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水力计算书.(DOC)

来源：吉趣旅游网

1 水力计算

一、水面线计算

⑴河道洪水水面线的计算方法采用河道恒定非均匀流的伯努利方程式，其计算公式：

Z1V1212gZ2V2222ghhfj

式中 α1、α2 — 断面流速不均匀系数；

Z1、Z2 — 上、下游断面水位(m)； V1、V2 — 上、下游面平均流速(m/s)；

hf—沿程阻力水头损失(m)，

hfQ2K2L，其中△L为河段长；

hjhj(—局部水头损失(m)，

2V222g1V122g)，其中ζ为损失系数；

顺直河道及收缩河段ζ＝0，逐步扩散河段ζ＝0.3～0.5，急剧扩散河段ζ＝0.5～1.0。 Q — 计算河段流量(m3/s)；

1KAR3nK —上、下游断面平均流量模数，；

A — 断面面积(m2)；

R — 水力半径(m)。

（2）桥梁的过流能力计算：

当桥面较高时，一般不会漫桥，其壅高根据《水利动能设计手册》防洪分册中的公式进行计算，公式如下：

2h3V322g[(h3B2)()2]bh3h3

式中 Q — 设计流量(m3/s)；

B — 无桥墩时的截面宽度(m)； B — 两桥墩间的净宽(m)； h3 — 桥墩下游正常水深(m)； △h3 — 最大壅水高度(m)； a — 动能修正系数，取1.1；

ε — 过水断面收缩系数，ε = 0.85～0.95。

（3）涵洞水利计算：

采用无压流计算公式进行计算

QV3Bh3 1

Q=σξmB（2g）^0.5*H0^1.5 H0=H+αV2

/(2g)

σ=2.31*hs/H0(1- hs/H0)^0.4 hs=h-iL(短洞)

ξ——侧收缩系数； σ——淹没系数 h——下游水深 hs——进口水深 L——洞长 i——坡降 H0——行近水头 m——流量系数 B——宽度

经过计算水面线结果如下

断面编间距渠底高渠宽设计水面号 (m) 程(m) (m) 线(m) 备注 682.9 4.43 8 7.59 636.9 46 4.47 8 7.61 2孔4*3.6 561.5 75.4 4. 8 7.7 箱涵 516.4 45.1 4.58 8 7.72 2孔4*3.7 510.4 6 4.59 8 7.79 箱涵 466.2 44.2 4.63 8 7.8 2孔4*3.8461.2 5 4. 8 7.86 箱涵 360.2 101 4.73 8 7.9 2孔4*3.8 3.2 6 4.74 8 7.96 箱涵 321.3 32.9 4.77 8 7.97 2孔4*3.7 234.1 87.2 4.85 8 8.06 箱涵 157.1 77 4.92 8 8.1 2孔4*3.7 45 112.1 5.03 8 8.21 箱涵 0 45 5.07 8 8.22

2 挡土墙抗滑计算书

本次挡土墙计算选用最大断面即桩号0+226.7处进行计算，稳定计算采用《水利水电工程设计计算程序集》v3.0中的‘挡土墙稳定与应力计算程序’（G－9），其软件说明如下：

Ｇ－９挡土墙稳定与应力计算程序

（重力式、半重力式、衡重式、悬臂式）

作者廖先悟（湖北省水利勘测设计院）

一、程序的功能特点

挡土墙是较常见的土建工程建筑物之一，对其计算虽然不算困难，但由于计算条件变化较多，尤其对于地下水位、填土高度、断面型式等变化较多的情况，计算工作量仍然是很繁重的。以往的计算程序，一般只限于某一种断面型式，通用性较差。本程序能够计算四种基本型式中各种断面形状的挡土墙，即墙背最多可以是由四条不同坡度的折线，墙前可以有三条不同坡度的折线所组成的任意断面（见图１）。计算条件考虑了墙前、墙后水位的变化，填土高度的变化以及填土表面荷截（或称超截）的作用等。计算结果给出了抗滑动、抗倾覆安全系数；建筑材料的使用方量；A--B、C--Q、I--J、D--E、Q--G五个控制截面的内力；A、B、C、Q（Q点铅垂方向）、I、J、D、E、G、Qh（Q点水平方向）十个控制点的应力。使用起来很方便，已在多项实际工程中得到应用。本程序也可用于扶壁式挡土墙的稳定计算。

二、计算原理简述

在挡土墙的长度方向截取1米宽的截条作为计算对象。 1，土压力计算：

采用的是朗肯理论计算墙后填土的主动水平土压力。其基本公式是：

EA1H2tg(45)22

式中：EA--水平主动土压力。认为作用点在墙底以上H/3处；

γ--填土的有效容重。在地下水位以上取填土的湿容重，地下水位以下取填土的浮容重；

H--填土深度。其中包括了由地面连续均布的活荷载Ｐ所换算的等值土高度； φ--填土的内摩擦１角。假定填土为有相同φ值的材料。公式中不考虑粘性土凝聚力的作用是偏安全的。

对于衡重式（B5≠0）在墙背俯折线段内（H3高度范围内）的岩石压力采用的是参考书籍(2) 中的乌氏公式，基本公式是：

0h0

H(Hh0)

式中：

σ0--填土表面的水平土压应力； h0--其中Ｐ为表面活荷载（超载）； γ --为填土有效容重；

σH--填土表面以下Ｈ深度处的水平土压应力； λ --（tgθ-tgа）/tg(θ+φ)

其中:φ为填土内摩擦角;а为俯斜折线与铅垂线间的夹角;θ为最危险的破裂线与铅垂线间的夹角，

tgtg(1tg2)(1tg/tg); 当(θ+φ)≥90时，认为此段内岩土压力为零。

2，抗滑安全系数：

。

K1FGGpp

其中K1为抗滑安全系数；F为墙底与基础之间的摩擦系数；GG为墙基面所受的垂直力之和，包括：墙身自重、墙后填土重、地面活荷载（超载）、墙的前后水重、扬压力（扬压力按直线分布）；为墙所受的水平力之和，包括：墙后水平土压力、墙前后水压力。如果墙前有填土，则土压力忽略不计。 3，抗倾覆安全系数：

K2MM/MA

其中K2为墙对A点的抗倾覆安全系数；MM为所有各力对墙趾A点的抗倾覆力矩，MA为对A点的倾覆力矩。

4，截面内力及控制点应力的计算：

在计算各截面的内力时，考虑了各截面上按直线分布的渗透水压力的影响。各控制点的应力由该截面的轴力、弯矩按偏心受压构件计算：

maxUmin6E0GG(1)BB

式中：U为应力值；B为截面宽度；E0为偏心矩；GG为轴力。

三、输入数据

1，挡土墙断面尺寸数据（单位：米）：宽度方向尺寸：B0、B1、B2、B3、B4、B5 高度方向尺寸：H0、H1、H2、H3、H4、H5 各符号意义详见图。

其中某些项可以随断面形状的不同而为零或相等，但不能为负值。 2，其它数据：

C0--墙身湿容重，单位：吨/立方米； C1--填土湿容重，单位：吨/立方米； C2--填土饱和容重，单位：吨/立方米；

C3--衡重式墙背俯斜段侧边岩土的饱和容重，单位：吨/立方米； F --墙底与地基间的摩擦系数； F1--填土内摩擦角，单位：度；

F2--衡重式墙背俯斜段侧边岩土的内摩擦角，单位：度； HW--墙前水深（从墙底算起），单位：米； HH--墙后水深（从墙底算起），单位：米；

HA--墙后填土高度（从墙底算起），单位：米；

P --填土表面连续均布的活荷载（超载），单位：10千牛/平方米； 3，输入注意事项：

数据顺序如下：断面编号,B0,B1,B2,B3,B4,B5,H0,H1,H2,H3,H4,H5 C0,C1,C2,C3,F,F1,F2,HW,HH,HA,P\" 当为非衡重式时，C3 、F2 可任意填一数。对于衡重式，要求HH大于或等于H3。填土表面要求水平，且填土高度在：H0≥HA≥H4之间，如果HA>H0，且填土表面水平，则可以将其高出部分换算为面荷载P（超载），同样可以计算。以上输入数据均打印出来。

