公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀課件

1、公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀第一節(jié)第一節(jié) 作用分類和作用代表值作用分類和作用代表值第二節(jié)第二節(jié) 永久作用永久作用 第三節(jié)第三節(jié) 可變作用可變作用第四節(jié)第四節(jié) 偶然作用偶然作用第五節(jié)第五節(jié) 作用效應(yīng)組合作用效應(yīng)組合 公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀作用作用(action)(action)：所有引起結(jié)構(gòu)反應(yīng)的原因：所有引起結(jié)構(gòu)反應(yīng)的原因按作用的性質(zhì)，可為兩類：按作用的性質(zhì)，可為兩類： 一類一類是直接施加于結(jié)構(gòu)上的外力，如結(jié)構(gòu)是直接施加于結(jié)構(gòu)上的外力，如結(jié)構(gòu)重力、車輛、人群等，稱為重力、車輛、人群等，稱為“荷載荷載”(Load)(Load)； 另一類另一類不是以力的形式施加于結(jié)構(gòu)，其產(chǎn)不是以力的形式施加于結(jié)構(gòu)，

2、其產(chǎn)生的效果與結(jié)構(gòu)本身的特性及結(jié)構(gòu)所處環(huán)境等有關(guān)，生的效果與結(jié)構(gòu)本身的特性及結(jié)構(gòu)所處環(huán)境等有關(guān)，如基礎(chǔ)變位、混凝土收縮和徐變，溫度變化等如基礎(chǔ)變位、混凝土收縮和徐變，溫度變化等, ,以前以前習(xí)慣上也稱其為習(xí)慣上也稱其為“荷載荷載”，但這種叫法并不確切，但這種叫法并不確切. .作用效應(yīng)作用效應(yīng)(effect of an action):(effect of an action): 結(jié)構(gòu)對(duì)所受作用的反應(yīng)，如構(gòu)件承受的彎矩、結(jié)構(gòu)對(duì)所受作用的反應(yīng)，如構(gòu)件承受的彎矩、剪力，結(jié)構(gòu)的位移等，稱為作用效應(yīng)。剪力，結(jié)構(gòu)的位移等，稱為作用效應(yīng)。公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀 本章主要介紹各類作用的基本概念和計(jì)算方法本章

3、主要介紹各類作用的基本概念和計(jì)算方法. . 實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)作用的取值按實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)作用的取值按: : 鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范(TB10002.1(TB10002.120052005) ) 公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D60(JTG D602004)2004)的規(guī)定辦理。的規(guī)定辦理。 對(duì)城市橋梁，其荷載標(biāo)準(zhǔn)與公路橋梁類似，可參閱對(duì)城市橋梁，其荷載標(biāo)準(zhǔn)與公路橋梁類似，可參閱城市橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)城市橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)(CJJ77)(CJJ77)。公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀公路橋梁的作用,按其隨時(shí)間變化的性質(zhì)，分為: 永久作用(permanent action) 可變作用

4、(variable action) 偶然作用(accidental action)永久作用: 習(xí)慣上稱為恒載(deadload)，是指在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其量值不隨時(shí)間變化，或其變化與平均值相比可忽略不計(jì)的作用，如結(jié)構(gòu)重力?？勺冏饔? 指在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其量值隨時(shí)間變化，且其變化與平均值相比有不可忽略的作用，如汽車、列車、人群荷載(習(xí)慣上稱為活載，live load)。偶然作用: 指在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)不一定出現(xiàn)，但一旦出現(xiàn)，其值很大且持續(xù)時(shí)間很短的作用，如地震力。 公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀鐵路橋梁:習(xí)慣于按作用性質(zhì)和發(fā)生的幾率來進(jìn)行分類，將橋梁作用分為: 主力(對(duì)應(yīng)于公路橋的永久作用和一部分可變作用)

5、、 附加力(對(duì)應(yīng)于不包含在主力中的其他的可變作用) 特殊荷載(對(duì)應(yīng)于偶然作用)。 我國(guó)公路、鐵路橋梁的設(shè)計(jì)作用(荷載)分類分別見表31和表32。比較兩表，盡管公路、鐵路規(guī)范對(duì)各種作用的分類及名稱有所不同，但基本上大同小異。公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀需要注意的是需要注意的是: : 有些作用是設(shè)計(jì)鐵路橋所特有的，如列車橫向搖擺力、有些作用是設(shè)計(jì)鐵路橋所特有的，如列車橫向搖擺力、牽引力等；牽引力等； 有些作用僅在一本規(guī)范中列出，如公路規(guī)范中的支座摩有些作用僅在一本規(guī)范中列出，如公路規(guī)范中的支座摩阻力，但在按另一本規(guī)范設(shè)計(jì)橋梁時(shí)，可視情況加以采用。阻力，但

6、在按另一本規(guī)范設(shè)計(jì)橋梁時(shí)，可視情況加以采用。 另外，在設(shè)計(jì)公鐵兩用橋時(shí)，目前的設(shè)計(jì)實(shí)踐是：在鐵另外，在設(shè)計(jì)公鐵兩用橋時(shí)，目前的設(shè)計(jì)實(shí)踐是：在鐵路荷載的基礎(chǔ)上，增加公路橋全部活載的路荷載的基礎(chǔ)上，增加公路橋全部活載的7575；但對(duì)僅承受；但對(duì)僅承受公路活載的構(gòu)件，應(yīng)計(jì)及全部公路活載。公路活載的構(gòu)件，應(yīng)計(jì)及全部公路活載。公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀 作用代表值作用代表值: :代表作用大小的數(shù)值代表作用大小的數(shù)值,它采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法它采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法或根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)加以確定?；蚋鶕?jù)工程經(jīng)驗(yàn)加以確定。 在進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)或構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，需針對(duì)不同設(shè)計(jì)目的采用規(guī)定的各種作用值。作用代表值包括作用作用代表值包括作

7、用標(biāo)準(zhǔn)值、頻遇值和準(zhǔn)永久值。標(biāo)準(zhǔn)值、頻遇值和準(zhǔn)永久值。 作用標(biāo)準(zhǔn)值作用標(biāo)準(zhǔn)值: :為各種作用的基本代表值，其值可根據(jù)作用為各種作用的基本代表值，其值可根據(jù)作用在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)最大值概率分布的某一分位值確定。在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)最大值概率分布的某一分位值確定。 作用頻遇值作用頻遇值: :是可變作用的一種代表值，其可根據(jù)在足夠是可變作用的一種代表值，其可根據(jù)在足夠長(zhǎng)的觀測(cè)期內(nèi)作用任意時(shí)點(diǎn)概率分布的長(zhǎng)的觀測(cè)期內(nèi)作用任意時(shí)點(diǎn)概率分布的0.950.95分位值確定。分位值確定。 作用準(zhǔn)永久值作用準(zhǔn)永久值: :是可變作用的另一種代表值，其可根據(jù)在是可變作用的另一種代表值，其可根據(jù)在足夠長(zhǎng)的觀測(cè)期內(nèi)作用任意時(shí)點(diǎn)概率分

8、布的足夠長(zhǎng)的觀測(cè)期內(nèi)作用任意時(shí)點(diǎn)概率分布的0.5(0.5(或略高于或略高于0.5)0.5)分位值確定。分位值確定。公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀 我國(guó)我國(guó)公路橋涵基于極限狀態(tài)法，公路橋涵基于極限狀態(tài)法，設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)不同的作設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)不同的作用采用不同的代表值。用采用不同的代表值。對(duì)永久作用和偶然作用，采用對(duì)永久作用和偶然作用，采用標(biāo)準(zhǔn)值。對(duì)可變作用，根據(jù)不同的極限狀態(tài)和組合方標(biāo)準(zhǔn)值。對(duì)可變作用，根據(jù)不同的極限狀態(tài)和組合方式采用標(biāo)準(zhǔn)值、頻遇值或準(zhǔn)永久值。式采用標(biāo)準(zhǔn)值、頻遇值或準(zhǔn)永久值。 我國(guó)我國(guó)鐵路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范仍基于容許應(yīng)力法，鐵路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范仍基于容許應(yīng)力法，其各類其各類荷載的代表值荷載的代表值相當(dāng)于上述

