【正文】 36 C、正截面正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算 ①抗裂驗(yàn)算。按下列受彎構(gòu)件荷載效應(yīng)長期組合公式進(jìn)行抗裂驗(yàn)算： 0WfrM tkctml ?? 000 yh IW ?? sEc AAA ???0 csE EE?? SEcsEcc AA hAyAy ????? 039。0 ? ? ? ? 202139。00 yhAyyAII sEccc ????? ? 式中： lM 為由荷載標(biāo)準(zhǔn)值按荷載效應(yīng)長期組合計(jì)算的彎矩值， KN m； tkf 為混凝土軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值， N/mm2； ct? 為混凝土拉應(yīng)力限限制系數(shù)，對荷載效應(yīng)長期組合，按《規(guī)范》 ct? 取為 ； mr 為截面抵抗矩的塑性指數(shù)； 0A 為換算截面面積， mm2； cA 為混凝土截面面積， mm2； sA 為受拉鋼筋截面面積， mm2； E? 為鋼筋彈性模量 SE 混凝土彈性模量 cE 之比； 0y 為換算截面重心至受壓邊緣的距離， mm； 39。cy 為混凝土截面重心至受壓邊緣的距離， mm； 0W 為 換算截面受拉邊緣的彈性抵抗矩 mm3； 0I 為換算截面對其重心軸的慣性矩， mm4； cI 為混凝土截面對其本身重心軸的慣性矩， mm4。 ②裂縫寬度驗(yàn)算 《規(guī)范》規(guī)定，對于使用上要求限制裂縫寬度的鋼筋混凝土構(gòu)件，按荷載效應(yīng)的短期組合（并考慮荷載長期作用的影響）及長期組合所求得的最大裂縫寬度ω maax不應(yīng)超過《規(guī)范》規(guī)定的允許值。 對于矩形截面的鋼筋混凝土受拉、受彎及偏心受壓構(gòu)件，按荷載效應(yīng)的短期組合（并考慮荷載長期作用的影響）及長期組 合所求得 37 的最大裂縫寬度ω maax分別按下列公式計(jì)算： ???????? ?? tesss dcE ?????? a x ???????? ?? tessl dcE ?????? a x ssss AhM?? slsl AhM?? 式中： 1? 為構(gòu)件受力特征系數(shù)； 2? 為鋼筋表面形狀系數(shù)； 3? 為荷載長期作用影響系數(shù)； c 為縱向受力鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度， mm；d 為受拉鋼筋直徑 ， mm； te? 為縱向受拉鋼筋的有效配筋率，teSte AA?? ，當(dāng) ?tete ， ?? 取時(shí)? ； teA 為 有 效 受 拉 混 凝 土 截 面 面 積（ baA ste 2? ）； s A 為受拉區(qū)縱向鋼筋截面面積， mm2； ss? 、 sl? 為按荷載效應(yīng)的短期組合及長期組合計(jì)算的構(gòu)件縱向受拉鋼筋應(yīng)力； sM 、 lM為由荷載標(biāo)準(zhǔn)值按荷載效應(yīng)短期組合及長期組合計(jì)算的彎矩值。 ４）漿砌石側(cè)墻的結(jié)構(gòu)計(jì)算 公式 ①截面尺寸驗(yàn)算 ? ?aa KANWM ?? ??? ?? ? ?WLWL ANWM ?? ??? ?? yeK ?? ??? NMe0 式中： a? 為彎曲壓應(yīng)力， KN m2； WL? 為彎曲拉應(yīng)力， ?M 為截面彎矩總和， KN m； ?N 為截面軸向力總和， KN；Ａ為截面面積，m2；Ｗ為截面抵抗矩， m3； ? ?a? 為漿砌石砌體容許軸心受壓應(yīng)力， KN m2； 38 ? ?WL? 