淺論公路箱涵計(jì)算

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1、淺論公路箱涵計(jì)算摘要：箱涵作為涵洞屮適合低地基承載力的一種類(lèi)型，在沿海、軟基等地區(qū)公路上應(yīng)用十分廣泛。設(shè)計(jì)人員在箱涵結(jié)構(gòu)受力計(jì)算中，特別是對(duì)于明箱涵涵頂活荷載取值方式上仍存在一些混淆。本文通過(guò)一個(gè)工程計(jì)算實(shí)例，對(duì)箱涵的計(jì)算做一個(gè)簡(jiǎn)短的分析。關(guān)鍵詞：涵洞；明箱涵;計(jì)算Abstract:Theboxculvertculvertsuitableasatypeoflowbearingcapacityoffoundationiswidelyusedinhighwaysoftfoundation,coastal

2、area?Designersintheboxculvertstructurestresscalculation,especiallyforsomeconfusionst訂1existsclearboxculvertjackingliveloadmode?Thispaperaccordingtotheexampleofapracticalengineeringcalculation,analyzesthecalculationofboxculvert?Keywords:culvertboxculver

3、t;calculation;中圖分類(lèi)號(hào)：X734文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：近些年來(lái)，隨著道路工程的迅猛發(fā)展，涵洞作為公路上的小構(gòu)造物數(shù)量也越來(lái)越多，工程量占公路T程的比重也越來(lái)越大。涵洞設(shè)計(jì)是否得當(dāng),對(duì)工程的造價(jià)、使用效果、安全性等都有很大的影響。、箱涵定義一般規(guī)定橋與涵洞技術(shù)上是以跨徑為劃分標(biāo)準(zhǔn)的。一般5m（含5m）以上稱(chēng)橋，以下就稱(chēng)涵洞。但圓管涵和箱涵不論孔徑、跨徑多少都稱(chēng)涵洞。箱涵一般指的是洞身以鋼筋混凝土箱形管節(jié)修建的涵洞，由一個(gè)或多個(gè)方形或矩形斷面組成，材料上鋼筋混凝土應(yīng)用較廣。箱涵主要特點(diǎn)

4、及適用范圍：整體性強(qiáng)，為超靜定結(jié)構(gòu)，受力好；對(duì)軟土地基的適應(yīng)能力強(qiáng)，在沿海以軟土地基為主的地區(qū)尤為適合；可不覆土,做成明涵；跨徑大；對(duì)地基承載力要求低；但鋼筋混凝土箱涵一般工程造價(jià)略高，在高等級(jí)的公路上使用較多。因此如何在保證安全性的情況下，盡量節(jié)省鋼筋、混凝土的用量去設(shè)計(jì)，對(duì)實(shí)際工程的影響非常人。箱涵按洞頂填土分為明箱涵與暗箱涵。明箱涵指的是洞頂不填土的涵洞，常見(jiàn)于淺溝渠，低路堤；暗箱涵是指洞頂填土大于50cm的涵洞，適用于高路堤、深溝渠。這里所說(shuō)的“洞頂填土”高度是指洞頂至路面頂最薄處的高度。也

5、可以這樣認(rèn)為，能夠在涵洞的洞頂將路面結(jié)構(gòu)層完整的做出來(lái)的涵洞就是暗涵，否則就是明涵。二、箱涵計(jì)算分析本例選用一個(gè)鋼筋混凝土明箱涵進(jìn)行分析計(jì)算。1、設(shè)計(jì)資料。某公路明箱涵，凈跨徑L0為4m,凈高h(yuǎn)o為2m,箱涵填土高H為10cm（即為10cm厚鋪裝層），土的摩擦角為35°。涵身混凝土強(qiáng)度等級(jí)采用C30,主筋為HRB335鋼筋。結(jié)構(gòu)安全等級(jí)三級(jí)，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)yo為0.9。荷載等級(jí)為公路-11級(jí)。結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖一。圖一箱涵結(jié)構(gòu)圖2、截面尺寸擬定。根據(jù)給定資料，求得計(jì)算跨徑與計(jì)算高度。計(jì)算跨徑：Lp=LO+t（

6、側(cè)墻厚）計(jì)算高度：hp=ho+S（板厚）3、荷載計(jì)算。分別計(jì)算恒載與活載引起的豎向壓力和水平壓力。恒載計(jì)算時(shí)，P恒二Y1H+Y25,e二P恒tg²（45°-）?；钶d計(jì)算時(shí),因?yàn)槎错敓o(wú)覆土,因此車(chē)輪按照45°角向下擴(kuò)散，沖擊系數(shù)取0.3進(jìn)行求解，q車(chē)二。活載水平壓力一般不大，故可按照矩形荷載圖示計(jì)算,e車(chē)二q車(chē)tg²（45°4、構(gòu)件內(nèi)力計(jì)算首先假定不考慮開(kāi)裂截面的影響，頂板、底板和側(cè)墻按偏心受壓構(gòu)件計(jì)算。構(gòu)件剛度比一根據(jù)荷載與構(gòu)件剛度比，先求出單一荷載作用下的框架內(nèi)力，然后進(jìn)行疊加

7、成為實(shí)際荷載下的框架內(nèi)力（見(jiàn)圖二）。最后進(jìn)行荷載組合（極限狀態(tài)）。圖二組合作用下的內(nèi)力圖頂板的彎矩與軸力底板的彎矩與軸力左側(cè)墻的彎矩與軸力右側(cè)墻的彎矩與軸力5、截面設(shè)計(jì)。各構(gòu)件按照偏心受壓進(jìn)行截面設(shè)計(jì)時(shí)，擬定截面Z后，分別按跨中、結(jié)點(diǎn)的計(jì)算內(nèi)力配置鋼筋，鋼筋按照左右對(duì)稱(chēng)設(shè)置，采用最不利荷載計(jì)算。最小配筋率0.2%,最大限制配筋率2%。三、主要問(wèn)題及解決方案計(jì)算過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，根據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)手冊(cè)-涵洞》中計(jì)算明箱涵的活載以及涵身側(cè)面由活載引起的土體壓力時(shí)，是根據(jù)車(chē)輪在規(guī)定角度下分布區(qū)域的均布荷載，替代

8、為箱涵頂部全寬范圍內(nèi)的均布荷載值進(jìn)行計(jì)算的?！豆窐蚝O(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60-2004)中對(duì)活荷載的在涵洞上的分布規(guī)定為以30°角向下分布，但是沒(méi)有將明涵與暗涵分開(kāi)規(guī)定。如果涵頂覆土高度很小，例如木例箱涵頂部鈕裝層為10cm左右，這樣根據(jù)車(chē)輪擴(kuò)散分布面積計(jì)算得出荷載值會(huì)非常大，活載等代成箱涵側(cè)面作用的土體壓力也非常大。如果還是以該值作用于箱涵，計(jì)算出來(lái)的各結(jié)點(diǎn)、跨中的彎矩值會(huì)非常大。如若用該數(shù)值進(jìn)行配筋計(jì)算時(shí)，會(huì)產(chǎn)生有些位置的小偏壓情況，小偏壓時(shí)，因?yàn)閺澗卮螅?/p>