9、標(biāo)準(zhǔn)值，沒有規(guī)定頻遇值和相當(dāng)于上述標(biāo)準(zhǔn)值，沒有規(guī)定頻遇值和準(zhǔn)永久值。準(zhǔn)永久值。公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀作用的分類不是絕對(duì)的作用的分類不是絕對(duì)的! !例如，鐵路鋼梁橋的水平聯(lián)結(jié)系例如，鐵路鋼梁橋的水平聯(lián)結(jié)系( (見第六章見第六章) )主要承受風(fēng)力和制主要承受風(fēng)力和制動(dòng)力，在設(shè)計(jì)水平聯(lián)結(jié)系時(shí)，就該視風(fēng)力和制動(dòng)力為活載而非動(dòng)力，在設(shè)計(jì)水平聯(lián)結(jié)系時(shí)，就該視風(fēng)力和制動(dòng)力為活載而非附加力。附加力。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期(design reference period)(design reference period) 簡(jiǎn)單地講，它就是在確定某些作用簡(jiǎn)單地講，它就是在確定某些作用( (這些作用的最大值這些作用

10、的最大值概率分布與時(shí)間有關(guān)，如風(fēng)荷載、車輛活載等概率分布與時(shí)間有關(guān)，如風(fēng)荷載、車輛活載等) )的標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)需要人為規(guī)定的一個(gè)基準(zhǔn)時(shí)間參數(shù)。對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)需要人為規(guī)定的一個(gè)基準(zhǔn)時(shí)間參數(shù)。對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期通長(zhǎng)取期通長(zhǎng)取100100年。年。注意注意! 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期使用壽命。使用壽命。公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀永久作用：永久作用：亦稱恒載，在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)其值不隨時(shí)間變化，或其變化與平均值相比忽略不計(jì)的作用。其作用位置、大小和方向一般是固定不變的其作用位置、大小和方向一般是固定不變的. .永久作用包括：永久作用包括：結(jié)構(gòu)自重、橋上附加恒載（橋面、人行道及附屬設(shè)備）、作用于結(jié)構(gòu)上

11、的土重及土側(cè)壓力、基礎(chǔ)變位影響力、水浮力、混凝土收縮和徐變的影響力等。公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀 結(jié)構(gòu)重力的標(biāo)準(zhǔn)值，結(jié)構(gòu)重力的標(biāo)準(zhǔn)值，可按結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)尺寸和材料的重可按結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)尺寸和材料的重力密度計(jì)算確定。力密度計(jì)算確定。 在進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)在進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)( (尤其是新型結(jié)構(gòu)尤其是新型結(jié)構(gòu)) )分析時(shí)，往往需要分析時(shí)，往往需要預(yù)先估算恒載。通常，當(dāng)估算的恒載與設(shè)計(jì)圖完成后確定預(yù)先估算恒載。通常，當(dāng)估算的恒載與設(shè)計(jì)圖完成后確定的恒載之間的差異較小的恒載之間的差異較小( (例如，不超過例如，不超過3 3) )時(shí)，不必修正設(shè)時(shí)，不必修正設(shè)計(jì)；否則有必要按設(shè)計(jì)圖重新計(jì)算恒載，再次進(jìn)行結(jié)構(gòu)分計(jì)；否則有

12、必要按設(shè)計(jì)圖重新計(jì)算恒載，再次進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。析。 公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀土壓力土壓力(earth pressure)(earth pressure)按其產(chǎn)生的條件，分為按其產(chǎn)生的條件，分為: : 靜止土壓力靜止土壓力 主動(dòng)土壓力主動(dòng)土壓力 被動(dòng)土壓力被動(dòng)土壓力 橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)主要用到前兩者。土的側(cè)壓力計(jì)算橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)主要用到前兩者。土的側(cè)壓力計(jì)算涉及結(jié)構(gòu)型式、填料性質(zhì)、墩臺(tái)位移和地基變形，也與水文涉及結(jié)構(gòu)型式、填料性質(zhì)、墩臺(tái)位移和地基變形，也與水文和外加荷載等因素有關(guān)。和外加荷載等因素有關(guān)。公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀水浮力水浮力 指由地表水或地下水通過地基土壤的孔隙而傳指由地表水或地

13、下水通過地基土壤的孔隙而傳遞給建筑物基礎(chǔ)底面的遞給建筑物基礎(chǔ)底面的( (由下而上的由下而上的) )水壓力，其水壓力，其值等于建筑物所排開的同等體積的水重。值等于建筑物所排開的同等體積的水重。 一般，位于巖石地基上的基礎(chǔ)被認(rèn)為是不滲一般，位于巖石地基上的基礎(chǔ)被認(rèn)為是不滲水的，可不計(jì)水浮力；對(duì)位于碎石類土、砂類土、水的，可不計(jì)水浮力；對(duì)位于碎石類土、砂類土、黏砂土等透水性地基上的墩臺(tái)，需在設(shè)計(jì)中考慮黏砂土等透水性地基上的墩臺(tái)，需在設(shè)計(jì)中考慮水浮力水浮力 公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀 預(yù)加應(yīng)力( (對(duì)于預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)對(duì)于預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)) ) 按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)：按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)：預(yù)加應(yīng)力屬永久作用

14、； 按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)：按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)：預(yù)加應(yīng)力不作為荷載，而將預(yù)應(yīng)力筋作為結(jié)構(gòu)抗力的一部分。 但在超靜定結(jié)構(gòu)中，由預(yù)加力引起的次內(nèi)力應(yīng)屬永久荷載。規(guī)范未作明確說明。 公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀混凝土收縮混凝土收縮(shrinkage)(shrinkage)及徐變及徐變(creep)(creep)作用作用 對(duì)外部超靜定的混凝土橋梁結(jié)構(gòu)以及鋼一混組合橋梁對(duì)外部超靜定的混凝土橋梁結(jié)構(gòu)以及鋼一混組合橋梁結(jié)構(gòu)，混凝土收縮結(jié)構(gòu)，混凝土收縮(shrinkage)(shrinkage)及徐變及徐變(creep)(creep)作用是長(zhǎng)期作用是長(zhǎng)期存在的。存在的。 混凝土徐變影響的計(jì)算可依據(jù)混凝土

15、徐變影響的計(jì)算可依據(jù)混凝土應(yīng)力與徐變變形混凝土應(yīng)力與徐變變形呈線性關(guān)系的假定進(jìn)行分析。呈線性關(guān)系的假定進(jìn)行分析。 混凝土收縮系數(shù)和徐變系數(shù)的確定，混凝土收縮系數(shù)和徐變系數(shù)的確定，按照按照公路鋼筋公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D62-2004)(JTG D62-2004)和和鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(TB 10002.3-2005)(TB 10002.3-2005)中的規(guī)定計(jì)算。中的規(guī)定計(jì)算。 公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀基礎(chǔ)變位基礎(chǔ)變位 對(duì)超靜定橋梁結(jié)構(gòu)，由于地基壓密等原因，對(duì)超靜定

