（一）孔径及净空净跨径L 0 = 2.40m 净高h 0 = 2.00m（二）设计安全等级二级结构重要性系数r 0 =1.0（三）汽车荷载荷载等级公路 —Ⅰ级（四）填土情况涵顶填土高度H = 3.25m 土的内摩擦角Φ =30°填土容重γ1 =18kN/m 3地基容许承载力[σ0] =120kPa（五）建筑材料普通钢筋种类HRB400主钢筋直径16mm 钢筋抗拉强度设计值f sd =330MPa 钢筋弹性模量E s =200000MPa涵身混凝土强度等级C30涵身混凝土抗压强度设计值f cd =13.8MPa 涵身混凝土抗拉强度设计值f td = 1.39MPa 钢筋混凝土重力密度γ2 =25kN/m 3基础混凝土强度等级C20混凝土重力密度γ3 =24kN/m 3(一)、截面尺寸拟定 (见图L-01)顶板、底板厚度δ =0.3m C 1 =0.2m 侧墙厚度t =0.3m C 2 =0.2m 横梁计算跨径L P = L 0+t = 2.7m L = L 0+2t =3m 侧墙计算高度h P = h 0+δ = 2.3m h = h 0+2δ =2.6m 基础襟边 c =0.2m 基础高度 d =0.3m 基础宽度B =3.4m图 L-01（一）恒载恒载竖向压力p 恒 = γ1H+γ2δ =66.00kN/m 2恒载水平压力顶板处e P1 = γ1Htan 2(45°-φ/2) =19.50kN/m 2底板处e P2 = γ1(H+h)tan 2(45°-φ/2) =35.10kN/m 2钢 筋 混 凝 土 箱 涵 结 构 设 计一 、 设 计 资 料二 、 设 计 计 算三 、 荷 载 计 算（二）活载汽车后轮着地宽度0.6m，由《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.3.4条规定，按30°角向下分布。
一个汽车后轮横向分布宽> 1.3/2 m > 1.8/2 m故车轮压力扩散线相重叠，应按如下计算横向分布宽度a = (0.6/2+Htan30°)×2+1.3 =3.100m同理，纵向，汽车后轮着地长度0.2m0.2/2+Htan30°=1.976 m > 1.4/2 m 故b = (0.2/2+Htan30°)×2 =1.400m ∑G =140kN 车辆荷载垂直压力q 车 = ∑G/(a×b) =32.26kN/m 2车辆荷载水平压力e 车 = q 车tan 2(45°-φ/2) =10.75kN/m 2（一）构件刚度比K = (I 1/I 2)×(h P /L P ) =0.85（二）节点弯矩和轴向力计算1、a种荷载作用下 (图L-02)涵洞四角节点弯矩M aA = M aB = M aC = M aD =-1/(K+1)·pL P 2/12横梁内法向力N a1 = N a2 =0侧墙内法向力N a3 = N a4 =pL P /2恒载p = p 恒 =66.00kN/m 2M aA = M aB = M aC = M aD =-21.65kN ·m N a3 = N a4 =89.10kN 车辆荷载p = q 车 =32.26kN/m 2M aA = M aB = M aC = M aD =-10.58kN ·m 图 L-02N a3 = N a4 =43.55kN2、b种荷载作用下 (图L-03)M bA = M bB = M bC = M bD =-K/(K+1)·ph P 2/12N b1 = N b2 =ph P /2N b3 = N b4 =0恒载p = e P1 =19.50kN/m 2M bA = M bB = M bC = M bD =-3.95kN ·m N b1 = N b2 =22.43kN3、c种荷载作用下 (图L-04)图 L-03M cA = M cD =-K(3K+8)/[(K+1)(K+3)]·ph P 2/60M cB = M cC =-K(2K+7)/[(K+1)(K+3)]·ph P 2/60N c1 =ph P /6+(M cA -M cB )/h P N c2 =ph P /3-(M cA -M cB )/h PN c3 = N c4 =0恒载p = e P2-e P1 =15.60kN/m 2M cA = M cD =-1.73kN ·m M cB = M cC =-1.43kN ·m N c1 = 5.85kN N c2 =12.09kN图 L-044、d种荷载作用下 (图L-05)四 、 内 力 计 算2.18 m0.6/2+Htan30°=M dA =-[K(K+3)/[6(K 2+4K+3)]+(10K+2)/(15K+5)]·ph P 2/4M dB =-[K(K+3)/[6(K 2+4K+3)]-(5K+3)/(15K+5)]·ph P 2/4M dC =-[K(K+3)/[6(K 2+4K+3)]+(5K+3)/(15K+5)]·ph P 2/4M dD =-[K(K+3)/[6(K 2+4K+3)]-(10K+2)/(15K+5)]·ph P 2/4N d1 =(M dD -M dC )/h P N d2 =ph P -(M dD -M