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箱涵计算

②加固后溢洪道箱涵结构稳定计算
(一)建设缘由及设计标准
因坝顶有通行要求,溢洪道加固时需要在控制段现浇一座箱涵,由于该桥涵作为当地村民交通和防汛使用,故车辆荷载按公路Ⅱ级(折减)考虑。

(二)桥梁设计
溢洪道箱涵设计考虑桥下过流能力、与两岸交通道路的衔接、工程量大小及施工方便、美观几方面进行方案比选,拟建箱涵设在溢洪道泄槽段之后,采用现浇C20钢筋砼矩形箱涵,计算简图见下图。

Ⅰ、设计资料
箱涵净跨径:L0=3.0m,净高:h0=2.5m;
涵顶填土高度:H=0m,土的内摩擦角:φ=14°,填土的容重:γ1=18.6kN/m3,砼容重:γ2=24.0kN/m3,
地基容许承载力:[б0]=300Pa:
汽车荷载等级:公路-Ⅱ级(折减);采用原汽车-15;
箱涵砼强度等级:C20。

Ⅱ、结构计算 (1)截面尺寸拟定
顶板、底板厚度:δ=0.3m ,侧墙厚度t=0.3m 横梁计算跨径:L P =L O +t=3.3m ,L=L 0+2t=3.6m 侧墙计算高度h p =h 0+δ=2.8m,h=h 0+2δ=3.1m (2)荷载计算
①自重:q=r 2d=24.0×0.3=7.2KN/m ②汽车荷载P=50KN ③箱涵两侧土压力:
21tan (45)2
p e r h ϕ
︒=-=18.6×(0+3.1)tan 2
(45°-14°/2)=4.2 KN/m
(3)内力计算
①集中荷载作用下弯矩计算见图如下:
K=hp/lp=280/330=0.848; U=k 2+4k+3=0.8482+4×0.848+3=7.11 M A =M B =2
(49)24(43)
p Pl k k k +-
++=-11.98(K N 〃m )
M C =M D =2(6)24(43)
p Pl k k k +-
++=-6.62(K N 〃m )
②均布荷载作用下弯矩计算见图如下:
M A =M B =M C =M D =212(1)
p ql k -
+=-3.54(K N 〃m )
③两侧土压力作用下弯矩计算见图如下:
M A =M B =22
(27)60(43)p p e h k k k k +-++=-0.57(K N 〃m ) M C =M D =22(38)60(43)
p p e h k k k k +-
++=-0.69(K N 〃m )
④计算箱涵各点支座弯矩值如下表:表5-1
表5-1 箱涵各点支座内力计算成果表
(4)地基应力校核
W
M A
G P
∑∑+
=max
式中P max ——箱涵基底应力最大值(Kpa )
∑G ——作用在箱涵上的全部竖向荷载(KN )
∑A ——作用在箱涵上全部竖向和水平荷载对于基础底面垂直
水流方向的形心轴的力矩(KN 〃m )
A ——箱涵基底面的面积(m 2) A=bh
W ——箱涵基底面对该底面垂直水流方向的形心轴的截面
W=6
1
bh 2
因为所有竖向荷载和水平荷载均为对称荷载,力矩正负相抵为0,
P max
=7.235029.83 2.5195.1
16.263412
G A
⨯+⨯+⨯⨯===⨯∑(Kpa )。

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