16、橋梁結(jié)構(gòu)，由于地基壓密等原因，其墩臺(tái)基礎(chǔ)可能發(fā)生變位其墩臺(tái)基礎(chǔ)可能發(fā)生變位( (沉降沉降) )?；A(chǔ)變位對(duì)?；A(chǔ)變位對(duì)結(jié)構(gòu)的影響也是長(zhǎng)期的，其作用效應(yīng)可依據(jù)工結(jié)構(gòu)的影響也是長(zhǎng)期的，其作用效應(yīng)可依據(jù)工程實(shí)際情況，按最終位移量分析計(jì)算。程實(shí)際情況，按最終位移量分析計(jì)算。 公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀 可變作用可變作用 指在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其量值隨時(shí)間變化，且其變化與平均值相比有不可忽略的作用，如汽車、列車、人群荷載(習(xí)慣上稱為活載，live load) 一、車輛活載一、車輛活載 車輛活載指橋梁承受的機(jī)動(dòng)荷載。車輛活載指橋梁承受的機(jī)動(dòng)荷載。 對(duì)鐵路橋，指列車；對(duì)鐵路橋，指列車； 對(duì)公路橋，主要指汽車。對(duì)公

17、路橋，主要指汽車。 車輛活載的種類繁多，因此，需要對(duì)車輛活載進(jìn)行調(diào)查車輛活載的種類繁多，因此，需要對(duì)車輛活載進(jìn)行調(diào)查分析和綜合概括，并按照安全、適用和經(jīng)濟(jì)的原則，制分析和綜合概括，并按照安全、適用和經(jīng)濟(jì)的原則，制訂出設(shè)計(jì)采用的標(biāo)準(zhǔn)值。訂出設(shè)計(jì)采用的標(biāo)準(zhǔn)值。 公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀n列車由機(jī)車和車輛組成，機(jī)車和車輛類型很多，軸重、軸距各異。n為規(guī)范設(shè)計(jì)，我國(guó)根據(jù)機(jī)車車輛軸重、軸距對(duì)橋梁不同影響及考慮車輛的發(fā)展趨勢(shì)，制定了中華人民共和國(guó)鐵路標(biāo)準(zhǔn)活載圖式。n（簡(jiǎn)稱“中中活載活載”）n中中活載活載160km/h、200km/hnZK活載活載250km/h、300km/h以上高速公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)

18、秀橋規(guī)橋規(guī)規(guī)定：規(guī)定：v加載時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)活載計(jì)算圖式可任意截取加載時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)活載計(jì)算圖式可任意截取v雙線橋跨：兩線活載之和的雙線橋跨：兩線活載之和的90%90%v橫向穩(wěn)定檢算：空車橫向穩(wěn)定檢算：空車+ +最大橫向風(fēng)力為最不利，最大橫向風(fēng)力為最不利，空車活載標(biāo)準(zhǔn)值為空車活載標(biāo)準(zhǔn)值為10kN/m10kN/m公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀“ZK“ZK活載活載”分分標(biāo)準(zhǔn)活載標(biāo)準(zhǔn)活載和和特種活載特種活載ZK標(biāo)準(zhǔn)活載ZK特種活載公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀高速暫行規(guī)定高速暫行規(guī)定：v加載時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)活載計(jì)算圖式可任意截取加載時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)活載計(jì)算圖式可任意截取v單線或雙線橋跨：各線均應(yīng)計(jì)入單線或雙線橋跨：各線均應(yīng)計(jì)入ZKZK活載作

19、用?；钶d作用。v多于雙線橋跨：應(yīng)按下列最不利情況考慮：多于雙線橋跨：應(yīng)按下列最不利情況考慮：1 1）按雙線在最不利位置承受）按雙線在最不利位置承受ZKZK活載，其余線路不承受活載，其余線路不承受列車荷載；列車荷載；2 2）所有線路在最不利位置承受）所有線路在最不利位置承受7575的的ZKZK活載?；钶d。v空車活載按空車活載按10kN/m10kN/m計(jì)算。計(jì)算?！癦K“ZK活載活載”分分標(biāo)準(zhǔn)活載標(biāo)準(zhǔn)活載和和特種活載特種活載公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀橋梁標(biāo)準(zhǔn)活載的等級(jí)或類型，應(yīng)根據(jù)橋梁所在線路的等橋梁標(biāo)準(zhǔn)活載的等級(jí)或類型，應(yīng)根據(jù)橋梁所在線路的等級(jí)、使用任務(wù)、性質(zhì)和將來的發(fā)展等

20、具體情況確定。級(jí)、使用任務(wù)、性質(zhì)和將來的發(fā)展等具體情況確定。 對(duì)標(biāo)準(zhǔn)軌距對(duì)標(biāo)準(zhǔn)軌距(1435mm)(1435mm)的干線鐵路，采用中一活載的干線鐵路，采用中一活載( (本本書討論者書討論者) )； 對(duì)地方窄軌對(duì)地方窄軌( (軌距軌距762mm)762mm)鐵路，規(guī)定了與中一活載形鐵路，規(guī)定了與中一活載形狀類似但數(shù)值大幅減小的活載圖式；狀類似但數(shù)值大幅減小的活載圖式； 對(duì)專用鐵路對(duì)專用鐵路( (如礦區(qū)鐵路橋梁如礦區(qū)鐵路橋梁) )，其活載圖式需結(jié)合，其活載圖式需結(jié)合具體情況確定。具體情況確定。 對(duì)于不包括沖擊效應(yīng)對(duì)于不包括沖擊效應(yīng)( (后述后述) )的列車豎向活載，稱之為的列車豎向活載，稱之為靜活

21、載。靜活載。公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀q 設(shè)計(jì)荷載設(shè)計(jì)荷載 大量、經(jīng)常出現(xiàn)的汽車荷載，以車隊(duì)形式排列。汽10級(jí)、汽15級(jí)、汽20級(jí)、汽超20級(jí) 驗(yàn)算荷載驗(yàn)算荷載 偶然、個(gè)別出現(xiàn)的平板掛車或履帶車。掛80、掛100、掛120、履帶50公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀n原公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用的車輛荷載標(biāo)準(zhǔn)模式是根據(jù)20世紀(jì)60年代我國(guó)公路交通荷載的實(shí)際情況，經(jīng)過相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期的分析、研究和修正確定的。從近40年的應(yīng)用情況看，標(biāo)準(zhǔn)（97）車輛荷載的模式及其分級(jí)基本上是合理的，能適應(yīng)我國(guó)公路建設(shè)發(fā)展的需要，但也存在一些不盡合理之處，如采用車隊(duì)荷載模式在橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算非常繁瑣、車隊(duì)荷載在不

22、同跨徑的結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生的效應(yīng)的連貫性不夠合理、標(biāo)準(zhǔn)荷載的級(jí)差不盡合理等，同時(shí)，采用車隊(duì)荷載模式，容易造成設(shè)計(jì)采用的車輛荷載是實(shí)際運(yùn)營(yíng)中允許如此載質(zhì)量的車輛在公路上行駛的錯(cuò)誤觀念。公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀 1 1 汽車荷載分為公路汽車荷載分為公路I I級(jí)和公路級(jí)和公路IIII級(jí)兩個(gè)等級(jí)。級(jí)兩個(gè)等級(jí)。 2 2 汽車荷載由車道荷載和車輛荷載組成。汽車荷載由車道荷載和車輛荷載組成。 車道荷載由均布荷載和集中荷載組成。車道荷載由均布荷載和集中荷載組成。 3 3 橋梁結(jié)構(gòu)的整體計(jì)算采用車道荷載；橋梁結(jié)構(gòu)的整體計(jì)算采用車道荷載； 4 4 橋梁結(jié)構(gòu)的局部加載、涵洞、橋臺(tái)和擋土墻土壓力橋梁結(jié)構(gòu)的局部加載、涵洞、橋臺(tái)

