钢筋混凝土圆管涵验算书_secret

(一)中心桩号AK0+170.00涵洞

1、 设计资料

设计荷载：公路—Ⅰ级

填土高度：H=10.3m；土容重:=18kN/m3； 管节内径D内=1.2m,外径D外=1.6m，管壁厚度为0.2m,采用C25混凝土，HRB335钢筋，配Φ12@15钢筋，管节下设砂砾垫层0.45m。 2、 外力(荷载)计算 填土产生的垂直压力

qH1810.3185.4KN/m2

管节自重产生的垂直压力

qz1t250.25kNm2

车辆荷载产生的垂直压力 按《公路桥涵设计通用规范》（JPG D60—2004）第4.3.1条和第4.3.2条规定，计算采用车辆荷载，公路—Ⅰ级和公路—Ⅱ级荷载采用相同的车辆荷载标准，填料厚度等于或大于0.5的涵洞不计冲击力。

按《公路桥涵设计通用规范》（JPG D60—2004）第4.3.5条规定计算荷载分布宽度：

一个后轮单边荷载横向分布宽度=

0.610.3tg3006.2521.3m2

1.8m2故后轮垂直荷载分布宽度相互重叠，荷载横向分布宽度a应按二辆车后轮外边至外边计算，即：

a(0.610.3tg300)2（1.321.8）17.4m 20.210.3tg300)21.413.49m 2ab41402.39kN/m2

17.413.49同理，考虑轮轴纵向间距

b(q汽G3、 内力计算

忽略管壁环向压力及径向剪力N和V，仅考虑管壁上的弯矩。 填土在管壁截面上产生的弯矩为

M1=M2=M3=0 .137q土R2(1-λ)

1

自重在截面上产生的弯矩为

‘2 M1=0 .304q自R

M'2=0 .337q自R2

'M3=0 .369q自 R2

车辆荷载在截面上产生的弯矩为

''''M1M'2'M30.137q2R(1) 汽式中:q土——填土产生的垂直压力； R——管壁中线半径；

λ——土的侧压力系数，tg(45 ϕ——土的内摩擦角；

q自——管节自重产生的垂直压力； q汽——车辆荷载产生的垂直压力。

202)；

25tg(45)0.406

221.21.62M土0.137185.4()(10.406)7.39kNm

22M自0.36950.720.91（kNm）

M汽0.1372.390.72(10.406)0.10（kNm）

4、 荷载组合

按《公路桥涵设计通用规范》（JPG D60—2004）第4.1.6条进行作用效应组合。 承载能力极限状态组合

Md1.2M恒1.4M汽1.28.31.40.1010.10kNm

正常使用状态极限状态组合

短期组合 MsdM恒0.7M汽8.30.70.108.37kNm 长期组合 MldM恒0.4M汽8.30.40.108.34kNm

5、 强度和裂缝宽度验算

取2m长管节计算（通常管节间接缝宽1cm,该1cm荷载仍由管节承受，故管节受力长度应减去1cm）。

由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ D62—2004）第5.2.2-3条规定的，受压区高度双层配筋是考虑管节任一位置均能承受双向弯矩而设置，设计中仍按单筋截面计

2

算。

xfsdAs/fcdb280（15113.1）/（199011.5）20.76mm h020317cm

bh0170.559.35cm2.076cm

符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ D62—2004）第5.2.2-3条的规定。

强度验算：

x20.76fcdbx(h0)11.5199020.76(170)

22 75.83kNm0Md0.910.109.09kNm

截面强度满足要求。

裂缝宽度验算：

由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62—2004）第6.4.3条和第6.4.4条规定。

15113.10.0050.006，取0.006

1990170M8.37106ss33.36MPa

0.87Ash00.8715113.1170c11.0(螺纹钢筋)

c210.5c31.15

8.341.50 8.36Wtkc1c2c3ssEs(30d33.363020)1.01.501.15()0.28102.01050.28100.006

0.0423mm0.20mm满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62—2004）第6.4.2条规定。

6、基底应力验算

按《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63—2004）第3.3.4条，地基土承载力不作修正，即[]=[0]。

基础按承载中心荷载计算

‘（10.31.6）18250.23.14229.9kN/m q恒2

3

11.23N基（[3.23）0.1(3.22.6)0.35](0.620.6)-0.2223223 46.28kN

219N水103.140.62222.60kN

'N总（q恒q汽）A1N基N水（229.92.39）2.446.2822.60 626.38kNmaxN总104.40kPa[0]200kPa A满足地基土承载力要求。

