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《圆管涵结构计算书【最新5篇】》

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施工方法 篇1

1、钢筋混凝土圆管涵

1.1基础工程

基坑开挖采用人工配合机械开挖,基坑检查合格后,铺筑碎石垫层,小型振动压路机分层压实,压实度达到95%以上。基础混凝土在管节安装前后分两次浇筑,重点控制新旧混凝土的结合及管基混凝土与管壁的结合,及时进行养护。

1.2涵身施工

涵管由定点厂家预制,检验合格后运至工地后,准确计算管涵全长与管节的配置以及端墙的准确位置,从下游开始安装,使接头面向上游安装,每节涵管紧密相贴于已铺好的基座上,使涵管受力均匀。

管节装卸、运输、安装过程中采取防碰撞措施,避免管节损坏或产生裂纹;涵管装卸、安装机具及存放场地必须得到经监理工程师的许可,安装时严格按规范规定操作。

1.3接缝

按设计要求安设接口橡胶圈并用M10砂浆填塞接缝抹角,接缝宽度不得大于1cm,接口处要平整。禁止加大接缝宽度来满足涵长的要求。

1.4台背、涵顶填土

涵洞完成后,当涵洞砌体砂浆或混凝土强度达到设计强度的70%时,方可

进行回填土,回填土要符合质量要求,涵洞处路堤缺口填土从涵身两侧不小于2倍孔径范围内,同时水平分层、对称地填筑、夯(压)实。用机械填土时,除按照上述规定办理外,涵洞顶上填土厚度必须大于1m时,才允许机械通过,且在使用震动压路机碾压时,禁止开动震动源。

严格控制分层厚度和密实度,设专人负责监督检查,检查频率每50m2检验1点,不足50m2时至少检验1点,每点都要合格,采用小型机械压实。回填土的分层厚度为0.1~0.

2m。压实度全部要达到95%。

2、钢筋混凝土箱涵

2.1基础处理

采用人工配合机械开挖,开挖前注意做好防排水设施,开挖按变形缝设置跳槽开挖,必要时做好临时支护工作。

基底须整平夯实,并做基底承载力检测,若达不到150Kpa,则需换填碎石或砂砾。

基底满足设计要求承载力后,按设计要求立模施作混凝土垫层。

2.2底板及侧墙钢筋绑扎

在垫层上测量放线并画出钢筋布置大样及立模边线,然后绑扎底板及侧墙钢筋,绑扎侧墙钢筋时在外侧用钢管搭设临时支架以防钢筋笼变形。钢筋主筋保护层为3㎝(墙身钢筋靠内模侧绑双峰式垫块),底板下层筋保护层为4㎝,钢筋锚固长度为35d,搭接长度为42d,钢筋搭接接头百分率不大于25%。

2.3内支撑及内模施工

内支撑采用φ50钢管搭设,纵横向布距不大于1m,竖向布距不大于1.2

m,顶部用可调托撑顶纵梁,纵梁上布置横梁,横梁上为顶模。内支撑的横向钢管应与内侧模在横竖带节点处用钢管卡子连接(内外模的横竖带均采用双根钢管),起到横向内支撑作用。内模采用1.5㎡的大平面模板制作,表面要求光洁无错台,模板接缝加贴密封胶条。

2.4绑扎顶板钢筋、立外模

顶板钢筋底垫双峰式垫块,严格按规范及设计要求绑扎,支撑箍筋应适当予以点焊,保证上层钢筋网片不变形。

外模采用普通钢模板组拼,外模的固定采用φ16拉杆内外对拉,并以圆木或钢管辅助支顶。

2.5混凝土浇注

混凝土采用商品混凝土。灌注入仓采用吊车配合下料漏斗进行,振捣采用插入式振捣棒。

2.6变形缝处理

箱涵涵身每隔10~18米设变形缝一圈(包括基础),凡地基土质发生变化以及地基填挖交界处,均设置变形缝,缝宽2~3㎝。变形缝橡胶止水带采用QZ5—400型橡胶止水带。