四、输出结果

K1--抗滑安全系数； K2--抗倾覆安全系数；

CV--1米长度内墙的建筑材料方量，单位：立方米；

UA、UB、UC、U Q、UI、UJ、UD、UE、UQh、UG--相应于各控制点的应力，其中UQ为Q点铅垂方向的应力，UQh为Q点水平方向的应力，压为正，单位：10千牛/平方米；

M--作用于各控制截面形心的弯矩，各截面分别以A、C、I、D、Q（水平向）点受压为正，单位：10千牛-米；

N--作用于控制截面形心的轴力，压为正，单位：10千牛； Q--作用于控制截面的剪力，单位：10千牛。

当相应截面不存在时，则不打印该截面的内力和相应控制点的应力。当H1>H4时，则C-Q截面内力、应力不计算和不打印。操作方法：

启动本程序后，点击‘数据来源’介面，点击算例数据文件，算例的数据即进入相应的数据框中，然后点击‘计算’，即得算例的文本结果。

在数据框中填入自己的数据，以自己命名的文件存盘，可将自己工程的数据存为数据文件，点击‘计算’，即得文本结果。

计算结果为汉字的计算书，一目了然。参考资料：

《水工钢筋混凝土结构》下册第十三章１、２节，华东水利学院、西北农学院１９７５年１０月版。

《挡土墙》铁道部第二设计院主编。

根据《堤防工程设计规范》（GB50286-98）的要求，对堤防进行稳定分析计算。计算工况分为正常运用情况和非常运用情况。

工况1：设计洪水位时挡墙的稳定。工况2：水位骤降时挡墙的稳定。工况3：工程竣工时挡墙的稳定。

挡土墙稳定计算成果表

稳定安全系数工况抗滑稳定工况1 工况2 工况3 1.37 1.24 1.36 基底应力(Kpa) 墙踵应力 31.23 49.3 .8 抗倾覆稳定墙趾应力 2.35 4.30 5.32 58.01 85.21 84.58 根据堤防工程设计规范的规定，4级以上防洪墙正常运用条件下，最小安全系数不小于1.15，非常运用条件下，抗滑稳定最小安全系数应不小于1.05。由以上计算结果表明，该挡墙抗滑稳定能满足规范要求。

计算书如下：

工况一：

************************************************************************ ***** 挡土墙稳定与应力计算书 G-9 ***** ************************************************************************ 一. 原始数据断面编号:1

B0 B1 B2 B3 B4 B5 H0 H1 H2 H3 H4 H5 0.60 0.40 0.37 1.20 0.40 0.00 4.22 0.50 0.50 0.50 0.50 0.30 C0 C1 C2 C3 F F1 F2 HW HH HA P 2.30 1.80 1.90 0.00 0.30 35.0 0.0 3.72 3.72 4.22 0.20 二. 计算结果 K1= 1.3778 K2= 2.3532 CV= 6.4553 (m3)

应力 M(10kN.m) N(10kN) Q(10kN) UA= 5.801 (10kPa/m2) UB= 3.123 (10kPa/m2) 1.967 13.248 2.884 应力 M(10kN.m) N(10kN) Q(10kN) UC= 7.956 (10kPa/m2) UQ= 1.005 (10kPa/m2) 2.725 9.719 2.312 应力 M(10kN.m) N(10kN) Q(10kN) UI= .696 (10kPa/m2) UJ= .651 (10kPa/m2) 0.001 0.424 0.038 应力 M(10kN.m) N(10kN) Q(10kN) UD= 7.701 (10kPa/m2) UE=-5.743 (10kPa/m2) 0.280 0.490 1.988 应力 M(10kN.m) N(10kN) Q(10kN) UQh=-.463 (10kPa/m2) UG= 1.601 (10kPa/m2) -0.043 0.284 0.538

工况二：

B0 B1 B2 B3 B4 B5 H0 H1 H2 H3 H4 H5 0.60 0.40 0.37 1.20 0.40 0.00 4.22 0.50 0.50 0.50 0.50 0.30 C0 C1 C2 C3 F F1 F2 HW HH HA P 2.30 1.80 1.90 0.00 0.30 35.0 0.0 0.50 1.00 4.22 0.20 二. 计算结果 K1= 1.2418 K2= 4.2996 CV= 6.4553 (m3)

应力 M(10kN.m) N(10kN) Q(10kN) UA= 8.521 (10kPa/m2) UB= 4.933 (10kPa/m2) 2.636 19.974 4.825 应力 M(10kN.m) N(10kN) Q(10kN)

UC= 12.118 (10kPa/m2) UQ= 2.142 (10kPa/m2) 3.911 15.465 3.671 应力 M(10kN.m) N(10kN) Q(10kN) UI= .696 (10kPa/m2) UJ= .651 (10kPa/m2) 0.001 0.424 0.038 应力 M(10kN.m) N(10kN) Q(10kN) UD= 11.7 (10kPa/m2) UE=-8.446 (10kPa/m2) 0.419 0.800 3.065 应力 M(10kN.m) N(10kN) Q(10kN) UQh=-.119 (10kPa/m2) UG= 1.734 (10kPa/m2) -0.039 0.404 0.782

工况三：

B0 B1 B2 B3 B4 B5 H0 H1 H2 H3 H4 H5 0.60 0.40 0.37 1.20 0.40 0.00 4.22 0.50 0.50 0.50 0.50 0.30 C0 C1 C2 C3 F F1 F2 HW HH HA P 2.30 1.80 1.90 0.00 0.30 35.0 0.0 0.50 0.50 4.22 0.20 二. 计算结果 K1= 1.3668 K2= 5.3173 CV= 6.4553 (m3)

应力 M(10kN.m) N(10kN) Q(10kN) UA= 8.458 (10kPa/m2) UB= 5.48 (10kPa/m2) 2.188 20.691 4.2 应力 M(10kN.m) N(10kN) Q(10kN) UC= 12.102 (10kPa/m2) UQ= 2.6 (10kPa/m2) 3.704 16.003 3.577 应力 M(10kN.m) N(10kN) Q(10kN) UI= .696 (10kPa/m2) UJ= .651 (10kPa/m2) 0.001 0.424 0.038 应力 M(10kN.m) N(10kN) Q(10kN) UD= 11.835 (10kPa/m2) UE=-8.935 (10kPa/m2) 0.433 0.725 3.043 应力 M(10kN.m) N(10kN) Q(10kN) UQh= .162 (10kPa/m2) UG= 1.703 (10kPa/m2) -0.032 0.466 0.746