其中：A ——基础地面的面积； A1——管涵的投影面积。

（二）中心桩号AK0+268.96涵洞

1、设计资料

设计荷载：公路—Ⅰ级

填土高度：H=16.1m；土容重:=18kN/m3； 管节内径D内=2.0m,外径D外=2.4m，管壁厚度为0.2m,采用C30混凝土，HRB335钢筋，配Φ14@10钢筋，管节下设混凝土基础。 2、外力(荷载)计算 填土产生的垂直压力

qH1816.1289.8KN/m2

管节自重产生的垂直压力

qz1t250.25kNm2

车辆荷载产生的垂直压力 按《公路桥涵设计通用规范》（JPG D60—2004）第4.3.1条和第4.3.2条规定，计算采用车辆荷载，公路—Ⅰ级和公路—Ⅱ级荷载采用相同的车辆荷载标准，填料厚度等于或大于0.5的涵洞不计冲击力。

按《公路桥涵设计通用规范》（JPG D60—2004）第4.3.5条规定计算荷载分布宽度：

一个后轮单边荷载横向分布宽度=

0.616.1tg3009.6021.3m2

1.8m2故后轮垂直荷载分布宽度相互重叠，荷载横向分布宽度a应按二辆车后轮外边至外边计算，

4

即：

a(0.6216.1tg300)2（1.321.8）24.09m 同理，考虑轮轴纵向间距

b(0.2216.1tg300)21.420.19m q0汽G414ab24.0920.191.15kN/m2

3、内力计算

忽略管壁环向压力及径向剪力N和V，仅考虑管壁上的弯矩。填土在管壁截面上产生的弯矩为

M1=M2=M3=0 .137q土R2(1-λ) 自重在截面上产生的弯矩为

M‘1=0 .304q自R

2 M'2=0 .337q自R2

M'3=0 .369q自 R2

车辆荷载在截面上产生的弯矩为

M''M''''12M30.137q汽R2(1) 式中:q土——填土产生的垂直压力； R——管壁内外径的平均半径； λ——土的侧压力系数，tg2(4502)；

ϕ——土的内摩擦角；

q自——管节自重产生的垂直压力； q汽——车辆荷载产生的垂直压力。

225tg(452)0.406

M2.4土0.137289.8(222)2(10.406)28.54kNmM自0.36951.122.23（kNm）

M汽0.1371.151.12(10.406)0.11（kNm）

4、荷载组合

5

按《公路桥涵设计通用规范》（JPG D60—2004）第4.1.6条进行作用效应组合。 承载能力极限状态组合

Md1.2M恒1.4M汽1.230.771.40.1137.08kNm

正常使用状态极限状态组合

短期组合 MsdM恒0.7M汽30.770.70.1130.85kNm 长期组合 MldM恒0.4M汽30.770.40.1130.81kNm

5、强度和裂缝宽度验算

取2m长管节计算（通常管节间接缝宽1cm,该1cm荷载仍由管节承受，故管节受力长度应减去1cm）。

由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ D62—2004）第5.2.2-3条规定的，受压区高度双层配筋是考虑管节任一位置均能承受双向弯矩而设置，设计中仍按单筋截面计算。

xfsdAs/fcdb280（21153.9）/（199013.8）32.95mm h0203.716.3cm

bh016.30.558.97cm3.295cm

符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ D62—2004）第5.2.2-3条的规定。

强度验算：

x32.95fcdbx(h0)13.8199032.95(163)

22 132.59kNm0Md0.937.0833.37kNm

截面强度满足要求。

裂缝宽度验算：

由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62—2004）第6.4.3条和第6.4.4条规定。

21153.90.010

1990163Ms30.85106ss67.31MPa

0.87Ash00.8721153.9163c11.0(螺纹钢筋)

c210.5c31.15

30.811.5 30.85 6

Wtkc1c2c3ssEs(30d67.313020)1.01.51.15()50.28100.28100.010 2.010 0.076mm0.20mm满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62—2004）第6.4.2条规定。

6、基底应力验算

按《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63—2004）第3.3.4条，地基土承载力不作修正，即[]=[0]。

基础按承载中心荷载计算

q'恒（16.12.4）18250.23.14348.7kN/m2

N基（[1.61.621.6）1831.624-N水103.1412262.8kN

21.2224]2 329.24kN

'N总（q恒q汽）A1N基N总（348.71.15）4.4329.2462.8 1931.38kNmaxN总1931.38117.77kPa[0]200kPa A16.4满足地基土承载力要求。

