公路桥涵设计计算书一，设计资料公路上箱涵，净跨径L 0为2.5m ，净高h 0为3.0m ，箱涵顶平均为2.0m 夯填砂砾石，顶为300mm 沥青混凝土路面铺装层，两侧边为砂砾石夯填，土的内摩擦角ϕ为40o ,砂砾石密度γ=23KN/m 3，箱涵选用C25混凝土和HRB335钢筋。
本设计安全等级为二级，荷载为公路-Ⅱ级。
二 设计计算 （一）截面尺寸 顶板、底板厚度 δ=40cm(C1=30cm) 侧墙厚度 t=40cm(C2=30cm) 故横梁计算跨径L p =L 0+t=2.5+0.4=2.9m 侧墙计算高度hp=h0+δ=3.0+0.4=3.4m (二) 荷载计算 1.恒载 恒载竖向压力221/0.56m KN H P =+=δγγ恒载水平压力 顶板处200211/00.1024045tan m KN H e p =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=γ 底板处200212/01.2934045tan )(m KN h H e p =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=γ2.活载汽车后轮地宽度0.6m ，公路-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，按30。
角向下分布。
m m H 23.145.0130tan 26.00〉=+ m m H 28.145.0130tan 26.00〉=+ 故，横向分布宽度为029.43.1230tan 1.026.00=+⨯⎪⎭⎫⎝⎛+=a m 同理，纵向，汽车后轮招地长度0.2m ：m H o 24.1255.130tan 22.0〉=+ 故，m H b 509.2230tan 22.00=⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯= ∑G=140KN 车辆荷载垂直压力2m /25.13509.2029.4140KN b a G q =⨯=⨯∑=车 车辆荷载水平压力2002m /2.8820445tan KN q e =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯=车车 （三）内力计算 1.构件刚度比1.17121=⨯=PL h I I K 2.节点弯矩和轴向力计算 （1）a 种荷载作用下（图1）涵洞四角节点弯矩：()12112P aDaC aB aA l P K M M M M ⋅+-==== =-18.07KN ．m横梁内法向力021==a a N N ，侧墙内法向力()243Pa a l P N N ===81.2KN 车辆荷载（车q p ==13.25KN/m 2）()m KN l P K M M M M P aDaC aB ⋅-=⋅+-====28.412112aA()N l P N N Pa a 22.19243===(2)b 种荷载作用下（图2）2m KN Ph K KM M M M p bDbC bB bA ⋅-=⋅+-====2.51212KN Ph N N p b b 00.17221===，043==b b N N恒载(P=ep1=10.00kN/m 2) （3）c 种荷载作用下3()()()m KN Ph K K K K M M p cDcA ⋅-=⋅+++==45.56031832()()()m KN Ph K K K K M M p cCcB ⋅-=⋅+++==43.46031722p cBcA p c h M M Ph N -+=61=10.47KN pcBcA p c h M M Ph N -+=32=21.84KN 043==c c N N恒载（KN e e P p p 01.191001.2912=-=-=） （4）d 种荷载作用下()()m KN Ph K K K K K K M p dA⋅-=⋅⎥⎦⎤⎢⎣⎡++++++-=81.54515210346322=()()m KN Ph K K K K K K M p dB⋅=⋅⎥⎦⎤⎢⎣⎡++-+++-=52.2451535346322()()m KN Ph K K K K K K M pdC⋅-=⋅⎥⎦⎤⎢⎣⎡++++++-=02.4451535346322()()m KN Ph K K K K K K M p dA⋅=⋅⎥⎦⎤⎢⎣⎡++-+++-=31.44515210346322KN h M M N pdCdD d 54.21=-=KN h M M ph N pdCdD p d 35.72=--=KN L M M N N PdCdB d d 25.243-=--=-=车辆荷载()2/88.2m KN e p ==车 (5)节点弯矩和轴力计算汇总表按《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60——2004）第4.1.6条进行承载力极限状态效应组合节点弯矩和轴力计算汇总表3.构件内力计算（跨中截面内力） （1）顶板（图a ）x=2p lKN q p p 76.854.12.1=⨯+⨯=车恒N x =N 1=41.89KNM x = M B +N 3x-P 22x =47.96KN ·mV x =P ·x-N 3=3.16KN (2)底板[图b]ω1=1.2p 恒+1.4（q 车-23PL e 车2p h ）=69.12KN/m 2 ω2=1.2p 恒+1.4（q 车+23PL e 车2p h ）=102.39KN/m 2 x=2p lN x =N 3=121.19KNM x = M A +N 3x-ω122x -pL x 63(ω2-ω1)=45.52KN ·mV x =ω1x +p L x 22(ω2-ω1)-N 3=-8.91KN(3)左侧墙[图c]图cω1=1.4e 1p +1.4e 车=18.04KN/m 2 ω2=1.4（e 2p +e 车）=44.64KN/m 2 x=2p hN x =N 3=121.19KNM x = M B +N 1x-ω122x -ph