23、和擋土墻土壓力等的計(jì)算采用車輛荷載，等的計(jì)算采用車輛荷載，車輛荷載與車道荷載的作用不得車輛荷載與車道荷載的作用不得疊加。疊加。公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀 公路公路I I級(jí)車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為級(jí)車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為: : =10.5kN/m =10.5kN/m；集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值按以下規(guī)定選?。?；集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值按以下規(guī)定選?。?橋梁計(jì)算跨徑小于或等于橋梁計(jì)算跨徑小于或等于5m5m時(shí)，時(shí)， =180kN=180kN； 橋梁計(jì)算跨徑等于或大于橋梁計(jì)算跨徑等于或大于50m50m時(shí)，時(shí)， =360kN=360kN； 橋梁計(jì)算跨徑在橋梁計(jì)算跨徑在5m5

24、0m5m50m之間時(shí)，之間時(shí)， 值采用直線內(nèi)插值采用直線內(nèi)插求得。求得。 計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)，上述集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)，上述集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 應(yīng)乘以應(yīng)乘以1.21.2的系數(shù)。的系數(shù)。 公路公路IIII級(jí)車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值級(jí)車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值 和集中和集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值荷載標(biāo)準(zhǔn)值 按公路按公路I I級(jí)車道荷載的級(jí)車道荷載的0.750.75倍采用。倍采用。 車道荷載的均布標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)滿布于使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不車道荷載的均布標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)滿布于使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號(hào)影響線上；集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值只作用于利效應(yīng)的同號(hào)影響線上；集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值只作用于相應(yīng)影響線中一個(gè)最大影響線峰值處。相應(yīng)影響線中一個(gè)最大影響線峰

25、值處。kqkPkPkP公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀公路一公路一I I級(jí)和公路一級(jí)和公路一級(jí)汽車荷載采用相同的車輛荷載標(biāo)準(zhǔn)值級(jí)汽車荷載采用相同的車輛荷載標(biāo)準(zhǔn)值 公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀車輛活載折減車輛活載折減 多車道橋梁的汽車荷載應(yīng)考慮折減。多車道橋梁的汽車荷載應(yīng)考慮折減。 橫向折減的含義是：在多車道橫向折減的含義是：在多車道( (或多線或多線) )橋梁上行駛的車輛活載使橋梁結(jié)橋梁上行駛的車輛活載使橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生某種最大作用效應(yīng)時(shí)，不同車道上的車輛活載同時(shí)處于最不利位構(gòu)產(chǎn)生某種最大作用效應(yīng)時(shí)，不同車道上的車輛活載同時(shí)處于最不利位置的可能性大小。顯然，車道數(shù)越多，可能性置的可能性

26、大小。顯然，車道數(shù)越多，可能性( (即同時(shí)出現(xiàn)最不利加載的即同時(shí)出現(xiàn)最不利加載的幾率幾率) )越小。越小。 當(dāng)橋涵設(shè)計(jì)車道數(shù)當(dāng)橋涵設(shè)計(jì)車道數(shù)2 2時(shí)，汽車荷載產(chǎn)生的效應(yīng)時(shí)，汽車荷載產(chǎn)生的效應(yīng) 應(yīng)應(yīng)該按規(guī)定的多車道橫向折減系數(shù)進(jìn)行折減，但折減該按規(guī)定的多車道橫向折減系數(shù)進(jìn)行折減，但折減后的效應(yīng)不得小于兩條設(shè)計(jì)車道的荷載效應(yīng)。后的效應(yīng)不得小于兩條設(shè)計(jì)車道的荷載效應(yīng)。公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀大跨徑公路橋梁上的車道荷載，還應(yīng)考慮縱向折減。大跨徑公路橋梁上的車道荷載，還應(yīng)考慮縱向折減。這是因?yàn)椋涸谥朴嗆嚨篮奢d標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，采用了自然堵塞的車間間距；在確這是因?yàn)椋涸谥朴嗆嚨篮奢d標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，采用了自然堵塞的車間間距；

27、在確定荷載大小時(shí)，采用了重車居多的調(diào)查資料。但對(duì)大跨徑橋梁，隨著跨定荷載大小時(shí)，采用了重車居多的調(diào)查資料。但對(duì)大跨徑橋梁，隨著跨徑的增加，實(shí)際通行車輛出現(xiàn)上述情況就會(huì)逐步緩解。因此，需對(duì)汽車徑的增加，實(shí)際通行車輛出現(xiàn)上述情況就會(huì)逐步緩解。因此，需對(duì)汽車荷載荷載( (或其效應(yīng)或其效應(yīng)) )按跨度進(jìn)行折減。規(guī)范規(guī)定：當(dāng)橋梁計(jì)算跨徑大于按跨度進(jìn)行折減。規(guī)范規(guī)定：當(dāng)橋梁計(jì)算跨徑大于150m150m時(shí)，應(yīng)按表時(shí)，應(yīng)按表3.53.5進(jìn)行縱向折減。對(duì)多跨連續(xù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行縱向折減。對(duì)多跨連續(xù)結(jié)構(gòu)( (如連續(xù)梁橋如連續(xù)梁橋) )，按主跨進(jìn)，按主跨進(jìn)行全橋折減。行全橋折減。 公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀對(duì)鐵路橋梁，僅考慮

28、橫向折減。對(duì)鐵路橋梁，僅考慮橫向折減。雙線橋的主要構(gòu)件，用于設(shè)計(jì)的雙線活載應(yīng)取兩線標(biāo)準(zhǔn)活雙線橋的主要構(gòu)件，用于設(shè)計(jì)的雙線活載應(yīng)取兩線標(biāo)準(zhǔn)活載之和的載之和的9090( (相當(dāng)于橫向折減系數(shù)取相當(dāng)于橫向折減系數(shù)取0.9);0.9);三線及三線以上者應(yīng)取各線標(biāo)準(zhǔn)活載之和的三線及三線以上者應(yīng)取各線標(biāo)準(zhǔn)活載之和的8080；對(duì)僅承受局部活載的構(gòu)件則不考慮折減。對(duì)僅承受局部活載的構(gòu)件則不考慮折減。公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀4 4 車輛活載的加載車輛活載的加載 加載就是按最不利原則布置標(biāo)準(zhǔn)活載，通過結(jié)構(gòu)分加載就是按最不利原則布置標(biāo)準(zhǔn)活載，通過結(jié)構(gòu)分析計(jì)算橋梁活載效應(yīng)析計(jì)算橋梁活載效應(yīng)( (內(nèi)力、應(yīng)力和位移、變形

29、等內(nèi)力、應(yīng)力和位移、變形等) )的的最不利值。最不利值。 對(duì)公路橋梁的車道荷載，布載時(shí)，應(yīng)將其中的均布對(duì)公路橋梁的車道荷載，布載時(shí)，應(yīng)將其中的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值荷載標(biāo)準(zhǔn)值( (任意長(zhǎng)度，任意截取任意長(zhǎng)度，任意截取) )滿布于使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生滿布于使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號(hào)影響線區(qū)段上，而集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利效應(yīng)的同號(hào)影響線區(qū)段上，而集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值只布置在相應(yīng)影響線中的一個(gè)最大影響線峰值處。只布置在相應(yīng)影響線中的一個(gè)最大影響線峰值處。 對(duì)公路橋梁中的車輛荷載和鐵路橋梁中的中一活載對(duì)公路橋梁中的車輛荷載和鐵路橋梁中的中一活載，則使用輪系荷載直接加載并通過試算的方法找出最，則使用輪系荷載直接加載并通過試算的方

