涵洞内力计算范例

3米净跨径2.7米填土暗盖板涵整体计算 4/8/2013

车辆荷载等代土层厚

破坏棱体长度l0=(H1+d1/2+H)*tan(45°-40°/2)=2.42m 计算长度B=8.62m

=560/8.62/2.42/22=1.22m 土的侧压力系数

2

=tan(45°-40°/2)=0.2174 q1=(H+h+d1/2)·b·λ·22 =(2.7+1.22+0.15)×0.99×0.2174×22=19.27kN/m q2=(H+h+H0+0.40/2+d1)·b·λ·22 =(2.7+1.22+2.00+0.20+0.30)×0.99×0.2174×22=30.40kN/m A端处弯矩

=-17.40kNm A端处剪力

=38.76kN

最大弯矩位置x0的计算

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=4.74kN/m

=1.44m 最大弯矩计算

=9.26kNm 2) 竖向力

当x0=1.44m时，台身y-y截面上的竖向力、偏心矩及弯矩

名 称 竖向力(kN) 偏心矩e(m) 弯 矩(kNm) P1 112.31 -0.21 -23.58 P2 24.70 0.09 2.22 P3 2.81 0.09 0.25 P4 10.21 0.00 0.00 ∑P 150.03 ∑M=-21.11

3) 截面验算 作用效应组合

γ0Md=0.9×(1.2×∑M+1.4×Mmax)=-11.13kNm γ0Nd=0.9×1.2×∑P=162.03kN γ0Vd=0.9×1.4×QA=48.84kN 偏心矩e

e=γ0Md/γ0Nd=-0.069m (1) 偏心受压承载力验算

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现根据《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)中条文4.0.6、4.0.7计算偏心受压构件承载力影响系数

弯曲平面内的截面回旋半径 ix=0.289×b=0.2861 iy=0.289×C2=0.1734

构件长细比，其中长细比修正系数γβ取1.3，构件计算长度l0取0.7H1=1.64m

=3.5236

=2.1355

x方向和y方向偏心受压构件承载力影响系数，其中m取8.0，a取0.002

=0.8605

=1.0037

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砌体偏心受压构件承载力影响系数

=0.8632 构件截面面积

A=C2*b=0.5940m2

由《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)中条文4.0.9中关于偏心矩e的规定，现偏心矩e=-0.069m，小于等于0.6×0.5×C2=0.18m，所以现根据《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)中条文4.0.5验算偏心受压承载力

=7075.92kN ≥γ0Nd=162.03kN 偏心受压承载力满足要求 (2) 正截面受弯承载力验算 构件受拉边缘的弹性抵抗矩 W=b·C22/6=0.0594

现根据《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)中条文4.0.12计算正截面受弯承载力 W·ftmd=82.57kNm ≥γ0Md=-11.13kNm 正截面受弯承载力满足要求 (3) 直接受剪承载力验算

现根据《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)中条文4.0.13计算直接受剪承载力，其中μf=0.7，Nk=171.89kN

=935.36kN ≥γ0Vd=48.84kN 直接受剪承载力满足要求

3.基底应力验算

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