4 松木桩基础处理计算书

由于基础部分持力层为淤泥地基承载力达不到设计要求，同时考虑到挡墙应力较小，淤泥深度不深，经综合考虑采用松木桩进行处理，采用理正软件计算如下：一、松木桩承载力计算

(1)采用经验系数法计算单桩承载力： Quk=μ∑qsikli+qpkAp

qsik——极限侧向阻力，参考地质资料：-1粘性土：40Kpa，淤泥：25Kpa，粘性土：55Kpa

qpk——极限端阻力，参考地质资料：粘性土：1500Kpa，残积砂质粘性土2200 Kpa μ——桩身周长

li——为桩长摩擦桩按4.5m计算，端承桩按1m计算。

经计算最小单桩承载力Quk=53.0KN,Ra＇=0.5Quk=26.5KN

(2)松木桩桩身承载力

Ra＇=Ψα[σ]A Ra＇――单桩承载力

Ψ―――纵向弯曲系数，与桩间土质有关，一般可取１ α―――桩材料的应力折减系数，木桩取0.5 [σ]――桩材料的容许压力，2773.4Kpa

经计算Ra’=24.5KN

由（1）、（2）可知松木桩单桩承载力取24.5KN，考虑到地基承载力由松木桩及地基土共同作用，因此采用复合地基承载力公式进行计算： Ra=mRa＇/Ap+β（1-m）fk Ra——复合地基承载力标准值 m——面积置换率25%

β——桩间土承载力折减系数取0.68

Ap——单桩截面积

经过计算本水闸地基承载力为132.7Kpa。

通过计算可知，挡墙最大应力为85.21Kpa，涵洞地基应力为110.82Kpa均小于处理后的地基承载力。

4混凝土箱涵结构计算

一、示意图：

二、基本设计资料

1．依据规范及参考书目：《水工混凝土结构设计规范》(SL 191-2008)，以下简称《规范》《水工钢筋混凝土结构学》(中国水利水电出版社) 《公路桥涵设计通用规范》JTJ D60-2004，以下简称《通规》《涵洞》（中国水利水电出版社出版，熊启钧编著） 2．几何信息：箱涵孔数n = 2 孔净宽B = 4.000 m 孔净高H = 3.600 m 第二孔净宽B2 = 4.000 m 底板厚d1 = 0.500 m 顶板厚d2 = 0.500 m 侧墙厚d3 = 0.400 m 加腋尺寸t = 0.300 m 中间隔墙厚d4 = 0.400 m 3．荷载信息：埋管方式：沟埋式，沟槽为矩形断面填土高Hd = 0.500 m 沟槽宽Bb = 9.200 m 填土种类：松散砂类土、流塑或软塑粘性土内摩擦角φ = 35.0 度填土容重γ = 19.000 kN/m3 填土浮容重γs = 9.000 kN/m3 地下水位W = 2.000 m 洞内水压N = 0.000 m 汽车荷载等级：公路-Ⅱ级 4．荷载系数：可变荷载的分项系数 γQ1k ＝ 1.20 可变荷载的分项系数 γQ2k ＝ 1.10 永久荷载的分项系数γG1k ＝ 1.00 永久荷载的分项系数γG2k ＝ 1.20 构件的承载力安全系数K ＝ 1.20 5．材料信息：混凝土强度等级： C30

纵向受力钢筋种类： HRB335

纵筋合力点至近边距离as = 0.050 m 最大裂缝宽度允许值ωmax = 0.200 mm 6．附加荷载：顶板均布恒荷载qf1 = 0.000 kN/m 顶板均布活荷载qf2 = 0.000 kN/m 顶板集中活荷载Pf = 0.000 kN 集中荷载离左边墙外侧距离X = 0.000 m

三、荷载标准值计算

1．垂直压力计算垂直土压力计算公式如下: qv1 = Ks×γ×Hd 计算得到作用于顶板上的垂直土压力qv1 = 9.443kN/m 顶板自重qv2 = d2*25 = 12.500kN/m 作用于顶板上的垂直压力qt = qv1+qv2 = 21.943kN/m 侧墙和隔墙自重作用于底板qv3 = 11.739kN/m 作用于底板上的垂直压力qd = qv1+qv2+qv3 = 33.682kN/m 2．侧向水平土压力计算水平土压力计算公式如下: qh = γ×H×tan2(45°－φ/2) 计算得到侧墙顶部水平土压力qh1 = 5.149kN/m 计算得到侧墙底部水平土压力qh2 = 23.685kN/m 3．内水压力计算不考虑内水压力的影响 4．外水压力计算侧墙底部外水压力qw1 = 9.81×2.000 = 19.620 kN/m 作用于底板的外水压力qw3 = 9.81×2.000 = 19.620 kN/m 5．汽车荷载由《通规》第4.3.1条规定并考虑车辆荷载的相互作用得到： qq = 76.485 kN/m，顶部、底板均承受汽车荷载汽车荷载产生的作用于侧墙水平土压力为： qqh = qq×tan2(45°－φ/2) = 20.73 kN/m

四、地基应力计算

箱涵地基应力为：作用于顶板上的垂直压力qt+侧墙和隔墙自重作用于底板qv3+汽车荷载，即箱涵地基应力为：qt+ qv3+ qq =21.943+11.739+76.485=110.167 kN/m

五、内力计算

1．计算说明 a、采用有限单元法对结构进行内力计算。 b、建模时，水平单元（底板和顶板）方向从左到右。 c、建模时，竖直单元（边墙和隔墙）方向从下到上。 d、承载力极限状态计算时，荷载效应组合设计值按下式计算： S ＝ γG1K×SG1K ＋ γG2k×SG2K ＋ γQ1k×SQ1K ＋ γQ2k×SQ2K，即： S ＝ 1.00×SG1K ＋ 1.20×SG2K ＋ 1.20×SQ1K ＋ 1.10×SQ2K，即： e、正常使用极限状态验算应按荷载效应的标准组合进行，并采用下列表达式：

Sk（Gk，Qk，fk，αk） ≤ c 2．内力计算结果第1单元起始节点内力: M=-88.052kN·m Q=.295kN N=255.334kN Mk=-68.875kN·m Nk=191.774kN 第1单元跨中内力: Mmax=0.000kN·m Qmax=0.493kN Nmax=255.334kN 截面位置Xmax=2.050m Mmin=-88.052kN·m Qmin=.295kN Nmin=255.334kN 截面位置Xmin=0.550m Mk=-68.875kN·m Nk=191.774kN 第1单元末节点内力: M=-73.1kN·m Q=-62.032kN N=255.334kN Mk=-55.219kN·m Nk=191.774kN 第2单元起始节点内力: M=-1.8kN·m Q=1.879kN N=81.475kN Mk=-0.920kN·m Nk=60.265kN 第2单元跨中内力: Mmax=135.807kN·m Qmax=-1.513kN Nmax=81.475kN 截面位置Xmax=1.962m Mmin=-112.965kN·m Qmin=-255.218kN Nmin=81.475kN 截面位置Xmin=3.900m Mk=102.311kN·m Nk=60.265kN 第2单元末节点内力: M=-112.965kN·m Q=-255.218kN N=81.475kN Mk=-85.129kN·m Nk=60.265kN 第3单元起始节点内力: M=-0.000kN·m Q=0.000kN N=1.346kN Mk=-0.000kN·m Nk=482.619kN 第3单元跨中内力: Mmax=0.000kN·m Qmax=0.000kN Nmax=1.346kN 截面位置Xmax=3.550m Mmin=-0.000kN·m Qmin=0.000kN Nmin=1.346kN 截面位置Xmin=0.550m Mk=-0.000kN·m Nk=482.619kN 第3单元末节点内力: M=0.000kN·m Q=0.000kN N=1.346kN Mk=0.000kN·m Nk=482.619kN 第4单元起始节点内力: M=6.977kN·m Q=-241.799kN N=131.970kN Mk=5.629kN·m Nk=103.442kN 第4单元跨中内力: Mmax=145.460kN·m Qmax=323.260kN Nmax=131.970kN 截面位置Xmax=3.900m