30、法找出最不利值。不利值。公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀 對(duì)中一活載，當(dāng)采用手工計(jì)算時(shí)，直接使用輪系荷對(duì)中一活載，當(dāng)采用手工計(jì)算時(shí)，直接使用輪系荷載加載較為繁瑣，可載加載較為繁瑣，可采用等代荷載采用等代荷載( (或稱換算均布荷載或稱換算均布荷載) )取而代之。取而代之。 等代荷載與標(biāo)準(zhǔn)活載的加載效應(yīng)相等，即指對(duì)結(jié)構(gòu)等代荷載與標(biāo)準(zhǔn)活載的加載效應(yīng)相等，即指對(duì)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的某一單符號(hào)影向線，取標(biāo)準(zhǔn)活載按最不利加載或構(gòu)件的某一單符號(hào)影向線，取標(biāo)準(zhǔn)活載按最不利加載求得的數(shù)值，等于該影響線的面積與對(duì)應(yīng)的等代荷載的求得的數(shù)值，等于該影響線的面積與對(duì)應(yīng)的等代荷載的乘積。乘積。 等代荷載的大小與荷載類型、影響線的形狀和加

31、載等代荷載的大小與荷載類型、影響線的形狀和加載長(zhǎng)度有關(guān)。具體數(shù)值及加載規(guī)定可查閱有關(guān)規(guī)范和設(shè)計(jì)長(zhǎng)度有關(guān)。具體數(shù)值及加載規(guī)定可查閱有關(guān)規(guī)范和設(shè)計(jì)手冊(cè)。手冊(cè)。公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀 車輛以一定速度過橋時(shí)，由于動(dòng)力影響，橋梁實(shí)際產(chǎn)生的活載應(yīng)力和變形大于按活載靜重計(jì)算所得的結(jié)果，這種動(dòng)力效應(yīng)常稱為沖擊作用。 為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，引入沖擊系數(shù)(大于1)來反映車輛活載的動(dòng)力影響(即采用靜力學(xué)的方法，用沖擊系數(shù)乘以車輛重力)。 公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀 YdmaxYdmax在車輛過橋時(shí)測(cè)得的效應(yīng)時(shí)間歷程曲線上，最大靜力效應(yīng)處在車輛過橋時(shí)測(cè)得的效應(yīng)時(shí)間歷程曲線上，最大靜力效應(yīng)處量取的最大靜力效應(yīng)值；量取的最大靜力效

32、應(yīng)值；YjmaxYjmax在效應(yīng)時(shí)間歷程曲線上最大靜力效應(yīng)處量取的最大動(dòng)力效應(yīng)在效應(yīng)時(shí)間歷程曲線上最大靜力效應(yīng)處量取的最大動(dòng)力效應(yīng)值。值。公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀 橋梁結(jié)構(gòu)的基頻橋梁結(jié)構(gòu)的基頻反映了結(jié)構(gòu)的尺寸、類型、建反映了結(jié)構(gòu)的尺寸、類型、建筑材料等動(dòng)力特性內(nèi)容，它直接反映了沖擊系數(shù)與筑材料等動(dòng)力特性內(nèi)容，它直接反映了沖擊系數(shù)與橋梁結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。橋梁結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。 不管橋梁的建筑材料、結(jié)構(gòu)類型是否有差別，不管橋梁的建筑材料、結(jié)構(gòu)類型是否有差別，也不管結(jié)構(gòu)尺寸與跨徑是否有差別，只要橋梁結(jié)構(gòu)也不管結(jié)構(gòu)尺寸與跨徑是否有差別，只要橋梁結(jié)構(gòu)的基頻相同，在同樣條件的汽車荷載下，就能得到的基頻相同，在

33、同樣條件的汽車荷載下，就能得到基本相同的沖擊系數(shù)?；鞠嗤臎_擊系數(shù)。公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀 沖擊力受線路狀態(tài)沖擊力受線路狀態(tài)( (如道路不平順如道路不平順) )、車輛、車輛類型類型( (如機(jī)車的偏心輪作用如機(jī)車的偏心輪作用) )以及橋梁結(jié)構(gòu)形式以及橋梁結(jié)構(gòu)形式等因素的綜合影響，等因素的綜合影響，目前還難以在設(shè)計(jì)中精確目前還難以在設(shè)計(jì)中精確考慮。通常的做法是，在橋梁動(dòng)載試驗(yàn)的基礎(chǔ)考慮。通常的做法是，在橋梁動(dòng)載試驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出近似計(jì)算公式，把動(dòng)力問題簡(jiǎn)化成靜力上提出近似計(jì)算公式，把動(dòng)力問題簡(jiǎn)化成靜力問題來處理。問題來處理。公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀 新的新的 通用規(guī)范通用規(guī)范JTG D60JTG

34、 D60規(guī)定，汽車荷載沖擊力應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算：規(guī)定，汽車荷載沖擊力應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算： 1 1 鋼橋、鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋、圬工拱橋等上部構(gòu)造和鋼橋、鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋、圬工拱橋等上部構(gòu)造和鋼支座、板式橡膠支座、盆式橡膠支座及鋼筋混凝土柱式墩臺(tái)，應(yīng)計(jì)算鋼支座、板式橡膠支座、盆式橡膠支座及鋼筋混凝土柱式墩臺(tái)，應(yīng)計(jì)算汽車的沖擊作用。汽車的沖擊作用。 2 2 填料厚度（包括路面厚度）等于或大于填料厚度（包括路面厚度）等于或大于0.5m0.5m的拱橋、涵洞以及的拱橋、涵洞以及重力式墩臺(tái)不計(jì)沖擊力。重力式墩臺(tái)不計(jì)沖擊力。 3 3 支座的沖擊力，按相應(yīng)的橋梁取用。支座的沖擊力，按相應(yīng)的橋梁取用

35、。 4 4 汽車荷載的沖擊力標(biāo)準(zhǔn)值為汽車荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以沖擊系數(shù)汽車荷載的沖擊力標(biāo)準(zhǔn)值為汽車荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以沖擊系數(shù) 5 5 沖擊系數(shù)沖擊系數(shù)可按下式計(jì)算：可按下式計(jì)算： 當(dāng)當(dāng) HzHz時(shí)，時(shí)， =0.05=0.05 當(dāng)當(dāng)1.5Hz 14Hz1.5Hz 14Hz時(shí)，時(shí)，=0.1767ln=0.1767lnf f0.0157 0.0157 當(dāng)當(dāng) HzHz時(shí)，時(shí)， =0.45=0.45 式中，式中， f 為結(jié)構(gòu)基頻（為結(jié)構(gòu)基頻（HzHz）。）。 6 汽車荷載的局部加載及在汽車荷載的局部加載及在T梁、箱梁懸臂板上的沖擊系數(shù)梁、箱梁懸臂板上的沖擊系數(shù): 采用采用=0.3。 14f1.5f f公路與鐵路橋梁

36、設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀計(jì)算沖擊力引起的連續(xù)梁正彎矩效應(yīng)和剪力效應(yīng)時(shí)，采用f1；計(jì)算負(fù)彎矩效應(yīng)時(shí)，采用f2 。公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀 也可根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的剛度來確定沖擊力。一也可根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的剛度來確定沖擊力。一般而言，橋梁跨徑越大、剛度越小，結(jié)構(gòu)對(duì)動(dòng)荷般而言，橋梁跨徑越大、剛度越小，結(jié)構(gòu)對(duì)動(dòng)荷載的緩沖作用越強(qiáng)，即沖擊作用越弱。載的緩沖作用越強(qiáng)，即沖擊作用越弱。 因此，可以近似認(rèn)為沖擊力與計(jì)算跨徑成反因此，可以近似認(rèn)為沖擊力與計(jì)算跨徑成反比。此方法計(jì)算簡(jiǎn)便，但不盡合理。比。此方法計(jì)算簡(jiǎn)便，但不盡合理。 公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀v現(xiàn)行鐵路規(guī)范鐵路橋動(dòng)力系數(shù)現(xiàn)行鐵路規(guī)范鐵路橋動(dòng)力系數(shù) 1

