涵洞计算程序

第二十章 涵洞的设计计算
【掌握】第一节 涵洞长度计算 【掌握】第二节 洞口建筑工程数量计 算
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第一节 涵洞长度计算
一、正交涵洞长度计算
c a i*L1
B1
B2
(H－i*L1－a)
(H + i*L2 －b) c
i*L2 b
L1
-
L2
L 1 B 1 (H a i1 L )m C
L1B1(H 1iam )mC
L1B1(H 1a iim 1B)mC
L 2 B 2 W ( H b i2 L i 1 W ) m C
L 2B 2W (H 1 ibm i1 W )m C
-
2.i1和i方向相反时
L 1 B 1 W ( H a i1 W ) m C
L 1B 1W (H 1 ia m i1 W )m C
L 2 B 2 ( H b i2 L
3.涵洞与路线斜交，考虑路基纵坡影响时 HL1i2sia n
L 1B 1(H c a o a L 1 i2 sism ia n )m C
(a c i) L o m 1 L 1 i 2 s m sa i B 1 n ( H a ) m C
(3)墙顶面面积：
AC1m02(Hh)
-
二、矩形护坡 1.矩形护坡的布置形式 （1）涵洞与路线正交 （2）涵洞与路线斜交： 正布置和斜布置（常用） 2.一个矩形护坡的体积计算 （1）矩形护坡体积
-
① 片石砌体 V 1V 外 V 内 1 12 m(H n3H 03)
② 砂砾垫层
V2
t1 t
V1
③ 锥心填土
2. 翼墙的体积计算
（1）墙身体积：
单个翼墙外形：
-
： 单个翼墙外形

一、基本情 况
沟渠较顺直，汇水面积为2.7平方公里。
涵洞水文计算书
斜交角度 θ =
0.00
度
二、流量计
算
1.按暴雨径流形成法公式
汇水面积 F =
2.700
Km2
根据涵洞手册查表得
地貌系数 ψ =
根据涵洞手册查
洪峰传播流量折减系 数β
考虑削减流量 Qp=ψ(h-z)3/2F4/5 βγδ= 2.按经
验公式计算
根据涵洞手
径流模量K
册查表得
Qp=KFn=
三、孔径计 算
初步拟定ห้องสมุดไป่ตู้洞净高
27.669
5 10.02131329
0.100 1.000 m3/s
m
径流厚度h = 汇水面积降 水量不均匀 折减系数γ
地区指数n
40.000 1.000
滞留径流厚度Z =
湖泊或小水库调 节折减系数δ
15.000 1.0
0.700
hd
4.000 m
进水口涵洞净空高度△
0.500
m
涵前水深H
3.0
m
最小涵洞净宽 B = Q/(1.581*H3/2) =
3.368
m
则初步拟定涵孔净宽4m，涵洞设计为1-3.5 X 4.5米钢筋混凝土箱涵

1.05
160
39
2.753
（3）淹没溢流的计算
（3.1)hc''的计算（利用前面“底流式矩形消力池〈非扩散〉的计算”）
(3.2)坎高c的计算（211页）
σ(输)
Q(m3/s)(输)
b(m)(输)
ht(输)
1.05 1.05 1.05
620
73.8
4.3
201
73.8
1.81
447
73.8
2.76
v1(m/s) （输） 12.032 12.032 12.467
2.5 5.9202 206.984898
X1(输) 59.1 0.001
2
Y1(输) 49.3 3.166 0.36
X2(输) 57.1 0.002
3
Y2(输) 48.5 8.966 0.356
插值计算（请注意：分清X、 X(输) 58.7 0.001104 2.564
Q(m3/s)(输)
40.7 120 212
hc(m)(试输) 0.1083 0.217 0.932
E0(计算） 4.008455224 1.773087807 13.56205378
两E0差 0.008455224 0.002087807 0.012053783
1/6lnRk
0.062093734 0.036202863 0.036202863
101.0643684
0.472107913
-0.125091282
0.88241635
正常水深的计算，《水力学》(上册)（河海大学1986级教科书,第236页)
χ(m)
R(m)
1/6lnR
R1/6

PCVX涵洞计算过程一：圆管涵《公路涵洞设计细则》（JTG/T D65-4--2007）规定：1：混凝土圆管涵设计可仅考虑车辆荷载、圆管涵自重和填土产生的等效荷载的作用组合。

管壁环向压力和径向剪力可不计算，仅考虑弯矩作用效应。

2：车辆荷载和填土载截面上的弯矩作用效应M可按下式计算：M=0.137*q*R^2*（1-λ）λ=（tan（45°- & / 2））^2 （&为土的内摩擦角）3：圆管涵自重在截面上的弯矩作用效应Mz可按下式计算：Mz=0.369*r*t*R^24：混凝土圆管涵结构应按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62）的规定进行承载能力极限状态的承载能力（强度）和正常使用极限状态下的裂缝宽度的验算。

程序中圆管涵的计算过程为：1：恒载计算（1）：计算系数K根据填土高h和涵洞外形宽D的比值查表得到。

（2）填土产生的垂直压力qq=K*r*h其中：r……土容重（在程序中取常用值18KN/m^3）；（3）自重产生的垂直压力q自q自=r1*t其中：r1……管壁容重t……管壁厚度2：活载计算（1）：活载产生的垂直压力q汽根据路面宽度来布置汽车车辆数，并进行车道系数折减，然后根据车辆数和填土高度计算扩散到涵洞顶部的压力（此过程比较复杂，不作详细描述。

）3：管壁弯矩计算（1）：土压力产生的弯矩M土=0.137*q*R^2*（1-λ）（2）：管节自重产生的弯矩M自=0.369*q自*R^2（3）：设计荷载产生的弯矩M设=0.137*q汽*R^2 *（1-λ）其中：R……为内径的一半加壁厚的一半4：荷载组合（1）：承载能力极限状态组合Md=1.2 * (M土+ M自) + 1.4 * M设（2）：正常使用极限状态组合短期组合Msd=(M土+ M自) + 0.7 * M设长期组合Mld=(M土+ M自) + 0.4 * M设5：截面强度计算（1）：计算临界受压高度x=（内层箍筋抗拉强度*内层箍筋面积）/（管壁抗压强度*管节长度）（2）：计算截面有效高度h0=管壁厚度–混凝土保护层厚度–内层箍筋半径（3）：判断x的有效性如果x < h0*ξ b ，则受压高度满足要求其中ξb……相对界限受压区高度（4）：强度验算设计强度为fcd*b*x*（h0 – x/2）如果设计强度> r0 * Md ，则截面强度满足要求。