Mmin=-168.919kN·m Qmin=1.176kN Nmin=131.970kN 截面位置Xmin=1.962m Mk=-131.843kN·m Nk=103.442kN 第4单元末节点内力: M=145.460kN·m Q=323.260kN N=131.970kN Mk=113.524kN·m Nk=103.442kN 第5单元起始节点内力: M=-112.965kN·m Q=255.218kN N=81.475kN Mk=-85.129kN·m Nk=60.265kN 第5单元跨中内力: Mmax=135.807kN·m Qmax=1.513kN Nmax=81.475kN 截面位置Xmax=2.438m Mmin=-112.965kN·m Qmin=255.218kN Nmin=81.475kN 截面位置Xmin=0.500m Mk=102.311kN·m Nk=60.265kN 第5单元末节点内力: M=-1.8kN·m Q=-1.879kN N=81.475kN Mk=-0.920kN·m Nk=60.265kN 第6单元起始节点内力: M=88.052kN·m Q=-.295kN N=255.334kN Mk=68.875kN·m Nk=191.774kN 第6单元跨中内力: Mmax=88.052kN·m Qmax=-.295kN Nmax=255.334kN 截面位置Xmax=0.550m Mmin=0.000kN·m Qmin=-0.493kN Nmin=255.334kN 截面位置Xmin=2.050m Mk=68.875kN·m Nk=191.774kN 第6单元末节点内力: M=73.1kN·m Q=62.032kN N=255.334kN Mk=55.219kN·m Nk=191.774kN 第7单元起始节点内力: M=145.460kN·m Q=-323.260kN N=131.970kN Mk=113.524kN·m Nk=103.442kN 第7单元跨中内力: Mmax=145.460kN·m Qmax=-323.260kN Nmax=131.970kN 截面位置Xmax=0.500m Mmin=-168.919kN·m Qmin=-1.176kN Nmin=131.970kN 截面位置Xmin=2.438m Mk=-131.843kN·m Nk=103.442kN 第7单元末节点内力: M=6.977kN·m Q=241.799kN N=131.970kN Mk=5.629kN·m Nk=103.442kN

六、配筋计算

1．计算说明对截面按照偏心受压构件进行配筋计算。 2．配筋计算结果第1单元起始节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=525mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=663mm2，实配As'=1436mm2(D16@140) 配筋率0.359%大于最小配筋率0.2% 第1单元跨中配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=1050mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=1050mm2，实配As'=1436mm2(D16@140) 配筋率0.359%大于最小配筋率0.2% 第1单元末节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=525mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=525mm2，实配As'=1436mm2(D16@140) 配筋率0.359%大于最小配筋率0.2% 第2单元起始节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=675mm2，实配As=1696mm2(D18@150) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=675mm2，实配As'=1340mm2(D16@150) 配筋率0.268%大于最小配筋率0.2% 第2单元跨中配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=1195mm2，实配As=1696mm2(D18@150) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=967mm2，实配As'=1340mm2(D16@150) 配筋率0.268%大于最小配筋率0.2% 第2单元末节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=675mm2，实配As=1696mm2(D18@150) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=967mm2，实配As'=1340mm2(D16@150) 配筋率0.268%大于最小配筋率0.2% 第3单元起始节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=1050mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=1050mm2，实配As'=1436mm2(D16@140) 配筋率0.359%大于最小配筋率0.2% 第3单元跨中配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=1050mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=1050mm2，实配As'=1436mm2(D16@140) 配筋率0.359%大于最小配筋率0.2% 第3单元末节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=1050mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=1050mm2，实配As'=1436mm2(D16@140) 配筋率0.359%大于最小配筋率0.2% 第4单元起始节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=675mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=675mm2，实配As'=1818mm2(D18@140) 配筋率0.287%大于最小配筋率0.2% 第4单元跨中配筋:

下侧或右侧钢筋计算面积As=1191mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=1425mm2，实配As'=1818mm2(D18@140) 配筋率0.287%大于最小配筋率0.2% 第4单元末节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=1191mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=675mm2，实配As'=1818mm2(D18@140) 配筋率0.287%大于最小配筋率0.2% 第5单元起始节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=675mm2，实配As=1696mm2(D18@150) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=967mm2，实配As'=1340mm2(D16@150) 配筋率0.268%大于最小配筋率0.2% 第5单元跨中配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=1195mm2，实配As=1696mm2(D18@150) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=967mm2，实配As'=1340mm2(D16@150) 配筋率0.268%大于最小配筋率0.2% 第5单元末节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=675mm2，实配As=1696mm2(D18@150) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=675mm2，实配As'=1340mm2(D16@150) 配筋率0.268%大于最小配筋率0.2% 第6单元起始节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=663mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=525mm2，实配As'=1436mm2(D16@140) 配筋率0.359%大于最小配筋率0.2% 第6单元跨中配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=1050mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=1050mm2，实配As'=1436mm2(D16@140) 配筋率0.359%大于最小配筋率0.2% 第6单元末节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=525mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=525mm2，实配As'=1436mm2(D16@140) 配筋率0.359%大于最小配筋率0.2% 第7单元起始节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=1191mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=675mm2，实配As'=1818mm2(D18@140) 配筋率0.287%大于最小配筋率0.2% 第7单元跨中配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=1191mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=1425mm2，实配As'=1818mm2(D18@140) 配筋率0.287%大于最小配筋率0.2% 第7单元末节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=675mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=675mm2，实配As'=1818mm2(D18@140) 配筋率0.287%大于最小配筋率0.2%

七、抗裂验算和裂缝宽度计算

1．计算说明对截面按照偏心受压构件进行抗裂验算以及裂缝宽度计算。 2．裂缝宽度计算结果第1单元起始节点抗裂验算：抗裂验算满足要求。第1单元起始节点裂缝宽度： ωmax = -0.121 mm < 0.200 mm，满足要求第1单元跨中抗裂验算：抗裂验算满足要求。第1单元跨中裂缝宽度： ωmax = -0.121mm < 0.200 mm，满足要求第1单元末节点抗裂验算：抗裂验算满足要求。第1单元末节点裂缝宽度: ωmax = -0.088mm < 0.200 mm，满足要求第2单元起始节点抗裂验算：抗裂验算满足要求。第2单元起始节点裂缝宽度： ωmax = 0.000 mm < 0.200 mm，满足要求第2单元跨中抗裂验算：抗裂验算满足要求。第2单元跨中裂缝宽度： ωmax = 0.1mm < 0.200 mm，满足要求第2单元末节点抗裂验算：抗裂验算满足要求。第2单元末节点裂缝宽度: ωmax = -0.163mm < 0.200 mm，满足要求第3单元起始节点抗裂验算：抗裂验算满足要求。第3单元起始节点裂缝宽度： ωmax = 0.000 mm < 0.200 mm，满足要求第3单元跨中抗裂验算：抗裂验算满足要求。第3单元跨中裂缝宽度： ωmax = 0.000mm < 0.200 mm，满足要求第3单元末节点抗裂验算：抗裂验算满足要求。第3单元末节点裂缝宽度: ωmax = 0.000mm < 0.200 mm，满足要求第4单元起始节点抗裂验算：抗裂验算满足要求。第4单元起始节点裂缝宽度： ωmax = 0.000 mm < 0.200 mm，满足要求第4单元跨中抗裂验算：