箱涵在变形缝设置处,外围砼应加厚一圈,加厚尺寸为25㎝。在变形缝设置处内侧镶嵌3㎝厚油浸软木板,外侧填塞止水密封膏。为了保证整个变形逢竖直且在一个截面上,立模堵头处须立分离式两块模板(夹紧止水带),并与内外模板以螺丝杆连接,油浸木板对应中空管处用胶粘贴在堵头钢模上。

2.7箱涵两侧台背、涵顶填土

回填与圆涵相同。

施工方案: 篇2

(一)、通道及钢筋砼盖板涵:

1)、施工放样。仔细对施工图纸进行复查,领会设计意图。根据图纸确定的构造物的位置和标高,准确计算结构物中桩坐标和轴线方向,然后根据计算的具体位置进行施工放样,为便于开挖后的检查校核,基础轴线控制桩应延长至基坑处加以固定。放样完成后,根据基础的结构尺寸放出结构基础的边线,申请驻地监理工程师复查,得到确认之后,方可进行基坑开挖。

2)、基坑开挖。

A、根据现场施工设备条件和施工环境,基础开挖采用挖掘机开挖,人工配全修理;开挖时派出专门的测量人员及时测出其基底高程,防止超挖现象发生。对于有地下水的区域,基础开挖时在基坑四周挖集水沟,以保持良好的排水,确保在挖方的整个施工期间都不至于遭受水的危害。

B、对于部分涵址为I级非自重湿陷性黄土的地基,基础开挖后,采用重锤夯实,现场用轻型触探仪检测地基承载力达到设计要求后方可浇筑基础砼,如果地基承载力不够,则视具体情况作换填石灰处理,垫层的厚度、宽度通过地基承载力验算计算所得。换填石灰时,石灰与土的比重按体积比3:7,在拌合站集中拌合,拌合好后灰土混合料采用运料车运输,人工摊铺整平,每层摊铺厚度控制在20cm左右,灰土的压实度采用小型气夯进行夯实,达到监理工程师认可。根据实际情况也可以采用其它的措施来处理地基。

3)、模板与支架:

A、基础砼模板采用尺寸标准、表面平整光洁的竹胶板,模板必须保证其表面平整,板缝间不漏浆等要求。

B、模板安装前,在模板表面涂层脱模剂,不得使用易粘在混凝土上或使混凝土变色的油料。

C、支立模板时为了防止模板移位变形,支立基础侧模时在模板外设立支撑固定。台身的侧模设立对拉杆固定,浇筑在混凝土中的拉杆,按拉杆拔出的要求设计,拉杆外淘塑料管,模板拆出后拔出重复利用。

D、模板安装完毕后,为保证位置正确,必须对其平面位置、平整度、垂直度、顶部标高、节点联系及纵横向稳定性进行自检,合格后方可报监理工程师抽检,监理工程师认可后方能浇筑。混凝土浇筑时,发现模板有超过允许偏差值的可能及时纠正。

4)、混凝土的浇注及养护:

a.材料选用。试验室严格把关,各原材料都要要满足设计和施工需要。

b.涵洞混凝土采用集中拌和,罐车运输,吊车配合浇注。拌和前对各种原材料质量进行严格检查。砼在拌和站集中拌和,罐车运输,吊斗法入模。砼浇注时,必须对运到施工现场的砼进行严格的检查。如砼坍落度、和易性。

c.浇注前先对支架、模板、预埋件进行检查,模板内的杂物、积水应清理干净,模板如有缝隙必须填塞严密。

d.为了防止混凝土自高处向模内倾卸时发生离析,在浇注基础时,吊车倾卸高度不超过2米,通过串筒下落。

e.混凝土按一定厚度顺序和水平方向分层浇注,上层混凝土在下层混凝土初凝前浇注完成;上下层同时浇注时,上层与下层浇注距离保持1.5米以上,浇注厚度不超过30cm.

f.混凝土的振捣采用插入式振捣,移动不超过振捣器作用半径的1.5倍,与侧模应保持5到10厘米的距离。

g.混凝土浇注连续进行,因故间断时,其间断时间应小于前层混凝土初凝时间。

h.混凝土浇注完成后,在收浆后尽快养护,混凝土的养护采用洒水养护,养护时间不得少于7天。

5)施工缝的处理:

由于基础台身、台帽分别浇注,施工缝应认真处理,施工缝的处理采用人工凿除。在处理层混凝土浇筑完1-2天内,对其表面的水泥砂浆和松弱层进行拉毛,经凿毛处理的混凝土面用水冲洗干净,在浇筑次层混凝土前应对水平缝铺一层厚度为1~20cm的1:2水泥砂浆,对于钢筋砼、砼拱圈和盖板砼的现场浇注施工应连续进行,避免施工接缝,当涵身较长时,可沿长度方向分段进行,接缝应设在涵身沉降缝处。

6)沉降缝的处理:

沉降缝的设置根据设计图纸洞身每墙4~6米设一道沉降缝,沉降缝的构造严格按施工图执行。沉降缝的设置必须上下贯通成一条垂线,基础墙身根据沉降缝的设计长度分段浇筑。浇筑时先在沉降缝位置处用木板作挡块,等到砼达到一定强度后,拆除木板挡块,于沉降缝位置处贴上泡沫塑料。

7)、洞底铺砌:

本涵洞、通道基础底面整平硬化,由测量人员控制基底标高,按设计标号的砼进行浇筑,若涵洞内的坡度过大时,要在涵洞底面地基上增设5%的反坡使基础成台阶状,以确保基础的稳定性。

8)、盖板的预制、运输和安装:

盖板预制。

①钢筋的加工、绑扎成型:钢筋统一在钢筋车间按图纸要求下料、弯曲、现场制作,严格按规范要求进行焊接、绑扎,安装时做到尺寸准确。

②模板的支立:模板采用高硬度的竹胶模板,同时应具备有足够的刚度以防浇筑混凝土时有明显的挠曲变形。模板安装前,在其表面涂刷脱模剂,不得使用易粘在混凝土上或使混凝土变色的油料。在支立过程中,要注意检查模板内侧是否与钢筋接触,以确保结构物构件有足够的保护层厚度;其次要注意检查模板上下面的方向,斜交涵洞应注意斜交的方向,避免发生反向错误。

③混凝土的拌合、浇筑:严格按试验室提供的施工配合比进行配料,采用强制式拌合机集中拌合,最短拌合时间应符合施工规范要求,拌合时,在水泥和集料进筒前,应先加入一部分拌合用水,并在搅拌的最初15S内将水全部均匀注入拌合筒中,拌制的混合料肉眼观察应分布均匀、颜色一致。混合料采用罐车运,人工配合浇注,必须对运到现场的混合料进行检查(包括混合料的坍落度、和易性等),浇筑前先对支架模板、预埋件进行检查,清除模板内的杂物、积水,模板如有缝隙必须填塞严密。在浇注混凝土期间,应设专人检查支架、模板、钢筋和预埋件的稳固情况,当发现有松动、变形、移位时,应及时处理。

④混凝土的养生:混凝土浇注完成之后,待表面收浆后尽快对混凝土进行人工洒水养生,洒水养生最少保持7天时间,结构物在拆摸前应连续保持湿润。

盖板的运输、安装:成品砼强度在达到设计强度的70%后,方可搬运,用拖车运至现场,Y-16T型吊车起吊安装。安装前先检查涵台的尺寸,安装时先在板底与台帽间垫1cm厚的油毡,再安放盖板。对于涵底纵坡≥4%的涵洞,盖板安放完成之后,还应在两端用ф18栓钉钢筋进行固定,栓钉安装后用10号水泥砂浆灌孔。安装完成后,锯掉两侧的吊环,在板端一端填油毡,一端填20号水泥砂浆。

9)台背回填:

当涵身的强度达到80%以上及盖板吊放完成后方可进行台背回填,即台后基底2.0m后按1:1边坡至涵顶范围内填筑10%石灰土,所有台背填土必须分层填筑,采用小型碾压机碾压,对于靠近墙身处及边缘、死角等地方用小型平板振捣器夯实,在填筑过程中必须对应涵台两侧对称分层碾压密实,压实度须达到95%以上,严禁单侧填土及使用大型碾压机进行碾压。在涵顶填土时,盖板强度必须达到设计强度。

(二)钢筋砼圆管涵:

1)开挖基础:

a.在开挖基础前,准确放出中线位置,并用十字栓桩,进行精确的位置、高程控制。

b.基础开挖采用挖掘机配合人工开挖,开挖时测量人员及时放出基底高程,严禁超挖现象发生。基础开挖后,如基底承载力不够,则视具体情况作换填石灰处理,垫层的厚度、宽度通过地基承载力验算计算所得。换填石灰时,石灰与土的`比重按体积比3:7,在拌合站集中拌合,拌合好后灰土混合料采用运料车运输,人工摊铺整平,每层摊铺厚度控制在20cm左右,灰土的压实度采用小型气夯进行夯实,达到监理工程师认可。根据实际情况也可以采用其它的措施来处理地基。

2)基础模板与支架:

a.基础砼采用强度大、刚度好、尺寸标准、周转率高的定型组合钢模,组合钢模必须保证其表面平整、形状准确、板缝间不漏浆等要求。

b.模板安装前,在模板表面涂刷脱模剂,不得使用易粘在混凝土上或使混凝土变色的油料。

c.支立模板时为了防止模板位移凸出,支立侧模时在模板外设立支撑固定。

d.模板安装完毕后,为保证位置准确,必须对其平面位置、平整度、垂直度、顶部标高、节点联系及纵横向稳定性进行检查,合格后方可报监理工程师抽检,监理工程师认可后方可浇注混凝土,浇注时,发现模板有超过允许偏差值的可能应及时纠正。

3)基础混凝土的浇注及养护:

涵洞混凝土采用集中拌和,罐车运输,吊车配合浇注。拌和前对各种原材料质量进行严格检查。砼在拌和站集中拌和,罐车运输,吊斗法入模。砼浇注时,必须对运到施工现场的砼进行严格的检查。如砼坍落度、和易性。

浇注前先对支架、模板、预埋件进行检查,模板内的杂物、积水应清理干净,模板如有缝隙必须填塞严密。

为了防止混凝土自高处向模内倾卸时发生离析,在浇注基础时,吊车倾卸高度不超过2米,通过串筒下落。

混凝土按一定厚度顺序和水平方向分层浇注,上层混凝土在下层混凝土初凝前浇注完成;上下层同时浇注时,上层与下层浇注距离保持1.5米以上,浇注厚度不超过30cm.

混凝土的振捣采用插入式振捣,移动不超过振捣器作用半径的1.5倍,与侧模应保持5到10厘米的距离。

混凝土浇注连续进行,因故间断时,其间断时间应小于前层混凝土初凝时间。

混凝土浇注完成后,在收浆后尽快养护,混凝土的养护采用洒水养护,养护时间不得少于7天。

基础完成后,把钢筋砼圆管用吊车稳放在砼基础上,要求各管节直顺,管内相临的高差不大于5mm,管节接头处用沥青麻絮填充。以保证管节间不渗漏水,管节接头的外部用15cm宽的油毡、沥青与加固材料共同缠绕密封住,然后再用沥青在外部刷上一层,保证外部的水份不渗漏进入涵管内。

4)涵口八字墙施工:

涵管完成以后,让测量人员把两侧洞口的八字墙位置设放出来,

精确定位,并把标高控制好,开始支立模板。

模板采用尺寸标准、表面平整光洁的竹胶板,模板必须保证其表面平整,板缝间不漏浆等要求。模板安装前,在模板表面涂层脱模剂,不得使用易粘在混凝土上或使混凝土变色的油料。

支立模板时为了防止模板移位变形,支立基础侧模时在模板外设立支撑固定。台身的侧模设立对拉杆固定,浇筑在混凝土中的拉杆,按拉杆拔出的要求设计,拉杆外套塑料管,模板拆出后拔出重复利用。

模板安装完毕后,为保证位置正确,必须对其平面位置、平整度、垂直度、顶部标高、节点联系及纵横向稳定性进行自检,合格后方可报监理工程师抽检,监理工程师认可后方能浇筑。混凝土浇筑时,发现模板有超过允许偏差值的可能及时纠正。

浇筑八字墙砼,工艺与浇筑基础砼相同。

台背回填:

当八字墙砼的强度达到80%以上方可进行台背回填,回填采用级配良好的天然砂砾,对称施工,因施工工作面较小,采用小型碾压机碾压,对于靠近墙身处及边缘、死角等地方用小型平板振捣器夯实,在填筑过程中必须对应涵台两侧对称分层碾压密实,压实度须达到95%以上,回填至施工路基高度(超过涵管的上顶面),再同路基一起填土施工。

