U形槽计算书.doc

U形槽计算书
基本设计资料
U形槽内部横向布置：1m人行道+7m行车道+1.5m分隔带+7m行车道+1m人行道
U形槽净宽：17.5m
U形槽槽节长度7.5m
U形槽内部结构：侧墙顶厚度：50cm；内壁坡度：1:0.05；底板厚度1.2m；铺装碾压混凝土20cm。
U形槽荷载标准：公路-Ⅰ级
U形槽混凝土容重：25KN/m³
地下水标高：地下水位距离U形槽底板4.0m
选用材料：
（1）、C45混凝土：fcd=20.5Mpa，ftd=1.74Mpa，Ec=3.35x104
（2）、HRB335：fsk=335Mpa，fsd=280Mpa，Es=2.0x105
7、结构重要性系数：ζ=1.1
8、荷载工况：
（1）结构自重
（2）水、土侧压力
（3）底板水浮力
（4）汽车荷载效应
（5）施工临时荷载汽车产生的土压力
（6）混凝土收缩、徐变
（7）不均匀沉降
9、环境条件：Ⅱ类环境，相对湿度0.8
10、侧墙土体内摩擦角按20°
11、地震重要性系数1.3，地震基本烈度：Ⅷ度
地震力=M（质量）*0.2g（动峰值加速度）*1.3（结构重要性系数）
基本假定
材料在荷载作用下小变形和线弹性阶段
各种荷载对结构的作用符合线性叠加原理的条件
结构设计：U形槽采用普通钢筋混凝土构件，按抗裂计算设计裂缝容许最大宽度0.2mm
浮力小于结构重力时，边界条件按弹性地基梁分析
浮力大于结构自重时，进行抗浮处理，边界条件按连续梁分析
三、采用规范
《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62—2004
《公路桥涵地基与基础设计规范》JTGD63-2007
《公路工程技术标准》JTGB01—2003
《公路桥涵施工技术规范》JTJ041—2000
《公路桥梁抗震设计细则》JTG/TB02-01-2008
《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-2003
《公路交通安全设施设计技术规范》JTGD81—2006
《公路工程质量检验评定标准》JTGF80-2004
《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》JTG/TB07-01-2006
结构计算
1、基本尺寸简图：

计算水浮力：
P=rw*hw=10*4*19*7.5=5700KN
计算结构自重：
F=（0.5*5*2+18*1.2）*7.5*25+18*0.2*25+20*0.3*7.5*25=6202.5KN。
水浮力<结构自重，边界条件按弹性地基梁分析。
2、侧墙土压力
侧墙后填土表面无活载时：
台后填土自重所引起的主动土压力Ea=1/2R土H2Bua
式中：R土=19KN/m³，H为自基底至填土表面的距离=5.0m，B为桥侧墙长度取7.5m，ua为主动土压力系数，按照内摩擦角为20°，侧墙背垂直，台后填土为水平，计算的ua=0.344。
所以,Ea=1/2*19*5*5*7.5*0.344=612.75KN。
其水平分力Eax=Ea*cos（10°）=603.44KN，
竖直分力Eay=Ea*sin（10°）=106.27KN。
3、承载能力极限状态组合Ⅰ抗剪计算：
支点处剪力值Q=230.05KN，根据桥规8.2.5计算
斜截面承载力验算
抗剪截面满足要求：
1.1*230.05≤0.51*0.001*6.7*1200*1000=4100.4KN,
抗剪截面满足要求。
斜截面钢筋计算
若
1.1*230.05≤0.50*0.001*1.0*1.74*1200*1000=1044KN。
结论：可按构造配置箍筋。
配筋
底板按构造配筋，按受弯构件C45混凝土，配筋率不小于0.2，底板采用94根Φ25HRB335@200mm，上下均布布置。侧墙配置抗裂钢筋Φ16HRB335@250mm。