抗裂验算满足要求。第4单元跨中裂缝宽度： ωmax = -0.190mm < 0.200 mm，满足要求第4单元末节点抗裂验算：抗裂验算满足要求。第4单元末节点裂缝宽度: ωmax = 0.196mm < 0.200 mm，满足要求第5单元起始节点抗裂验算：抗裂验算满足要求。第5单元起始节点裂缝宽度： ωmax = -0.163 mm < 0.200 mm，满足要求第5单元跨中抗裂验算：抗裂验算满足要求。第5单元跨中裂缝宽度： ωmax = 0.1mm < 0.200 mm，满足要求第5单元末节点抗裂验算：抗裂验算满足要求。第5单元末节点裂缝宽度: ωmax = 0.000mm < 0.200 mm，满足要求第6单元起始节点抗裂验算：抗裂验算满足要求。第6单元起始节点裂缝宽度： ωmax = 0.121 mm < 0.200 mm，满足要求第6单元跨中抗裂验算：抗裂验算满足要求。第6单元跨中裂缝宽度： ωmax = 0.121mm < 0.200 mm，满足要求第6单元末节点抗裂验算：抗裂验算满足要求。第6单元末节点裂缝宽度: ωmax = 0.088mm < 0.200 mm，满足要求第7单元起始节点抗裂验算：抗裂验算满足要求。第7单元起始节点裂缝宽度： ωmax = 0.196 mm < 0.200 mm，满足要求第7单元跨中抗裂验算：抗裂验算满足要求。第7单元跨中裂缝宽度： ωmax = -0.190mm < 0.200 mm，满足要求第7单元末节点抗裂验算：抗裂验算满足要求。第7单元末节点裂缝宽度: ωmax = 0.000mm < 0.200 mm，满足要求

一、示意图：

二、基本设计资料

1．依据规范及参考书目：《水工混凝土结构设计规范》(SL 191-2008)，以下简称《规范》《水工钢筋混凝土结构学》(中国水利水电出版社) 《公路桥涵设计通用规范》JTJ D60-2004，以下简称《通规》《涵洞》（中国水利水电出版社出版，熊启钧编著） 2．几何信息：箱涵孔数n = 2 孔净宽B = 4.000 m 孔净高H = 3.700 m 第二孔净宽B2 = 4.000 m 底板厚d1 = 0.500 m 顶板厚d2 = 0.500 m 侧墙厚d3 = 0.400 m 加腋尺寸t = 0.300 m 中间隔墙厚d4 = 0.400 m 3．荷载信息：埋管方式：沟埋式，沟槽为矩形断面填土高Hd = 0.500 m 沟槽宽Bb = 9.200 m 填土种类：松散砂类土、流塑或软塑粘性土内摩擦角φ = 35.0 度填土容重γ = 19.000 kN/m3 填土浮容重γs = 9.000 kN/m3 地下水位W = 2.000 m 洞内水压N = 0.000 m 汽车荷载等级：公路-Ⅱ级 4．荷载系数：可变荷载的分项系数 γQ1k ＝ 1.20 可变荷载的分项系数 γQ2k ＝ 1.10 永久荷载的分项系数γG1k ＝ 1.00 永久荷载的分项系数γG2k ＝ 1.20 构件的承载力安全系数K ＝ 1.20 5．材料信息：混凝土强度等级： C30 纵向受力钢筋种类： HRB335 纵筋合力点至近边距离as = 0.050 m

最大裂缝宽度允许值ωmax = 0.200 mm

6．附加荷载：顶板均布恒荷载qf1 = 0.000 kN/m 顶板集中活荷载Pf = 0.000 kN

顶板均布活荷载qf2 = 0.000 kN/m

集中荷载离左边墙外侧距离X = 0.000 m

三、荷载标准值计算

1．垂直压力计算垂直土压力计算公式如下: qv1 = Ks×γ×Hd 计算得到作用于顶板上的垂直土压力qv1 = 9.443kN/m 顶板自重qv2 = d2*25 = 12.500kN/m 作用于顶板上的垂直压力qt = qv1+qv2 = 21.943kN/m 侧墙和隔墙自重作用于底板qv3 = 12.065kN/m 作用于底板上的垂直压力qd = qv1+qv2+qv3 = 34.008kN/m 2．侧向水平土压力计算水平土压力计算公式如下: qh = γ×H×tan2(45°－φ/2) 计算得到侧墙顶部水平土压力qh1 = 5.149kN/m 计算得到侧墙底部水平土压力qh2 = 24.199kN/m 3．内水压力计算不考虑内水压力的影响 4．外水压力计算侧墙底部外水压力qw1 = 9.81×2.000 = 19.620 kN/m 作用于底板的外水压力qw3 = 9.81×2.000 = 19.620 kN/m 5．汽车荷载由《通规》第4.3.1条规定并考虑车辆荷载的相互作用得到： qq = 76.485 kN/m，顶部、底板均承受汽车荷载汽车荷载产生的作用于侧墙水平土压力为： qqh = qq×tan2(45°－φ/2) = 20.73 kN/m

四、地基应力计算

箱涵地基应力为：作用于顶板上的垂直压力qt+侧墙和隔墙自重作用于底板qv3+汽车荷载，即箱涵地基应力为：qt+ qv3+ qq =21.943+12.065+76.485=110.493 kN/m

五、内力计算

第1单元起始节点内力: M=-88.0kN·m Q=92.308kN N=255.842kN Mk=-68.919kN·m Nk=192.161kN 第1单元跨中内力: Mmax=0.000kN·m Qmax=0.240kN Nmax=255.842kN 截面位置Xmax=2.100m Mmin=-88.0kN·m Qmin=92.308kN Nmin=255.842kN 截面位置Xmin=0.550m Mk=-68.919kN·m Nk=192.161kN 第1单元末节点内力: M=-73.670kN·m Q=-.609kN N=255.842kN Mk=-55.233kN·m Nk=192.161kN 第2单元起始节点内力: M=-3.081kN·m Q=190.387kN N=84.052kN Mk=-1.828kN·m Nk=62.243kN 第2单元跨中内力: Mmax=135.358kN·m Qmax=-1.005kN Nmax=84.052kN 截面位置Xmax=1.962m Mmin=-112.430kN·m Qmin=-2.710kN Nmin=84.052kN 截面位置Xmin=3.900m Mk=101.969kN·m Nk=62.243kN 第2单元末节点内力: M=-112.430kN·m Q=-2.710kN N=84.052kN Mk=-84.722kN·m Nk=62.243kN 第3单元起始节点内力: M=-0.000kN·m Q=0.000kN N=0.330kN Mk=0.000kN·m Nk=481.845kN 第3单元跨中内力: Mmax=0.000kN·m Qmax=0.000kN Nmax=0.330kN 截面位置Xmax=3.650m Mmin=-0.000kN·m Qmin=0.000kN Nmin=0.330kN 截面位置Xmin=0.550m Mk=0.000kN·m Nk=481.845kN 第3单元末节点内力: M=0.000kN·m Q=0.000kN N=0.330kN Mk=0.000kN·m Nk=481.845kN 第4单元起始节点内力: M=8.211kN·mQ=-242.775kN N=135.323kN Mk=6.566kN·m Nk=106.060kN 第4单元跨中内力: Mmax=145.260kN·m Qmax=323.392kN Nmax=135.323kN 截面位置Xmax=3.900m Mmin=-168.763kN·m Qmin=0.677kN Nmin=135.323kN 截面位置Xmin=1.962m