37、+1+ 簡(jiǎn)支或連續(xù)鋼橋跨結(jié)構(gòu)和鋼墩臺(tái)簡(jiǎn)支或連續(xù)鋼橋跨結(jié)構(gòu)和鋼墩臺(tái) L402811鋼與鋼筋混凝土板構(gòu)成的結(jié)合梁鋼與鋼筋混凝土板構(gòu)成的結(jié)合梁 L402211公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀v現(xiàn)行鐵路規(guī)范鐵路橋動(dòng)力系數(shù)現(xiàn)行鐵路規(guī)范鐵路橋動(dòng)力系數(shù) 1+1+鋼筋混凝土的、混凝土的、石砌的橋跨結(jié)構(gòu)及涵洞、鋼筋混凝土的、混凝土的、石砌的橋跨結(jié)構(gòu)及涵洞、剛架橋，其頂上填土厚度剛架橋，其頂上填土厚度1.0m1.0m（從軌底算起）時(shí)不計(jì)（從軌底算起）時(shí)不計(jì)沖擊力。當(dāng)小于沖擊力。當(dāng)小于1.0m1.0m時(shí)時(shí) L30611空腹式鋼筋混凝土拱橋的拱圈和拱肋空腹式鋼筋混凝土拱橋的拱圈和拱肋fL4011001511.2h)-(14公

38、路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀 鐵路橋梁的人行道以通行巡道和維修人員為主，一般行鐵路橋梁的人行道以通行巡道和維修人員為主，一般行人不多。對(duì)明橋面的人行道，考慮到有時(shí)需在其上放置枕木、人不多。對(duì)明橋面的人行道，考慮到有時(shí)需在其上放置枕木、鋼軌和工具，取豎向靜活載為鋼軌和工具，取豎向靜活載為4kN/m4kN/m2 2。對(duì)于道碴橋面，規(guī)定。對(duì)于道碴橋面，規(guī)定距離梁中心距離梁中心2.45m2.45m以內(nèi)的人行道，取以內(nèi)的人行道，取10kN/m10kN/m2 2；距離梁中心；距離梁中心2.45m2.45m以外的人行道，取以外的人行道，取4kN4kNm m2 2。 設(shè)計(jì)主梁時(shí)，人行道豎向靜活載不與列車活載同時(shí)計(jì)算

39、，設(shè)計(jì)主梁時(shí)，人行道豎向靜活載不與列車活載同時(shí)計(jì)算，但對(duì)特殊情況但對(duì)特殊情況( (如為城鎮(zhèn)居民通行而加寬了人行道如為城鎮(zhèn)居民通行而加寬了人行道) )，兩者需，兩者需同時(shí)考慮，此時(shí)人行道活載值可按實(shí)際情況確定。同時(shí)考慮，此時(shí)人行道活載值可按實(shí)際情況確定。 公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀 當(dāng)橋梁計(jì)算跨徑小于或等于當(dāng)橋梁計(jì)算跨徑小于或等于50m50m時(shí)，公路橋梁人群荷載的標(biāo)時(shí)，公路橋梁人群荷載的標(biāo)準(zhǔn)值為準(zhǔn)值為3.0kN/m3.0kN/m2 2z z； 當(dāng)橋梁計(jì)算跨徑等于或大于當(dāng)橋梁計(jì)算跨徑等于或大于150m150m時(shí)，為時(shí)，為3.5kN/m3.5kN/m2 2； 當(dāng)橋梁計(jì)算跨徑在當(dāng)橋梁計(jì)算跨徑在50-15

40、0m50-150m時(shí)，按線性內(nèi)插得到人群荷載標(biāo)時(shí)，按線性內(nèi)插得到人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值。準(zhǔn)值。 對(duì)連續(xù)結(jié)構(gòu)，以主跨為準(zhǔn)。對(duì)連續(xù)結(jié)構(gòu)，以主跨為準(zhǔn)。 對(duì)位于城鎮(zhèn)郊區(qū)行人密集地區(qū)的公路橋，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值取對(duì)位于城鎮(zhèn)郊區(qū)行人密集地區(qū)的公路橋，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值取上述規(guī)定值的上述規(guī)定值的1.151.15倍。倍。 對(duì)人行橋，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值為對(duì)人行橋，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值為3.5kN3.5kNm m2 2。 城市橋梁要按城市橋梁要按城市橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)城市橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)(CJJ77)(CJJ77) 人行道人行道( (鋼筋混凝土鋼筋混凝土) )板板還應(yīng)以還應(yīng)以4.0kN4.0kNm m2 2( (公路橋公路橋) )或或1.5

41、kN(1.5kN(鐵鐵路橋路橋) )的荷載進(jìn)行檢算，的荷載進(jìn)行檢算， 人群作用于欄桿上人群作用于欄桿上的水平推力按的水平推力按0.75kN0.75kNm m考慮，作用于立柱考慮，作用于立柱和扶手的豎向力按和扶手的豎向力按1.0kN1.0kN考慮?？紤]。公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀 車輛在曲線上運(yùn)行產(chǎn)生離心力。公路橋上離心力較小，車輛在曲線上運(yùn)行產(chǎn)生離心力。公路橋上離心力較小，當(dāng)曲線半徑等于或小于當(dāng)曲線半徑等于或小于250m時(shí)，才考慮離心力的作用。時(shí)，才考慮離心力的作用。離心力等于車輛荷載（不計(jì)動(dòng)力效應(yīng)）乘以離心力等于車輛荷載（不計(jì)動(dòng)力效應(yīng)）乘以離心力系數(shù)離心力系數(shù)(率率)rC1272離心力系數(shù)離心

42、力系數(shù)( (率率) )對(duì)鐵路荷載C不應(yīng)大于0.15。離心力作用點(diǎn)：鐵路軌頂以上2m，公路橋面以上1.2m公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀 當(dāng)風(fēng)以一定速度運(yùn)動(dòng)并受到橋梁阻礙時(shí)，橋梁就承受當(dāng)風(fēng)以一定速度運(yùn)動(dòng)并受到橋梁阻礙時(shí)，橋梁就承受到風(fēng)壓。因此，橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮風(fēng)荷載到風(fēng)壓。因此，橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮風(fēng)荷載(wind (wind load)load)。對(duì)大跨度的斜拉橋、懸索橋以及高聳的橋塔和橋墩。對(duì)大跨度的斜拉橋、懸索橋以及高聳的橋塔和橋墩等，尤其如此。等，尤其如此。 風(fēng)壓分順風(fēng)向和橫風(fēng)向。風(fēng)壓分順風(fēng)向和橫風(fēng)向。 順風(fēng)向的風(fēng)壓可視為順風(fēng)向的風(fēng)壓可視為平均風(fēng)壓或脈動(dòng)風(fēng)壓平均風(fēng)壓或脈動(dòng)風(fēng)壓。 采用靜