dC )/h PN d3 = N d4 =-(M dB -M dC )/L P车辆荷载p = e 车 =10.75kN/m 2M dA =-9.50kN ·m M dB = 4.72kN ·m M dC =-6.90kN ·m M dD =7.32kN ·m 图 L-05N d1 = 6.18kN N d2 =18.55kN N d3 = N d4 =-4.30kN5、节点弯矩、轴力计算及荷载效应组合汇总表（1）按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.1.6条进行承载能力极限状态效应基本组合（三）构件内力计算(跨中截面内力)1、顶板 (图L-06)x =L P/2P = 1.2p恒+1.4q车 =124.36kNN x = N1 =48.24kNM x = M B+N3x-Px2/2 =63.46kN·mV x = Px-N3 = 6.02kN2、底板 (图L-07)ω1 =1.2p恒+1.4(q车-3e车H P2/L P2)=91.59kN/m2ω2 =1.2p恒+1.4(q车+3e车H P2/L P2)=157.13kN/m2x =L P/2N x = N2 =74.29kNM x =M A+N3x-ω1·x2/2-x3(ω2-ω1)/6L P=63.04kN·mV x =ω1x+x2(ω2-ω1)/2L P-N3=-16.10kN3、左侧墙 (图L-08)ω1 =1.4e P1+1.4e车=42.35kN/m2ω2 =1.4e P2+1.4e车64.19kN/m2x =h P/2N x = N3 =161.87kNM x =M B+N1x-ω1·x2/2-x3(ω2-ω1)/6h P =-16.67kN·mV x =ω1x+x2(ω2-ω1)/2h P-N1= 6.75kN4、右侧墙 (图L-09)ω1 = 1.4e P1 =27.30kN/m2ω2 = 1.4e P2 =49.14kN/m2x =h P/2N x = N4 =161.87kN 图 L-06图 L-07图 L-08图 L-09M x =M C+N1x-ω1·x2/2-x3(ω2-ω1)/6h P=-22.98kN·mV x =ω1x+x2(ω2-ω1)/2h P-N1=-10.56kN5、构件内力汇总表（2）采用上述计算方法，以及《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.1.7条规定，可得构件在正常使用极限状态下短期组合如下表：（3）采用上述计算方法，以及《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.1.7条规定，可得构件在正常使用极限状态下长期组合如下表：五 、 截 面 设 计（一）承载能力极限状态1、顶板 (B-C)钢筋按左、右对称，用最不利荷载计算。
(1)跨中l0 =2.70m h =0.30m a =0.05m h0 =0.25m b =1.00mM d =63.46 kN·m ，N d =48.24 kN， V d =6.02 kNe0 = M d/N d = 1.316i =h/121/2 =0.087m长细比l0/i =31.18> 17.5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ξ1 = 0.2+2.7e0/h0 =14.409> 1.0 ，取ξ1 =1.00ξ2 = 1.15-0.01l0/h = 1.060> 1.0 ，取ξ2 =1.00η =1+(l0/h)2ξ1ξ2h0/1400e0η = 1.011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e = ηe0+h/2-a = 1.430mr0N d e =f cd bx(h0-x/2)68.99 =13800x(0.25-x/2)解得x =0.021 m≤ξb h0 =0.53×0.25 =0.133 m 故为大偏心受压构件。
A s = (f cd bx-r0N d)/f sd =0.0007264m2=726mm2μ = 100A s/(bh0) =0.29 %>0.2 %符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第9.1.12条的要求。
选用 φ16 @270 mm，实际 A s =804.2mm20.51×10-3f cu,k1/2bh0 =698.3 kN>r0V d = 6.0 kN故抗剪截面符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第5.2.9条的要求。
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5.2.10条0.50×10-3α2f td bh0 =173.8 kN>r0V d = 6.0 kN故可不进行斜截面抗剪承载力的验算，仅需按(JTG D62—2004)第9.3.13条构造要求配置箍筋。