為漿砌石砌體容許彎曲拉應(yīng)力， KN m2；Ｋ值為塑性影響系數(shù)，其計(jì)算值大于 時(shí)，采用Ｋ =； 0e 為偏心距， m； y 為截面重心距截面邊緣的距離， m。 當(dāng)計(jì)算彎曲拉應(yīng)力超過容許值時(shí)，需驗(yàn)算偏心距，偏心距計(jì)算值 0e 應(yīng)小于容許偏心距 ??0e 。 ② 穩(wěn)定驗(yàn)算 ? ?aa AN ??? ?? ?39。 式中： 39。a? 為按穩(wěn)定驗(yàn)算時(shí)的壓應(yīng)力， KN m2； ? 為縱向穩(wěn)定系數(shù)。 ５） 地基承載力 驗(yàn)算 公式 ①基底應(yīng)力計(jì)算公式 2m a x6 B MB PW MAP ??? ?????? 2m in6 B MB PW MAP ??? ?????? ? ????? ?minmax? 式中： max? 為基 底 最大應(yīng)力， KN m2； min? 為基 底 最小應(yīng)力， KN m2；?M 為所有力矩之和， KN m；Ｂ為基礎(chǔ)底寬， m；Ｗ為基底的截面矩，m3； ?G 為所有垂直荷載之和， KN； ? 為基底的不均勻系數(shù)； ??? 為地基容許不均勻系數(shù)。 ②地基容許承載力計(jì)算公式 涵洞地基的容許承載力按下式計(jì)算。 ? ? ? ? ? ?3)2( 22110 ????? hrkbrk?? 式中： ??? 為地基修正后容許承載力， KN/m2； b 為基礎(chǔ)底面的最小邊寬， m；當(dāng) b＜ 2m，取 b=2m,當(dāng) b＞ 10m 時(shí)，取 b=10m； h 為基礎(chǔ)底的埋置深度， m，當(dāng) h＜ 3m 時(shí)，取 h=3m，當(dāng) h＞ 4b 時(shí)，取 h=4b； r1為基底下持力層土的天然重度， KN/m3， 如持力層在地下水面以下且為 39 透水者，按浮重計(jì)算； r2為基底以上土的重度或不同土層的換算重度，KN/m3，如持力層在土下水面以下，且為不透水者，不論基底以上土的透水性質(zhì)如何，應(yīng)一律采用飽和重度；如持力層為透水者，應(yīng)一律采用浮重； ? ?0? 為地基的容許承載力， KN/m2； 1k ， 2k 為地基土容許承載力隨基礎(chǔ)寬度、深度的修正系數(shù)。 涵洞的結(jié)構(gòu)計(jì)算 （１）荷載計(jì)算 本次所建１０座洪水涵洞均為鋼筋混 凝土蓋板涵洞，按無壓流設(shè)計(jì)，在過水情況下，側(cè)向水壓力將抵消部分作用于側(cè)墻外的土壓力，對結(jié)構(gòu)受力有力，因此結(jié)構(gòu)的計(jì)算控制工況按洞內(nèi)無水時(shí)即不考慮水壓作用，荷載組合為土壓力及結(jié)構(gòu)自重。 １ ） 洞頂土壓力計(jì)算 根據(jù)洞頂垂直土壓力計(jì)算公式， 列表 進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見表 —２４ 所示 。 ２）側(cè)向水平土壓力計(jì)算 根據(jù)側(cè)向水平土壓力計(jì)算公式， 列表 進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見表 —２５ 所示 。 ３） 作用于頂板的自重力計(jì)算 根據(jù)作用于自重力頂板的自重力公式， 列表 進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見表 — ２６ 所示 。 