混凝土圆管涵计算书 篇3

钢 筋 混 凝 土 圆 管 涵(φ100cm)计 算

一。设计资料

设计荷载:公路Ⅰ级

填土高度:H=1.5m:土容重:γ1=18KN/m3;土的内摩擦角φ=35°,管节内径D内=1.0m,外径D外=1.2m,管壁厚度为0.1m,每节1m长,采用30号混凝土,γ2=25KN/m3,混凝土强度为C15,管节下设10号混凝土0.2m。

二.外力计算

1、恒载计算

填土垂直压力

q上=Hγ1=1.5×18=27KN/m2 管节自重垂直压力 q管=γ2t=25×0.1=2.5 KN/m2

2、活载计算

采用车辆荷载,公路Ⅰ级荷载标准,填料厚度等于或者大于0.5m不计汽车冲击力。

一个后轮单边荷载横向分布宽度=0.6/2+1.5×tan30°=1.166m

故后轮垂直荷载横向分布宽度互相重叠,荷载横向分布宽度a 应两辆车后轮外边至外边计算。即

a=(0.6/2+1.5×tan30°)×2+(1.3+2×1.8)=7.23m

同理,纵向后轮垂直荷载长度分布互相重叠,荷载纵向分布宽度b应按照两辆车轮(后轴)外边至外边计算,即

b=(0.2/2+1.5×tan30°)×2+1.4=3.33m q汽=2(2140)=23.26KN/m2

7.233.33三.弯矩计算和内力组合

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见上图。1.恒载弯矩 填土产生的弯矩为 M1=M2=0.137q上R2(1-λ)=0.137×27×(1+1.2)/2×(1-λ)(其中λ=tan2(45°-φ/2)=0.271)

=0.137×27×1.1×(1-0.271)= 2.97KN·m 管壁自重产生的弯矩为 M管=0.369γtR2 =0.369×25×0.1×1.12 =1.12KN·m 2.活载弯矩

车辆荷载产生的弯矩为 M汽=0.137q汽R2(1-λ)=0.137×23.26×1.12×0.729

=2.81KN·m

3、内力组合

γ0dM=0.9×(1.2M恒+1.4M汽)=0.9×1.2×(2.97+1.12)+1.4×2.81 =8KN·m 正常使用极限状态下组合、短期组合: MS=M恒+0.7M汽=4.09+0.7×2.81=6.06 KN·m 长期组合: ML=M恒+0.4M汽=4.09+0.4×2.81=5.12KN·m 四.截面强度设计

管节处预留接缝宽度为1cm,故实际预制管节长99cm,承受1m内的荷载,考虑任一位置都可承受正负弯矩,布置双层钢筋φ10@100mm,由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》,按单筋截面算

χ=fsdAs195(1178.5)==24.6mm

6.9fcdb h0=100-25=75mm

ξbh0=75×0.62=46.5>χ=24.6mm 而fcdbχ(h0-χ/2)=6.9×103×0.99×0.0246×(0.075-0.0246/2)

=10.5KN·m>8 KN·m 满足截面强度要求。五.裂缝宽度验算 σss= =MS

0.87ASh06.06 6-30.871187.5107510=96.5Mpa AS1187.5106 ρ===0.013 10.075bh0 C1=1.4(光面钢筋)C2=1+0.5×(5.12/6.06)=1.42 C3=1.15 Wfk=C1·C2·C3·

30dσss·(0.2810ρEs)