43、力學(xué)方法簡(jiǎn)化計(jì)算平均風(fēng)壓對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，是橋采用靜力學(xué)方法簡(jiǎn)化計(jì)算平均風(fēng)壓對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，是橋梁設(shè)計(jì)的常規(guī)做法；梁設(shè)計(jì)的常規(guī)做法；對(duì)脈動(dòng)風(fēng)壓，往往需按結(jié)構(gòu)對(duì)脈動(dòng)風(fēng)壓，往往需按結(jié)構(gòu)( (隨機(jī)隨機(jī)) )振振動(dòng)理論進(jìn)行分析。動(dòng)理論進(jìn)行分析。 公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀 橫橋向風(fēng)荷載的大小是橫橋向風(fēng)荷載的大小是風(fēng)壓風(fēng)壓與結(jié)構(gòu)迎風(fēng)面積的乘積。與結(jié)構(gòu)迎風(fēng)面積的乘積。 但風(fēng)壓與風(fēng)速及空氣重力密度有關(guān)，而風(fēng)速受到地理位但風(fēng)壓與風(fēng)速及空氣重力密度有關(guān)，而風(fēng)速受到地理位置、地形條件、地面粗糙程度、高度等因素的影響。置、地形條件、地面粗糙程度、高度等因素的影響。 公路規(guī)范規(guī)定：取平坦空曠地面、離地面公路規(guī)范規(guī)定：取平坦空

44、曠地面、離地面10m10m高、重現(xiàn)期為高、重現(xiàn)期為100100年的年的10min10min平均最大風(fēng)速，為橋梁所在地區(qū)的設(shè)計(jì)基本風(fēng)速，記為平均最大風(fēng)速，為橋梁所在地區(qū)的設(shè)計(jì)基本風(fēng)速，記為V V1010( (單位：?jiǎn)挝唬簃/s)m/s)，該風(fēng)速可按規(guī)范取值并經(jīng)實(shí)地調(diào)查核實(shí)后采用。注意，該風(fēng)速可按規(guī)范取值并經(jīng)實(shí)地調(diào)查核實(shí)后采用。注意V V1010是根據(jù)離地是根據(jù)離地面面10m10m高處的數(shù)據(jù)經(jīng)統(tǒng)計(jì)得到的，高處的數(shù)據(jù)經(jīng)統(tǒng)計(jì)得到的，在實(shí)用中，根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算高度修正在實(shí)用中，根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算高度修正 , ,高高度度Z Z處的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)速記為處的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)速記為V Vd d(m/s)(m/s)， 公路與鐵路橋梁

45、設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀k2 考慮地面粗糙度類別和梯度風(fēng)的風(fēng)速高度變化修正系數(shù)；按地表狀況，地面粗糙度分為A、B、C、D四類(例如，B類對(duì)應(yīng)的地表狀況為田野、鄉(xiāng)村、叢林及低層建筑物稀少地區(qū)，對(duì)山間盆地、谷地或峽谷、山口等特殊地形，也按B類取值)，梯度風(fēng)則反映出風(fēng)速隨高度變化的特征；由于受地面摩擦的影響，氣流貼近地面運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度會(huì)降低，離地面越高，受影響越小，故k2隨離地面高度的增加而增大；k5陣風(fēng)風(fēng)速系數(shù)，對(duì)A、B類地表，其取值為1.38；對(duì)C、D類地表為1.7?；撅L(fēng)壓基本風(fēng)壓W0W0設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)壓設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)壓WdWd風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)速設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)速公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀K0-K0-設(shè)計(jì)風(fēng)

46、速重現(xiàn)期換算系數(shù)，設(shè)計(jì)風(fēng)速重現(xiàn)期換算系數(shù)，因重現(xiàn)期長(zhǎng)短與基本風(fēng)壓有關(guān)，故該系數(shù)體因重現(xiàn)期長(zhǎng)短與基本風(fēng)壓有關(guān)，故該系數(shù)體現(xiàn)出構(gòu)的重要性；對(duì)于單孔跨徑指標(biāo)為特大橋和大橋的橋梁現(xiàn)出構(gòu)的重要性；對(duì)于單孔跨徑指標(biāo)為特大橋和大橋的橋梁( (見表見表1.1)1.1)，取，取1.01.0；對(duì)其他橋梁，?。粚?duì)其他橋梁，取0.900.90；對(duì)正在施工的橋梁，??；對(duì)正在施工的橋梁，取0.750.75；當(dāng)橋梁位于臺(tái)風(fēng)；當(dāng)橋梁位于臺(tái)風(fēng)多發(fā)地區(qū)時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)提高多發(fā)地區(qū)時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)提高k0k0值；值；K1-K1-風(fēng)載阻力系數(shù)，風(fēng)載阻力系數(shù)，該系數(shù)反映出風(fēng)壓與結(jié)構(gòu)本身的體型、尺寸比的關(guān)系；該系數(shù)反映出風(fēng)壓

47、與結(jié)構(gòu)本身的體型、尺寸比的關(guān)系；其值主要隨構(gòu)件其值主要隨構(gòu)件( (桁架、橋墩和橋塔桁架、橋墩和橋塔) )的截面類型和尺寸等而變；的截面類型和尺寸等而變；K3-K3-地形、地理?xiàng)l件系數(shù)；地形、地理?xiàng)l件系數(shù)；該系數(shù)反映出風(fēng)壓隨地形、地理?xiàng)l件的不同而變?cè)撓禂?shù)反映出風(fēng)壓隨地形、地理?xiàng)l件的不同而變化的特征；對(duì)一般地區(qū)，取化的特征；對(duì)一般地區(qū)，取1.01.0；對(duì)山間盆地或谷地，??；對(duì)山間盆地或谷地，取0.750.750.850.85；對(duì)峽；對(duì)峽谷口或山口，取谷口或山口，取1.201.201.41.4。 公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀 對(duì)于順橋向的風(fēng)荷載，對(duì)于順橋向的風(fēng)荷載，規(guī)定如下：規(guī)定如下： 對(duì)下承式桁架橋，

48、風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按其橫對(duì)下承式桁架橋，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按其橫橋向風(fēng)壓的橋向風(fēng)壓的4040乘以桁架迎風(fēng)面積計(jì)算；乘以桁架迎風(fēng)面積計(jì)算； 對(duì)橋墩，按其橫橋向風(fēng)壓的對(duì)橋墩，按其橫橋向風(fēng)壓的7070乘以橋乘以橋墩迎風(fēng)面積計(jì)算；墩迎風(fēng)面積計(jì)算； 對(duì)于斜拉橋、懸索橋的橋塔，按其橫橋?qū)τ谛崩瓨颉宜鳂虻臉蛩?，按其橫橋向風(fēng)壓乘以橋塔迎風(fēng)面積計(jì)算。向風(fēng)壓乘以橋塔迎風(fēng)面積計(jì)算。 公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀基本風(fēng)壓值基本風(fēng)壓值202gW v橋規(guī)規(guī)定，取平坦空曠地區(qū)、離地面高10m、重現(xiàn)期為100年的10min的平均最大風(fēng)速計(jì)算基本風(fēng)壓強(qiáng)度。v鐵路橫向風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度計(jì)算公式：0321WKKKWtvK1風(fēng)荷載阻力系數(shù)；K2陣風(fēng)分

49、布系數(shù)vK3地形、地理?xiàng)l件系數(shù)公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀n制動(dòng)力制動(dòng)力 是車輛減速或制動(dòng)時(shí)的慣性力。 方向：方向： 與行車方向一致。n牽引力牽引力 是車輛起動(dòng)或加速時(shí)車輛與路面 （或鋼軌）間作用的摩阻力。 方向：方向： 與行車方向相反。n作用點(diǎn)：作用點(diǎn)：鐵路軌頂以上2m， 公路橋面以上1.2m。n但在計(jì)算墩臺(tái)時(shí)移至支座中心處，不計(jì)因此而產(chǎn)生的豎向力和力矩。公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀對(duì)鐵路橋，規(guī)定列車制動(dòng)力或牽引力按作用在橋跨范圍對(duì)鐵路橋，規(guī)定列車制動(dòng)力或牽引力按作用在橋跨范圍內(nèi)的列車豎向靜活載的內(nèi)的列車豎向靜活載的1010計(jì)算，但當(dāng)其與離心力或沖計(jì)算，但當(dāng)其與離心力或沖擊力同時(shí)計(jì)算時(shí)，則按列車豎向