40 洞頂土壓力計(jì)算表 表 — 24 名 稱 洞 身 凈 寬 B (m) 洞 身 凈 高 H （ m) 側(cè)墻 厚度 d3 (m) 洞 身 總 寬 B1 (m) 填 土 高 度 Hd (m) 填 土 重 度 r (KN/m3) Hd/B1 填 土 種 類 土壓力 系 數(shù) kS 設(shè)計(jì)狀 態(tài)系數(shù) ψ 結(jié)構(gòu)重 性系數(shù) r0 荷載分 項(xiàng)系數(shù) rG 垂直土壓 力 強(qiáng) 度 qt2 (KN/m) 土樓子 2 號 （ 20+943） 粉質(zhì)粘土 河北三爺?shù)? （ 35+830） 砂土 龍須門東 3 號 （ 41+055） 粉質(zhì)粘土 二西 4 號 （ 41+875） 粉質(zhì)粘土 二西 5 號 （ 42+526） 粉質(zhì)粘土 下荒東 （ 52+170） 粉質(zhì)粘土 北山頭 （ 55+420） 粉質(zhì)粘土 白營子?xùn)|山 （ 57+986） 粉質(zhì)粘土 營子西 （ 65+423） 粉土 營子北 （ 65+850） 粉土 41 側(cè)向水平土壓力計(jì)算表 表 — 25 名 稱 填 土 高 度 Hd (m) 洞 身 凈 高 H （ m) 蓋板 厚度 d2 (m) 填 土 重 度 r (KN/m3) 填土內(nèi) 摩擦角 φ (度） 設(shè)計(jì)狀 態(tài)系數(shù) ψ 結(jié)構(gòu)重 性系數(shù) r0 荷載分 項(xiàng)系數(shù) rG 上部水平 土壓力 qt3 (KN/m) 下部水平 土壓力 qt4 (KN/m) 土樓子 2 號 （ 20+943） 20 河北三爺?shù)? （ 35+830） 27 龍須門東 3 號 （ 41+055） 20 二西 4 號 （ 41+875） 20 二西 5 號 （ 42+526） 20 下荒東 （ 52+170） 20 北山頭 （ 55+420） 20 白營子?xùn)|山 （ 57+986） 20 營子西 （ 65+423） 22 營子北 （ 65+850） 22 42 蓋板自重計(jì)算表 表 — 26 名 稱 蓋板 厚度 d2 (m) 鋼筋混 凝 土 rc (KN/m3) 設(shè)計(jì)狀 態(tài)系數(shù) ψ 結(jié)構(gòu)重 性系 數(shù) r0 荷載分 項(xiàng)系數(shù) rG 蓋板 自重 q 自 2 （ KN/m) 土樓子 2 號 （ 20+943） 河北三爺?shù)? （ 35+830） 龍須門東 3 號 （ 41+055） 二西 4 號 （ 41+875） 二西 5 號 （ 42+526） 下荒東 （ 52+170） 北山頭 （ 55+420） 白營子?xùn)|山 （ 57+986） 營子西 （ 65+423） 營子北 （ 65+850） （２）結(jié) 構(gòu)計(jì)算 １）蓋板內(nèi)力計(jì)算 根據(jù)蓋板內(nèi)力計(jì)算公式， 列 表 進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見表 — ２７ 所示 。 ２）側(cè)墻壁內(nèi)力計(jì)算 根據(jù)側(cè)墻內(nèi)力計(jì)算公式，列表進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見表 — ２８ 所示 。 43 蓋板內(nèi)力計(jì)算表 表 — 27 名 稱 垂直土壓 力 強(qiáng) 度 qt2 (KN/m) 蓋板 自重 q 自 2 （ KN/m) 均布 荷載 q2 (KN/m) 蓋板 凈跨 l0 (m) 蓋板 厚度 d2 (m) 蓋板計(jì) 算跨徑 l2 (m) 蓋板跨中 最在彎矩 Mmax (KN m） 土樓子 2 號 （ 20+943） 河北三爺?shù)? （ 35+830） 龍須門東 3號 （ 41+055） 二西 4 號 （ 41+875） 二西 5 號 （ 42+526） 下荒東 （ 52+170） 北山頭 （ 55+420） 白營子?xùn)|山 （ 57+986） 營子西 （