=1.4×1.42×1.15×

96.5×(30+10)/(0.28+10×0.013)52.210 =0.1mm<0.2mm.满足要求。

质量及安全保证措施 篇4

()1、质量保证措施

1.1涵洞机械挖基时预留20cm人工开挖清理,达到设计标高后,检测其断面尺寸、承载力是否满足设计要求,经监理检查合格并签字后才可进入下道工序。

1.2对钢筋要检查其出厂证明,并进行抽检,合格后方可使用,钢筋在使用前进行调直、除锈、去氧化皮;电焊工必须持证上岗,焊接头要经过试验合格后才允许正式作业。

1.3钢筋在安装时必须采用钢筋限位,钢筋先划线后绑扎,竖向主筋和横向水平分布钢筋按照设计位置要求绑扎牢固,形成规范施工,严格保证钢筋的保护层厚度。

1.4混凝土施工脚手架及支撑要搭设牢固,模板做到横平竖直,杜绝跑模现象发生;捣固设专人进行作业,严格分层厚度、布点振捣,防止出现蜂窝、麻面。

1.5涵洞工程砌体圬工施工时,要认真选好石料,砂浆严格按照配合比拌制,采用挤浆法砌筑,层间搭接满足砌石规范要求,砌体要大面朝下,禁止立砌。砂浆饱满,灰缝统一采用凹缝。

1.6沉降缝、防水层严格按照设计以及施工规范要求施工,达到无渗漏。若发现渗水应及早返修。

1.7涵背填土严格按规范要求施工,两侧对称夯填。涵顶填土厚度大于1m时,方可允许施工机械通过,防止混凝土出现开裂等人为破坏。

2、安全保证措施

2.1施工现场必须设置配电 箱,且进出电缆线要有套管,电线进出不混乱。严禁使用花线或塑料胶质线,导线不得随地拖拉或绑在脚手架上。

2.2现场机械设备严格按安全技术操作规程作业,杜绝违章作业,严禁酒后操作机械设备。

2.3开挖基坑时,应根据设计的边坡开挖,做好临时支护工作防止塌方。配备抽水设备,防止因水浸泡引起边坡坍塌、漏电事故发生。

2.4模板安装时,内外要支撑牢固,捣固人员应戴绝缘防电手套;拆除模板时,应按规定的程序进行,模板、材料、工具不得直接往下扔。

2.5高空作业,必须系安全带,周围设防护栏,人员走动要小心,严禁患有恐高症、心脏病,近视眼的人进行高空作业。

2.6加强现场治安防护工作,施工现场的布置符合防火、防汛、防爆、防雷电等安全规定的要求。

2.7现场设置的照明灯具、护栏、围栏、警告标志经常维修,保持其正常使用功能,并在有危险地点悬挂规定的安全警示标牌。

圆管涵结构计算书 篇5

圆管涵结构计算书

项目名称_____________日

期_____________ 设 计 者_____________校 对 者_____________

一、基本设计资料

1.依据规范及参考书目:

《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004),简称《桥规》

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)

《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)

《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》(JTJ 022-85)

《公路小桥涵设计示例》(刘培文、周卫编著)2.计算参数:

圆管涵内径D = 1000 mm 圆管涵壁厚t = 100 mm 填土深度H = 1200 mm 填土容重γ1 = 18.00 kN/m

3混凝土强度级别:C15 汽车荷载等级:公路-Ⅱ级

修正后地基土容许承载力[fa] = 150.0 kPa 管节长度L = 1000 mm 填土内摩擦角φ = 35.0 度

钢筋强度等级:R235 钢筋保护层厚度as = 25 mm 受力钢筋布置方案:φ10@100 mm

二、荷载计算

1.恒载计算

填土垂直压力:

q土 = γ1×H = 18.0×1200/1000 = 21.60 kN/m管节垂直压力:

q自 = 24×t = 24×1200/1000 = 2.50 kN/m2

故:

q恒 = q土 + q自 = 21.60 + 2.50 = 24.10 kN/m2

2.活载计算

按《公路桥涵设计通用规范》第4.3.1条和第4.3.2条规定,计算采用车辆荷载;

当填土厚度大于或等于0.5m时,涵洞不考虑冲击力。

按《公路桥涵设计通用规范》第4.3.5条规定计算荷载分布宽度。

一个后轮单边荷载的横向分布宽度=0.6/2+1200/1000×tan30°=0.99 m

由于一个后轮单边荷载的横向分布宽度=0.99 m>1.8/2 m

故各轮垂直荷载分布宽度互相重叠,荷载横向分布宽度a应按两辆车后轮外边至外边计算:

a=(0.6/2+1200/1000×tan30°)×2+1.3+1.8×2=6.89 m

一个车轮的纵向分布宽度=0.2/2+1200/1000×tan30°=0.79 m

由于一个车轮单边的纵向分布宽度=0.79 m>1.4/2 m

故纵向后轮垂直荷载分布长度互相重叠,荷载纵向分布宽度b应按二轮外边至外边计算:

b=(0.2/2+1200/1000×tan30°)×2+1.4=2.99 m

q汽 = 2×(2×140)/(a×b)

