钢筋混凝土圆管涵结构设计.doc

1、钢筋混凝土圆管涵结构设计（一）设计资料某双车道二级公路的钢筋混凝土圆管涵，该涵洞设计荷载公路级，要求内径1m，填土高H=1.2m，土容重，管节下砂垫层1m厚，内摩擦角，容许承载力，试对构件进行强度、裂缝宽度和基地应力验算。（二）设计计算设管壁厚0.1m，外径1.2m，每节1m长，混凝土采用C15，钢筋采用R235。1.恒载计算填土垂直压力：管节垂直压力：2.活载计算按公路桥含设计通用规范（JTG D602004）第4.3.1条和第4.3.2条规定，本题计算采用车辆荷载，公路级和公路级荷载采用相同的车辆荷载标准，填料厚度等于或大于0.5m的涵洞不记冲击力。按公路桥含设计通用规范（JTG D602

2、004）第4.3.5条规定计算荷载分布宽度：一个后轮单边荷载横向分布宽度=故各轮垂直荷载分布宽度互相重叠，如图4-1a）所示。荷载横向分布宽度应按两辆车后轮外边至外边计算，即一个车轮的纵向分布宽度=故纵向后轮垂直荷载分布长度相互重叠，如图4-1b）所示。荷载纵向分布宽度b按二轮（后轴）外边至外边计算，即 图 4-13.管壁弯矩计算忽略管壁环向压力即径向剪力N和V，仅考虑管壁上的弯矩见图4-2。 图 4-2填土重产生的弯矩管壁自重产生的弯矩，车辆荷载产生的弯矩式中：、填土、管自重产生的垂直压力； 管壁中线半径；土的侧压系数，；土的内摩擦角；汽车荷载产生的垂直压力。故恒载产生的最大弯矩为4.荷载组

3、合按公路桥含设计通用规范（JTG D602004）4.1.6条进行作用效应组合。承载能力极限状态组合正常使用状态极限状态组合短期组合 长期组合 5.截面强度计算管节处预留接缝宽1cm，故实际预制管节长99cm，承受1m长度内的荷载。考虑任一位置都可承受正、负弯矩，布置双层钢10100mm，设计截面如图4-3所示。由公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D622004）第5.2.2条中公式按单筋截面（不考虑受压钢筋）计算符合公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D622004）第5.2.2-3条规定的。截面强度满足要求。图 4-3 (尺寸单位：mm)6.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（JTG D622004）第6.4.3条和第6.4.4条规定。（光面钢筋）满足公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D622004）第6.4.2条规定。7.基底应力验算按公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ 02485）第2.1.4条，本题地基土承载力不作修正，即= 。