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箱涵基底应力计算

K18+312.200涵洞地基承载力计算
1 概况
K18+312.200涵洞采用箱涵结构形式,截面尺寸3-3.5×3.3m ,顶、底板均为0.3m ,腹板厚度为0.28m ,采用C30钢筋混凝土,基础采用0.1mC15混凝土,涵长14.2m 。

箱涵顶部覆土厚度1.032m ,土的内摩擦角取30°,填土容重18kN/m 3。

结构形式如下图:
2 荷载计算
1)恒载(取单位涵长计算)
箱涵重力:P1=4293.12kN/14.2m=302.33kN/m ;
基础重力:P2=409.68kN/14.2m=28.85kN/m ;
填土重力:P3=2567.88kN/14.2m=180.84kN/m ;
水重力:P4=2087.4kN/14.2m=147kN/m ;
2)车辆荷载
公路涵洞设计应采用车辆荷载。

汽车后轮着地宽度为0.6m ,由《公路桥涵通用设计规范》(JTG D60-2004)第4.3.4条规定,“计算涵洞顶上车辆荷载引起的竖向土压力时,车轮按其着地面积的边缘向下做30°角分布。


一个后轮横向分布宽度
1.32
>m 0.6 1.032tan 300.8962
+⨯︒=m 1.82
<m 故,两列车相邻车轴有荷载重叠,应按如下计算横向分布宽度
0.6( 1.032tan 30)2 1.3 3.0922
a =+⨯︒⨯+=m 同理,纵向
0.2 1.032tan 300.6962+⨯︒=m 1.42
<m

0.2(
1.032tan 30)2 1.3922
b =+⨯︒⨯=m 车辆荷载垂直压力: 214032.527/3.092 1.392q kN m =
=⨯ 1.032.52711.62 1.0377.96P qL kN =⨯=⨯⨯=
车辆荷载水平压力:
223032.527tan (45)10.842/2
e kN m ︒=⨯︒-= () 1.010.842(3.90.15) 1.043.91E e h d kN =+⨯=⨯+⨯=
弯矩:
3.90.15(
)43.91()88.9222
h d M E kN m ++=⨯=⨯=⋅ 3)地基应力(取1m 涵长计算)
N=(P1+P2+P3+P4)×1+P
= 302.33+28.85+180.84+147+377.96=1036.98kN
M=88.92kN.m
A=11.62m 2, W=8.206 m 3 基底容许承载力:[]200a f kPa =
基底平均应力:
1036.9889.24[]20011.62
a N p kPa f kPa A =
==<= 基底最大应力: max 1036.9888.92100.08[]20011.628.206
a N M p kPa f kPa A W =
+=+=<= 故基底承载力满足要求。

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