Mk=-131.806kN·m Nk=106.060kN 第4单元末节点内力: M=145.260kN·m Q=323.392kN N=135.323kN Mk=113.442kN·m Nk=106.060kN 第5单元起始节点内力: M=-112.430kN·m Q=2.710kN N=84.052kN Mk=-84.722kN·m Nk=62.243kN 第5单元跨中内力: Mmax=135.358kN·m Qmax=1.005kN Nmax=84.052kN 截面位置Xmax=2.438m Mmin=-112.430kN·m Qmin=2.710kN Nmin=84.052kN 截面位置Xmin=0.500m Mk=101.969kN·m Nk=62.243kN 第5单元末节点内力: M=-3.081kN·m Q=-190.387kN N=84.052kN Mk=-1.828kN·m Nk=62.243kN 第6单元起始节点内力: M=88.0kN·m Q=-92.308kN N=255.842kN Mk=68.919kN·m Nk=192.161kN 第6单元跨中内力: Mmax=88.0kN·m Qmax=-92.308kN Nmax=255.842kN 截面位置Xmax=0.550m Mmin=0.000kN·m Qmin=-0.240kN Nmin=255.842kN 截面位置Xmin=2.100m Mk=68.919kN·m Nk=192.161kN 第6单元末节点内力: M=73.670kN·m Q=.609kN N=255.842kN Mk=55.233kN·m Nk=192.161kN 第7单元起始节点内力: M=145.260kN·m Q=-323.392kN N=135.323kN Mk=113.442kN·m Nk=106.060kN 第7单元跨中内力: Mmax=145.260kN·m Qmax=-323.392kN Nmax=135.323kN 截面位置Xmax=0.500m Mmin=-168.763kN·m Qmin=-0.677kN Nmin=135.323kN 截面位置Xmin=2.438m Mk=-131.806kN·m Nk=106.060kN 第7单元末节点内力: M=8.211kN·mQ=242.775kN N=135.323kN Mk=6.566kN·m Nk=106.060kN

六、配筋计算

1．计算说明

对截面按照偏心受压构件进行配筋计算。

2．配筋计算结果第1单元起始节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=525mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=663mm2，实配As'=1436mm2(D16@140)

配筋率0.359%大于最小配筋率0.2%

第1单元跨中配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=1050mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=1050mm2，实配As'=1436mm2(D16@140)

配筋率0.359%大于最小配筋率0.2%

第1单元末节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=525mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=525mm2，实配As'=1436mm2(D16@140) 配筋率0.359%大于最小配筋率0.2% 第2单元起始节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=675mm2，实配As=1696mm2(D18@150) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=675mm2，实配As'=1340mm2(D16@150) 配筋率0.268%大于最小配筋率0.2% 第2单元跨中配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=1185mm2，实配As=1696mm2(D18@150) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=956mm2，实配As'=1340mm2(D16@150) 配筋率0.268%大于最小配筋率0.2% 第2单元末节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=675mm2，实配As=1696mm2(D18@150) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=956mm2，实配As'=1340mm2(D16@150) 配筋率0.268%大于最小配筋率0.2% 第3单元起始节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=1050mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=1050mm2，实配As'=1436mm2(D16@140) 配筋率0.359%大于最小配筋率0.2% 第3单元跨中配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=1050mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=1050mm2，实配As'=1436mm2(D16@140) 配筋率0.359%大于最小配筋率0.2% 第3单元末节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=1050mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=1050mm2，实配As'=1436mm2(D16@140) 配筋率0.359%大于最小配筋率0.2% 第4单元起始节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=675mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=675mm2，实配As'=1818mm2(D18@140) 配筋率0.287%大于最小配筋率0.2% 第4单元跨中配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=1182mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=1417mm2，实配As'=1818mm2(D18@140)

配筋率0.287%大于最小配筋率0.2%

第4单元末节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=1182mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=675mm2，实配As'=1818mm2(D18@140) 配筋率0.287%大于最小配筋率0.2% 第5单元起始节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=675mm2，实配As=1696mm2(D18@150) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=956mm2，实配As'=1340mm2(D16@150) 配筋率0.268%大于最小配筋率0.2% 第5单元跨中配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=1185mm2，实配As=1696mm2(D18@150) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=956mm2，实配As'=1340mm2(D16@150)

配筋率0.268%大于最小配筋率0.2%

第5单元末节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=675mm2，实配As=1696mm2(D18@150) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=675mm2，实配As'=1340mm2(D16@150) 配筋率0.268%大于最小配筋率0.2% 第6单元起始节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=663mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=525mm2，实配As'=1436mm2(D16@140) 配筋率0.359%大于最小配筋率0.2% 第6单元跨中配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=1050mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=1050mm2，实配As'=1436mm2(D16@140) 配筋率0.359%大于最小配筋率0.2% 第6单元末节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=525mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=525mm2，实配As'=1436mm2(D16@140) 配筋率0.359%大于最小配筋率0.2% 第7单元起始节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=1182mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=675mm2，实配As'=1818mm2(D18@140) 配筋率0.287%大于最小配筋率0.2% 第7单元跨中配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=1182mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=1417mm2，实配As'=1818mm2(D18@140)

配筋率0.287%大于最小配筋率0.2%

第7单元末节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=675mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=675mm2，实配As'=1818mm2(D18@140) 配筋率0.287%大于最小配筋率0.2%

七、抗裂验算和裂缝宽度计算

1．计算说明

对截面按照偏心受压构件进行抗裂验算以及裂缝宽度计算。 2．裂缝宽度计算结果第1单元起始节点抗裂验算：抗裂验算满足要求。第1单元起始节点裂缝宽度： ωmax = -0.121 mm < 0.200 mm，满足要求第1单元跨中抗裂验算：抗裂验算满足要求。第1单元跨中裂缝宽度： ωmax = -0.121mm < 0.200 mm，满足要求第1单元末节点抗裂验算：抗裂验算满足要求。第1单元末节点裂缝宽度: ωmax = -0.088mm < 0.200 mm，满足要求第2单元起始节点抗裂验算：抗裂验算满足要求。第2单元起始节点裂缝宽度： ωmax = 0.000 mm < 0.200 mm，满足要求第2单元跨中抗裂验算：抗裂验算满足要求。第2单元跨中裂缝宽度： ωmax = 0.163mm < 0.200 mm，满足要求第2单元末节点抗裂验算：抗裂验算满足要求。第2单元末节点裂缝宽度: ωmax = -0.162mm < 0.200 mm，满足要求第3单元起始节点抗裂验算：抗裂验算满足要求。第3单元起始节点裂缝宽度： ωmax = 0.000 mm < 0.200 mm，满足要求第3单元跨中抗裂验算：抗裂验算满足要求。第3单元跨中裂缝宽度： ωmax = 0.000mm < 0.200 mm，满足要求第3单元末节点抗裂验算：抗裂验算满足要求。第3单元末节点裂缝宽度: ωmax = 0.000mm < 0.200 mm，满足要求第4单元起始节点抗裂验算：抗裂验算满足要求。第4单元起始节点裂缝宽度： ωmax = 0.000 mm < 0.200 mm，满足要求第4单元跨中抗裂验算：抗裂验算满足要求。

第4单元跨中裂缝宽度： ωmax = -0.1mm < 0.200 mm，满足要求第4单元末节点抗裂验算：抗裂验算满足要求。第4单元末节点裂缝宽度: ωmax = 0.195mm < 0.200 mm，满足要求第5单元起始节点抗裂验算：抗裂验算满足要求。第5单元起始节点裂缝宽度： ωmax = -0.162 mm < 0.200 mm，满足要求第5单元跨中抗裂验算：抗裂验算满足要求。第5单元跨中裂缝宽度： ωmax = 0.163mm < 0.200 mm，满足要求第5单元末节点抗裂验算：抗裂验算满足要求。第5单元末节点裂缝宽度: ωmax = 0.000mm < 0.200 mm，满足要求第6单元起始节点抗裂验算：抗裂验算满足要求。第6单元起始节点裂缝宽度： ωmax = 0.121 mm < 0.200 mm，满足要求第6单元跨中抗裂验算：抗裂验算满足要求。第6单元跨中裂缝宽度： ωmax = 0.121mm < 0.200 mm，满足要求第6单元末节点抗裂验算：抗裂验算满足要求。第6单元末节点裂缝宽度: ωmax = 0.088mm < 0.200 mm，满足要求第7单元起始节点抗裂验算：抗裂验算满足要求。第7单元起始节点裂缝宽度： ωmax = 0.195 mm < 0.200 mm，满足要求第7单元跨中抗裂验算：抗裂验算满足要求。第7单元跨中裂缝宽度： ωmax = -0.1mm < 0.200 mm，满足要求第7单元末节点抗裂验算：抗裂验算满足要求。第7单元末节点裂缝宽度: ωmax = 0.000mm < 0.200 mm，满足要求

