=52.91 KN/㎡e 车=1.3*11.02=14.33 KN/㎡三、 内力计算 1 .构件刚度比55.04..44.24.011214.01121Ie 22121p1=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=pL h I）245(45h)tg (H e 21p2oo-+=γ2 .节点弯矩和轴向力计算（1）α种荷载作用下（图2） 涵洞四角节和弯矩:M aA =M aB =M aC =M aD = - 1K+1 · PLp²12N a1=N a2=0 N a3= N a4= PLp2恒载（p= P 恒 =10 KN/㎡） M aA = 155.01+-·124.4*4.4*10 = -10.4 KN ·mN a3=24.4*10= 22KN车辆荷载（p= q 车=52.91 KN/㎡） M aA =155.01+-·124.4*4.4*91.52 = -55.07 KN ·mN a3= 51.29×4.862 = 124.63KN（2）b 种荷载作用下（图3） M aA =M aB =M aC =M aD = - K K+1 · Php²12N b1=N b2= Php2N a3= N a4=0 恒载（p=eP1=0） M bA = 0 KN ·m N b1= 0KN（3）C 种荷载作用下（图4）60Ph )3K )(1K ()8K 3(K M M 2p cD cA ∙+++-==60Ph )3K )(1K ()7K 2(K M M 2p cC cB ∙+++-==pcBcA p1h M M 6Ph Nc -+=pcBcA p2h M M 3Ph Nc --=恒载（p=ep2-ep1=23.7-0=13.7 KN ）604.27.13)355.0)(155..0()855.03(55.0M M 2cD cA ⨯⨯+++⨯-=== -1.27 KN ·m604.27.13)355.0)(155.0()755.02(55.0M M 2cC cB ⨯⨯+++⨯-=== -1.06 KN ·mKN39.54.227.106.164.27.13Nc 1=+-+⨯=KN05.114.206.127.134.27.13Nc 2=+--⨯=（4）d 种荷载作用下（图5）4]515210)34(6)3([M 22dA pPh K K K KK K ⋅++++++-=4Ph ]5K 153K 5)3K 4K(6)3K (K [M 2p2dB ⋅++-+++-=4Ph ]5K 153K 5)3K 4K(6)3K (K [M 2p2dC ⋅++++++-=4Ph ]5K 152K 10)3K 4K(6)3K (K [M 2p2dA ⋅++-+++-=pDCdD d1h M M N -=pDCdD pd2h M M Ph N -=-车辆荷载（P=e 车=14.33 KN/m ²）mKN M dA ⋅-=⨯⨯+-=6.1344.233.14)6..006.0(2mKN M dB ⋅=⨯⨯--=6.744.233.14)43.006.0(2m KN M dC ⋅-=⨯⨯+-=11.1044.233.14)43.006.0(2mKN M dA ⋅=⨯⨯--=1.1144.233.14)6.006.0(2KN6.104.211.101.11N d1=+=KN8.236.104.233.14N d2=-⨯=KN03.44.411.106.7N N d4d3-=+-=-=（5）节点弯矩和和轴力计算汇总表（6）荷载效应组合。

受弯构件纵向受拉钢筋计算项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、构件编号: L-1二、设计依据《混凝土结构设计规范》 GB50010-2002三、计算信息1. 几何参数截面类型: 矩形截面宽度: b=1000mm截面高度: h=450mm2. 材料信息混凝土等级: C25 fc=11.9N/mm2ft=1.27N/mm2钢筋种类: HRB335 fy=300N/mm2最小配筋率: ρmin=0.200％纵筋合力点至近边距离: as=59mm3. 受力信息M=99.690kN*m4. 设计参数结构重要性系数: γo=1.1四、计算过程1. 计算截面有效高度ho=h-as=450-59=391mm2. 计算相对界限受压区高度ξb=β1/(1+fy/(Es*εcu))=0.80/(1+300/(2.0*105*0.0033))=0.5503. 确定计算系数αs=γo*M/(α1*fc*b*ho*ho)=1.1*99.690*106/(1.0*11.9*1000*391*3 91)=0.0604. 计算相对受压区高度ξ=1-sqrt(1-2αs)=1-sqrt(1-2*0.060)=0.062≤ξb=0.550 满足要求。

5. 计算纵向受拉筋面积As＝1.2α1*fc*b*ho*ξ/fy=1.2*1.0*11.9*1000*391*0.062/300=1158mm26. 验算最小配筋率ρ=As/(b*h)=965/(1000*450)=0.214％ρ=0.214％≥ρmin=0.200％, 满足最小配筋率要求。

五、配筋选配φ18@150，As＝1526 mm2。

放水洞垂直水流方向均按φ18@150双层配筋放水洞顺水流方向均按φ14@150双层配筋。

受弯构件斜截面受剪承载力计算项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、构件编号: L-1二、设计依据《混凝土结构设计规范》 GB50010-2002三、计算信息1. 几何参数截面类型: 矩形截面宽度: b=1000mm截面高度: h=450mm集中荷载作用点至支座或节点边缘的距离：a=200mm2. 材料信息混凝土等级: C25 fc=11.9N/mm2 ft=1.27N/mm2箍筋种类: HPB235 fyv=210N/mm2纵筋合力点至近边距离: as=50mm3. 荷载信息V=317.000kN4. 设计参数结构重要性系数: γo=1.1四、计算过程1. 计算截面有效高度和腹板高度ho=h-as=450-50=400mmhw=ho=400mm2. 确定受剪面是否符合条件当hw/b=400/1000=0.400≤4 时V≤0.25*βc*fc*b*ho/γo 【10.7.5-1】=0.25*1.0*11.9*1000*400/1.1=1081.818kN 截面符合条件。