x 63(ω2-ω1)=1.12KN·mV x =ω1x +ph x 22(ω2-ω1)-N 1=0.08KNω1=1.4e 1p =14.00 KN·m ω2=1.4e 2p =40.61 KN·m (3)右侧墙[图d]x=2p hω1=1.4e 1p =14.00ω2=e 2p =40.61 N x =N 4=127.50KNM x = M C +N 1x-ω122x -ph x 63(ω2-ω1)=-2.2KN·mV x =ω1x +p h x 22(ω2-ω1)-N 1=-6.87KN(5)构件内力汇总表(四)截面设计 1，顶板(B-C)钢筋按左右对称，用最不利荷载计算 (1)跨中kN Vd KN Nd m KN Md m b m h m a m h m l 16.3,89.41,96.471,37.0,03.0,4.0,9.200==⋅======m N M e dd145.10==115.0124.01222===bh i m长细比5.1711.25115.09.20>==i l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5.3.10条。
ξ10.1555.837.0145.17.22.07.22.000>=⨯+=+=h e 取ξ1=1.0 ξ20.1078.14.09.201.015.101.015.10>=⨯-=-=h l 取ξ1=1.0 012.114001212000=⎪⎭⎫⎝⎛+=ξξηh l e h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5.3.5条。
m a he e 329.103.02.0145.1012.120=-+⨯=-+=η ⎪⎭⎫ ⎝⎛-=200x h bx f e N cd d γ⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯=237.01150066.55x x解得m h m x b 207.037.056.0013.00=⨯=<=ξ.为大偏心受压构件m f Ndbx f A sdcd S 0003975.00=-=γ2=397.5mm 2μ = 100A s /(bh 0) =0.11 %<0.2 % 应按最小配筋率配置受拉钢筋 选用Φ14@200mm ，实际As=769.7mm 2KNV KN bh f a d td 296.144.19.01.1.392370100006.10.1105.01051.0.03023=⨯=>=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯--γ抗剪配筋按构造设置(2)结点9.20=l m h=0.7m a=0.03m h 0=0.67m b=1.00mMd =46.77m KN ⋅ Nd =41.89KN kN Vd 50.127=m N M e dd116.10==m bh i 202.0122==长细比5.1735.140<=il 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5.3.10条。
ξ10.1699.47.22.00>=+=h e ξ209.101.015.10=-=hl 017.01.106.88.09.333.2140027.01140012212000=⨯⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ξξηh l e h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5.3.5条。
m a he e 81.003.08.033.2017.020=-+⨯=-+=η ⎪⎭⎫ ⎝⎛-=200x h bx f e N cd d γ⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯⨯=⨯⨯⨯277010005.1281010938.279.03x x解得mm h mm x b 8.18477024.02.20=⨯=<=ξ.为大偏心受压构件23011221010938.279.010002.25.12mm f Nd bx f A sd cd S =⨯⨯-⨯⨯=-=γ2.077010001.1121001000<⨯⨯==bh A S μ 需按最小配筋率配置受拉钢筋，用Φ14@100mm ，实际As=1539mm 2。
KNV KN bh f d k cu 8.12322.1389.01963770100006.10.11051.01051.0030,3=⨯=>=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯--γ截面尺寸符合规定。
KNV KN bh f a d td 8.12322.1389.01963770100006.10.1105.0105.0.03023=⨯=>=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯--γ抗剪配筋按构造设置。
2.底板(A-D)钢筋按左右对称，用最不利荷载计算 (1)跨中9.30=l m h=0.4m a=0.03m h 0=0.37mm N M e d d 05.268.11451.2350===1155.0124.01222===bh i5.1777.331155.09.30>==i l ξ116.1537.005.27.22.07.22.000=⨯+=+=h e ξ205.14.09.301.015.101.015.10=⨯-=-=h l 2.105.116.154.09.305.2140037.01140012212000=⨯⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ξξηh l e h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5.3.5条。