一、示意图：

二、基本设计资料

1．依据规范及参考书目：《水工混凝土结构设计规范》(SL 191-2008)，以下简称《规范》《水工钢筋混凝土结构学》(中国水利水电出版社) 《公路桥涵设计通用规范》JTJ D60-2004，以下简称《通规》《涵洞》（中国水利水电出版社出版，熊启钧编著） 2．几何信息：箱涵孔数n = 2 孔净宽B = 4.000 m 孔净高H = 3.800 m 第二孔净宽B2 = 4.000 m 底板厚d1 = 0.500 m 顶板厚d2 = 0.500 m 侧墙厚d3 = 0.400 m 加腋尺寸t = 0.300 m 中间隔墙厚d4 = 0.400 m 3．荷载信息：埋管方式：沟埋式，沟槽为矩形断面填土高Hd = 0.500 m 沟槽宽Bb = 9.200 m 填土种类：松散砂类土、流塑或软塑粘性土内摩擦角φ = 35.0 度填土容重γ = 19.000 kN/m3 填土浮容重γs = 9.000 kN/m3 地下水位W = 2.000 m 洞内水压N = 0.000 m 汽车荷载等级：公路-Ⅱ级 4．荷载系数：可变荷载的分项系数 γQ1k ＝ 1.20 可变荷载的分项系数 γQ2k ＝ 1.10 永久荷载的分项系数γG1k ＝ 1.00 永久荷载的分项系数γG2k ＝ 1.20 构件的承载力安全系数K ＝ 1.20 5．材料信息：混凝土强度等级： C30 纵向受力钢筋种类： HRB335 纵筋合力点至近边距离as = 0.050 m

最大裂缝宽度允许值ωmax = 0.200 mm

6．附加荷载：顶板均布恒荷载qf1 = 0.000 kN/m 顶板集中活荷载Pf = 0.000 kN

顶板均布活荷载qf2 = 0.000 kN/m

集中荷载离左边墙外侧距离X = 0.000 m

三、荷载标准值计算

1．垂直压力计算垂直土压力计算公式如下: qv1 = Ks×γ×Hd 计算得到作用于顶板上的垂直土压力qv1 = 9.443kN/m 顶板自重qv2 = d2*25 = 12.500kN/m 作用于顶板上的垂直压力qt = qv1+qv2 = 21.943kN/m 侧墙和隔墙自重作用于底板qv3 = 12.391kN/m 作用于底板上的垂直压力qd = qv1+qv2+qv3 = 34.335kN/m 2．侧向水平土压力计算水平土压力计算公式如下: qh = γ×H×tan2(45°－φ/2) 计算得到侧墙顶部水平土压力qh1 = 5.149kN/m 计算得到侧墙底部水平土压力qh2 = 24.714kN/m 3．内水压力计算不考虑内水压力的影响 4．外水压力计算侧墙底部外水压力qw1 = 9.81×2.000 = 19.620 kN/m 作用于底板的外水压力qw3 = 9.81×2.000 = 19.620 kN/m 5．汽车荷载由《通规》第4.3.1条规定并考虑车辆荷载的相互作用得到： qq = 76.485 kN/m，顶部、底板均承受汽车荷载汽车荷载产生的作用于侧墙水平土压力为： qqh = qq×tan2(45°－φ/2) = 20.73 kN/m

四、地基应力计算

箱涵地基应力为：作用于顶板上的垂直压力qt+侧墙和隔墙自重作用于底板qv3+汽车荷载，即箱涵地基应力为：qt+ qv3+ qq =21.943+12.391+76.485=110.819 kN/m

五、内力计算

第1单元起始节点内力: M=-88.202kN·m Q=95.367kN N=256.395kN Mk=-69.058kN·m Nk=192.583kN 第1单元跨中内力: Mmax=0.000kN·m Qmax=-0.013kN Nmax=256.395kN 截面位置Xmax=2.150m Mmin=-88.202kN·m Qmin=95.367kN Nmin=256.395kN 截面位置Xmin=0.550m Mk=-69.058kN·m Nk=192.583kN 第1单元末节点内力: M=-73.825kN·m Q=-67.201kN N=256.395kN Mk=-55.344kN·m Nk=192.583kN 第2单元起始节点内力: M=-4.384kN·m Q=190.940kN N=86.3kN Mk=-2.823kN·m Nk=.234kN 第2单元跨中内力: Mmax=134.863kN·m Qmax=-0.451kN Nmax=86.3kN 截面位置Xmax=1.962m Mmin=-111.852kN·m Qmin=-2.156kN Nmin=86.3kN 截面位置Xmin=3.900m Mk=101.591kN·m Nk=.234kN 第2单元末节点内力: M=-111.852kN·m Q=-2.156kN N=86.3kN Mk=-84.282kN·m Nk=.234kN 第3单元起始节点内力: M=0.000kN·m Q=-0.000kN N=639.223kN Mk=0.000kN·m Nk=481.001kN 第3单元跨中内力: Mmax=0.000kN·m Qmax=-0.000kN Nmax=639.223kN 截面位置Xmax=0.550m Mmin=-0.000kN·m Qmin=-0.000kN Nmin=639.223kN 截面位置Xmin=3.750m Mk=-0.000kN·m Nk=481.001kN 第3单元末节点内力: M=-0.000kN·m Q=-0.000kN N=639.223kN Mk=-0.000kN·m Nk=481.001kN 第4单元起始节点内力: M=9.570kN·m Q=-243.803kN N=138.722kN Mk=7.601kN·m Nk=108.717kN 第4单元跨中内力: Mmax=145.011kN·m Qmax=323.474kN Nmax=138.722kN 截面位置Xmax=3.900m Mmin=-168.557kN·m Qmin=0.126kN Nmin=138.722kN 截面位置Xmin=1.962m

Mk=-131.730kN·m Nk=108.717kN 第4单元末节点内力: M=145.011kN·m Q=323.474kN N=138.722kN Mk=113.322kN·m Nk=108.717kN 第5单元起始节点内力: M=-111.852kN·m Q=2.156kN N=86.3kN Mk=-84.282kN·m Nk=.234kN 第5单元跨中内力: Mmax=134.863kN·m Qmax=0.451kN Nmax=86.3kN 截面位置Xmax=2.438m Mmin=-111.852kN·m Qmin=2.156kN Nmin=86.3kN 截面位置Xmin=0.500m Mk=101.591kN·m Nk=.234kN 第5单元末节点内力: M=-4.384kN·m Q=-190.940kN N=86.3kN Mk=-2.823kN·m Nk=.234kN 第6单元起始节点内力: M=88.202kN·m Q=-95.367kN N=256.395kN Mk=69.058kN·m Nk=192.583kN 第6单元跨中内力: Mmax=88.202kN·m Qmax=-95.367kN Nmax=256.395kN 截面位置Xmax=0.550m Mmin=0.000kN·m Qmin=0.013kN Nmin=256.395kN 截面位置Xmin=2.150m Mk=69.058kN·m Nk=192.583kN 第6单元末节点内力: M=73.825kN·m Q=67.201kN N=256.395kN Mk=55.344kN·m Nk=192.583kN 第7单元起始节点内力: M=145.011kN·m Q=-323.474kN N=138.722kN Mk=113.322kN·m Nk=108.717kN 第7单元跨中内力: Mmax=145.011kN·m Qmax=-323.474kN Nmax=138.722kN 截面位置Xmax=0.500m Mmin=-168.557kN·m Qmin=-0.126kN Nmin=138.722kN 截面位置Xmin=2.438m Mk=-131.730kN·m Nk=108.717kN 第7单元末节点内力: M=9.570kN·m Q=243.803kN N=138.722kN Mk=7.601kN·m Nk=108.717kN