其中：A ——基础地面的面积； A1——管涵的投影面积。

（三）中心桩号ZK0+480.000涵洞验算

1、设计资料

设计荷载：公路—Ⅰ级

填土高度：H=16m；土容重:=18kN/m3； 管节内径D内=3m,外径D外=3.6m，管壁厚度为0.3m,采用C30混凝土，HRB335钢筋，配Φ16@8钢筋，管节下设混凝土基础0.5m。 2、外力(荷载)计算 填土产生的垂直压力

qH1816288KN/m2

管节自重产生的垂直压力

qz1t250.37.5kNm2

车辆荷载产生的垂直压力 按《公路桥涵设计通用规范》（JPG D60—2004）第4.3.1条和第4.3.2条规定，计算采用车辆荷载，公路—Ⅰ级和公路—Ⅱ级荷载采用相同的车辆荷载标准，填料厚度等于或大于0.5的涵洞不计冲击力。

7

按《公路桥涵设计通用规范》（JPG D60—2004）第4.3.5条规定计算荷载分布宽度：

一个后轮单边荷载横向分布宽度=

0.61.2tg3000.9921.3m2

1.8m2故后轮垂直荷载分布宽度相互重叠，荷载横向分布宽度a应按二辆车后轮外边至外边计算，即：

a(0.6219tg300)2（1.321.8）27.44m 同理，考虑轮轴纵向间距

b(0.2219tg300)21.422.54m qG4140汽ab27.4422.540.91kN/m2

3、内力计算

忽略管壁环向压力及径向剪力N和V，仅考虑管壁上的弯矩。 填土在管壁截面上产生的弯矩为

M1=M2=M3=0 .137q土R2(1-λ) 自重在截面上产生的弯矩为

M‘1=0 .304q自R

2 M'2=0 .337q自R2

M'3=0 .369q自 R2

车辆荷载在截面上产生的弯矩为

M''M''M''1230.137q汽R2(1)

式中:q土——填土产生的垂直压力； R——管壁内外径的平均半径； λ——土的侧压力系数，tg2(4502)；

ϕ——土的内摩擦角；

q自——管节自重产生的垂直压力； q汽——车辆荷载产生的垂直压力。

tg2(45252)0.406

8

M土0.137288(33.62)(10.406)63.81kNm 22M自0.3697.51.6527.53（kNm）

M汽0.1370.911.652(10.406)0.20（kNm）

4、荷载组合

按《公路桥涵设计通用规范》（JPG D60—2004）第4.1.6条进行作用效应组合。 承载能力极限状态组合

Md1.2M恒1.4M汽1.271.341.40.2085.89kNm

正常使用状态极限状态组合

短期组合 MsdM恒0.7M汽71.340.70.2071.48kNm 长期组合 MldM恒0.4M汽71.340.40.2071.42kNm

5、强度和裂缝宽度验算

取2m长管节计算（通常管节间接缝宽1cm,该1cm荷载仍由管节承受，故管节受力长度应减去1cm）。

由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ D62—2004）第5.2.2-3条规定的，受压区高度双层配筋是考虑管节任一位置均能承受双向弯矩而设置，设计中仍按单筋截面计算。

xfsdAs/fcdb280（26201.1）/（199013.8）53.31mm h0303.826.2cm

bh026.20.5514.41cm5.331cm

符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ D62—2004）第5.2.2-3条的规定。

强度验算：

x53.31fcdbx(h0)13.8199053.31(262)

22 344.54kNm0Md0.985.8977.30kNm

截面强度满足要求。

裂缝宽度验算：

由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62—2004）第6.4.3条和第6.4.4条规定。

26201.10.01

1990262Ms71.48106ss59.97MPa

0.87Ash00.8726201.1262

9

c11.0(螺纹钢筋)

c210.5c31.15

71.421.5 71.48Wtkc1c2c3ssEs(30d59.9713030)1.01.51.15()50.28100.28100.01 2.010 0.081mm0.20mm满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62—2004）第6.4.2条规定。

6、基底应力验算 按《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63—2004）第3.3.4条，地基土承载力不作修正，即[]=[0]。

基础按承载中心荷载计算

q'恒（163.6）18250.33.14376.35kN/m2

N基（[2.32.321.52.3）184.42.324-N水103.141.522141.3kN

21.8224]2 655.59kN

'N总（q恒q汽）A1N基N总（376.350.91）6.6655.59141.3 3286.81kNmaxN总3286.81136.95kPa[0]200kPa A24满足地基土承载力要求。

其中：A ——基础地面的面积； A1——管涵的投影面积。

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