= 560/(6.89×2.99)= 27.24 kN/m2 3.管壁弯矩计算

忽略管壁环向压力及径向剪力,仅考虑管壁上的弯矩。

管壁中线半径R =(D/2 + t/2)=(1000/2 + 100/2)/1000 = 0.55 m 土的侧压系数λ = tan2(45°-φ/2 = 0.271 填土重产生的弯矩

M1 = 0.137×q土×R2×(1-λ)= 0.137×21.60×0.552×(1-0.271)= 0.65 kN·m 管壁自重产生的弯矩

M2 = 0.369×q自×R2 = 0.369×2.50×0.552 = 0.28 kN·m 恒载产生的最大弯矩

M恒 = M1 + M2 = 0.65 + 0.28 = 0.93 kN·m 车辆荷载产生的弯矩

M汽 = 0.137×q汽×R2×(1-λ)= 0.137×27.24×0.552×(1-0.271)= 0.82 kN·m 4.荷载组合按《公路桥涵设计通用规范》第4.1.6条进行作用效应组合承载能力极限状态组合:

Mud = 1.2×M恒 + 1.2×M汽 = 1.2×0.93 + 1.2×0.82 = 2.27 kN·m 正常使用极限状态组合:

短期组合Msd = M恒 + 0.7M汽 = 0.93 + 0.7×0.82 = 1.51 kN·m

长期组合Mld = M恒 + 0.4M汽 = 0.93 + 0.4×0.82 = 1.26 kN·m

三、强度验算

1.材料参数

从《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中表3.1.4查得:

C15混凝土的轴心抗压强度设计值fcd = 6.9 MPa 从《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中表3.2.3-1查得:

R235钢筋的抗拉强度设计值fsd = 195 MPa 从《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中表3.2.4查得:

R235钢筋的弹性模量Es = 210000.0×105 MPa 从《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中表5.2.1查得:

构件的正截面相对界限受压区高度ξb = 0.62 2.验算结果

管节处预留10mm接缝宽度,故实际管节长为1000-10 = 990 mm 考虑任意位置都可能承受正、负弯矩,故管涵内、外侧都应布置钢筋。

ho = 100-25 = 75 mm x = fsdAs/(fcdb)

= 195×11×78.5/(6.9×990)= 24.7 mm ho×ξb = 75×0.62 = 46.5 mm

fcd×b×x×(ho-x/2)×10-6 = 6.90×990×24.7×(75-24.7/2)×10-6

= 10.56 kN·m>γo×Mud = 0.9×2.27 = 2.04 kN·m

故截面强度验算满足要求!

四、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》中第6.4.3条和第6.4.4条规定:

σss = Ms×106/(0.87×As×ho)

= 1.51×106/(0.87×11×78.5×75)= 26.75 N/mm

2ρ = As/(b×ho)= 11×78.5/(990×75)= 0.01164 ρ>0.002时,取ρ = 0.002 对于光面钢筋,取C1 = 1.4 C2 = 1+0.5×Mld/Msd = 1+0.5×1.26/1.51 = 1.42 当为混凝土板式受弯构件时,C3取1.15 Wtk = C1×C2×C3×σss/Es×(30+d)/(0.28+ρ)

= 1.40×1.42×1.15×26.75/210000×(30+10)/(0.28+0.00200)= 0.04 mm

Wtk = 0.039 mm ≤ 0.2 mm 故裂缝宽度验算满足要求!

五、地基应力验算

当基底只承受轴心荷载时,按《公路桥涵地基与基础设计规范》式4.2.2-1,基底岩土承载力应满足:p = N/A ≤ [fa]

q恒' =(1200+1000+100×2)/1000×18.0+24×100/1000×π = 51.05 kN/m2

N =(q恒' + q汽)×A =(51.05 + 27.24)×1 = 78.29 kN/m2

σmax = N/A = 78.29kPa ≤ [fa]=150.00kPa 故地基应力验算满足要求!