六、配筋计算

1．计算说明

对截面按照偏心受压构件进行配筋计算。

2．配筋计算结果第1单元起始节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=525mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=663mm2，实配As'=1436mm2(D16@140) 配筋率0.359%大于最小配筋率0.2% 第1单元跨中配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=1050mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=1050mm2，实配As'=1436mm2(D16@140)

配筋率0.359%大于最小配筋率0.2%

第1单元末节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=525mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=525mm2，实配As'=1436mm2(D16@140)

配筋率0.359%大于最小配筋率0.2%

第2单元起始节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=675mm2，实配As=1696mm2(D18@150) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=675mm2，实配As'=1340mm2(D16@150)

配筋率0.268%大于最小配筋率0.2%

第2单元跨中配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=1175mm2，实配As=1696mm2(D18@150) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=945mm2，实配As'=1340mm2(D16@150) 配筋率0.268%大于最小配筋率0.2% 第2单元末节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=675mm2，实配As=1696mm2(D18@150) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=945mm2，实配As'=1340mm2(D16@150)

配筋率0.268%大于最小配筋率0.2%

第3单元起始节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=1050mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=1050mm2，实配As'=1436mm2(D16@140)

配筋率0.359%大于最小配筋率0.2%

第3单元跨中配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=1050mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=1050mm2，实配As'=1436mm2(D16@140)

配筋率0.359%大于最小配筋率0.2%

第3单元末节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=1050mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=1050mm2，实配As'=1436mm2(D16@140)

配筋率0.359%大于最小配筋率0.2%

第4单元起始节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=675mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=675mm2，实配As'=1818mm2(D18@140)

配筋率0.287%大于最小配筋率0.2%

第4单元跨中配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=1173mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=1408mm2，实配As'=1818mm2(D18@140)

配筋率0.287%大于最小配筋率0.2%

第4单元末节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=1173mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=675mm2，实配As'=1818mm2(D18@140) 配筋率0.287%大于最小配筋率0.2% 第5单元起始节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=675mm2，实配As=1696mm2(D18@150) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=945mm2，实配As'=1340mm2(D16@150) 配筋率0.268%大于最小配筋率0.2% 第5单元跨中配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=1175mm2，实配As=1696mm2(D18@150) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=945mm2，实配As'=1340mm2(D16@150)

配筋率0.268%大于最小配筋率0.2%

配筋率0.359%大于最小配筋率0.2%

第6单元跨中配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=1050mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=1050mm2，实配As'=1436mm2(D16@140) 配筋率0.359%大于最小配筋率0.2% 第6单元末节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=525mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=525mm2，实配As'=1436mm2(D16@140) 配筋率0.359%大于最小配筋率0.2% 第7单元起始节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=1173mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=675mm2，实配As'=1818mm2(D18@140) 配筋率0.287%大于最小配筋率0.2% 第7单元跨中配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=1173mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=1408mm2，实配As'=1818mm2(D18@140)

配筋率0.287%大于最小配筋率0.2%

第7单元末节点配筋: 下侧或右侧钢筋计算面积As=675mm2，实配As=1436mm2(D16@140) 上侧或左侧钢筋计算面积As'=675mm2，实配As'=1818mm2(D18@140)

配筋率0.287%大于最小配筋率0.2%

七、抗裂验算和裂缝宽度计算

1．计算说明

对截面按照偏心受压构件进行抗裂验算以及裂缝宽度计算。 2．裂缝宽度计算结果第1单元起始节点抗裂验算：抗裂验算满足要求。第1单元起始节点裂缝宽度： ωmax = -0.121 mm < 0.200 mm，满足要求第1单元跨中抗裂验算：抗裂验算满足要求。第1单元跨中裂缝宽度： ωmax = -0.121mm < 0.200 mm，满足要求第1单元末节点抗裂验算：抗裂验算满足要求。第1单元末节点裂缝宽度: ωmax = -0.0mm < 0.200 mm，满足要求第2单元起始节点抗裂验算：抗裂验算满足要求。第2单元起始节点裂缝宽度： ωmax = 0.000 mm < 0.200 mm，满足要求第2单元跨中抗裂验算：抗裂验算满足要求。第2单元跨中裂缝宽度： ωmax = 0.161mm < 0.200 mm，满足要求第2单元末节点抗裂验算：抗裂验算满足要求。第2单元末节点裂缝宽度: ωmax = -0.160mm < 0.200 mm，满足要求第3单元起始节点抗裂验算：抗裂验算满足要求。第3单元起始节点裂缝宽度： ωmax = 0.000 mm < 0.200 mm，满足要求第3单元跨中抗裂验算：抗裂验算满足要求。第3单元跨中裂缝宽度： ωmax = 0.000mm < 0.200 mm，满足要求第3单元末节点抗裂验算：抗裂验算满足要求。第3单元末节点裂缝宽度: ωmax = 0.000mm < 0.200 mm，满足要求第4单元起始节点抗裂验算：抗裂验算满足要求。第4单元起始节点裂缝宽度： ωmax = 0.000 mm < 0.200 mm，满足要求第4单元跨中抗裂验算：抗裂验算满足要求。

第4单元跨中裂缝宽度： ωmax = -0.1mm < 0.200 mm，满足要求第4单元末节点抗裂验算：抗裂验算满足要求。第4单元末节点裂缝宽度: ωmax = 0.194mm < 0.200 mm，满足要求第5单元起始节点抗裂验算：抗裂验算满足要求。第5单元起始节点裂缝宽度： ωmax = -0.160 mm < 0.200 mm，满足要求第5单元跨中抗裂验算：抗裂验算满足要求。第5单元跨中裂缝宽度： ωmax = 0.161mm < 0.200 mm，满足要求第5单元末节点抗裂验算：抗裂验算满足要求。第5单元末节点裂缝宽度: ωmax = 0.000mm < 0.200 mm，满足要求第6单元起始节点抗裂验算：抗裂验算满足要求。第6单元起始节点裂缝宽度： ωmax = 0.121 mm < 0.200 mm，满足要求第6单元跨中抗裂验算：抗裂验算满足要求。第6单元跨中裂缝宽度： ωmax = 0.121mm < 0.200 mm，满足要求第6单元末节点抗裂验算：抗裂验算满足要求。第6单元末节点裂缝宽度: ωmax = 0.0mm < 0.200 mm，满足要求第7单元起始节点抗裂验算：抗裂验算满足要求。第7单元起始节点裂缝宽度： ωmax = 0.194 mm < 0.200 mm，满足要求第7单元跨中抗裂验算：抗裂验算满足要求。第7单元跨中裂缝宽度： ωmax = -0.1mm < 0.200 mm，满足要求第7单元末节点抗裂验算：抗裂验算满足要求。第7单元末节点裂缝宽度: ωmax = 0.000mm < 0.200 mm，满足要求

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