50、靜活載的擊力同時(shí)計(jì)算時(shí)，則按列車豎向靜活載的7 7取值。取值。對(duì)雙線橋，只采用一線的制動(dòng)力或牽引力；對(duì)雙線橋，只采用一線的制動(dòng)力或牽引力；對(duì)三線或三線以上的橋，只采用二線制動(dòng)力或牽引力；對(duì)三線或三線以上的橋，只采用二線制動(dòng)力或牽引力；對(duì)多線橋，在計(jì)算制動(dòng)力或牽引力不考慮列車活載的橫對(duì)多線橋，在計(jì)算制動(dòng)力或牽引力不考慮列車活載的橫向折減。向折減。 公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀公路只考慮制動(dòng)力公路只考慮制動(dòng)力 汽車荷載制動(dòng)力按同向行駛的汽車荷載汽車荷載制動(dòng)力按同向行駛的汽車荷載( (不計(jì)沖擊力不計(jì)沖擊力) )計(jì)算，并計(jì)算，并考慮縱向折減，以使橋梁墩臺(tái)產(chǎn)生最不利縱向力的方式進(jìn)行加載考慮縱向折減，以使橋梁

51、墩臺(tái)產(chǎn)生最不利縱向力的方式進(jìn)行加載. . 一個(gè)車道上的制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值按加載長(zhǎng)度范圍內(nèi)車道荷載總一個(gè)車道上的制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值按加載長(zhǎng)度范圍內(nèi)車道荷載總重力的重力的1010計(jì)算，計(jì)算，但公路一但公路一I I級(jí)汽車荷載的制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值級(jí)汽車荷載的制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值不得不得小于小于165kN165kN；公路一公路一級(jí)者級(jí)者不得小于不得小于90kN90kN。 當(dāng)車道增多時(shí)，也需要采用當(dāng)車道增多時(shí)，也需要采用類似于橫向折減的辦法類似于橫向折減的辦法，對(duì)制，對(duì)制動(dòng)力進(jìn)行折減。動(dòng)力進(jìn)行折減。 對(duì)同向行駛雙車道橋?qū)ν蛐旭傠p車道橋( (包括雙向包括雙向4 4車道橋車道橋) )，制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值為，制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值為按一個(gè)設(shè)計(jì)車道計(jì)算

52、結(jié)果的兩倍；同向行駛?cè)嚨勒邽橐粋€(gè)設(shè)按一個(gè)設(shè)計(jì)車道計(jì)算結(jié)果的兩倍；同向行駛?cè)嚨勒邽橐粋€(gè)設(shè)計(jì)車道的計(jì)車道的2.342.34倍；同向行駛四車道者為一個(gè)設(shè)計(jì)車道的倍；同向行駛四車道者為一個(gè)設(shè)計(jì)車道的2.682.68倍。倍。公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀 關(guān)于制動(dòng)力在支座或墩臺(tái)間的傳遞與分配，規(guī)關(guān)于制動(dòng)力在支座或墩臺(tái)間的傳遞與分配，規(guī)范制訂出若干具體規(guī)定。范制訂出若干具體規(guī)定。 基本原則是：基本原則是： 對(duì)剛性墩臺(tái)，制動(dòng)力全部由固定支座承擔(dān)；對(duì)剛性墩臺(tái)，制動(dòng)力全部由固定支座承擔(dān)； 對(duì)設(shè)有板式橡膠支座的剛性墩臺(tái)，按跨徑兩端支對(duì)設(shè)有板式橡膠支座的剛性墩臺(tái)，按跨徑兩端支座的抗推剛度進(jìn)行分配；座的抗推剛度進(jìn)行分配

53、； 對(duì)設(shè)有板式橡膠支座的柔性墩臺(tái)，按支座與墩臺(tái)對(duì)設(shè)有板式橡膠支座的柔性墩臺(tái)，按支座與墩臺(tái)剛度集成方法進(jìn)行傳遞和分配。剛度集成方法進(jìn)行傳遞和分配。公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀n溫度作用指因溫度的變化而引起的結(jié)構(gòu)變形和附加力。溫度作用指因溫度的變化而引起的結(jié)構(gòu)變形和附加力。 溫度的變化可分為溫度的變化可分為: : ( (年平均年平均) )均勻溫度變化均勻溫度變化和和梯度溫度梯度溫度( (溫差溫差) )兩種情況：兩種情況： 前者表示結(jié)構(gòu)整體在一年中的溫度變化；前者表示結(jié)構(gòu)整體在一年中的溫度變化； 后者表示結(jié)構(gòu)截面上的不同點(diǎn)或不同材料之間的溫度差異，后者表示結(jié)構(gòu)截面上的不同點(diǎn)或不同材料之間的溫度差異，即沿

54、橫截面豎向、橫向的溫度梯度。即沿橫截面豎向、橫向的溫度梯度。n 超靜定結(jié)構(gòu)存在多余約束，熱脹冷縮將產(chǎn)生內(nèi)力或支座反力。超靜定結(jié)構(gòu)存在多余約束，熱脹冷縮將產(chǎn)生內(nèi)力或支座反力。n 靜定和超靜定結(jié)構(gòu)，由于結(jié)構(gòu)不同部位溫度不同，內(nèi)部將產(chǎn)生靜定和超靜定結(jié)構(gòu)，由于結(jié)構(gòu)不同部位溫度不同，內(nèi)部將產(chǎn)生溫差力。溫差力。 七七 溫度作用溫度作用公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀對(duì)靜定結(jié)構(gòu)對(duì)靜定結(jié)構(gòu): : 均勻溫度作用通常只會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的伸長(zhǎng)或縮短，不均勻溫度作用通常只會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的伸長(zhǎng)或縮短，不產(chǎn)生溫度附加力；產(chǎn)生溫度附加力；超靜定結(jié)構(gòu)超靜定結(jié)構(gòu): : 由于氣溫變化引起的變形受到約束，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)中產(chǎn)由于氣溫變化引起的變形受到約束，

55、導(dǎo)致結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生相應(yīng)的附加力。生相應(yīng)的附加力。 由日照、驟冷等天氣情況引起的溫差，則對(duì)靜定或由日照、驟冷等天氣情況引起的溫差，則對(duì)靜定或超靜定的橋梁結(jié)構(gòu)，均可能會(huì)產(chǎn)生附加力。例如，由于超靜定的橋梁結(jié)構(gòu)，均可能會(huì)產(chǎn)生附加力。例如，由于材料導(dǎo)熱性的差異，在由混凝土橋面板和鋼梁組成的簡(jiǎn)材料導(dǎo)熱性的差異，在由混凝土橋面板和鋼梁組成的簡(jiǎn)支結(jié)合梁中，會(huì)因溫差在截面土產(chǎn)生附加應(yīng)力。支結(jié)合梁中，會(huì)因溫差在截面土產(chǎn)生附加應(yīng)力。 公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀均勻溫度的取值，可按橋梁所在地區(qū)的氣溫條件均勻溫度的取值，可按橋梁所在地區(qū)的氣溫條件( (一般一般取當(dāng)?shù)刈罡吆妥畹驮缕骄鶜鉁厝‘?dāng)?shù)刈罡吆妥畹驮缕骄鶜鉁? )確定確定

56、；均勻溫度的變化值，均勻溫度的變化值，應(yīng)自結(jié)構(gòu)合龍時(shí)的溫度算起。應(yīng)自結(jié)構(gòu)合龍時(shí)的溫度算起。 例如，若橋位處最高和最低月平均氣溫分別為例如，若橋位處最高和最低月平均氣溫分別為+40+40C C和和0 0C C，而架梁或結(jié)構(gòu)合龍時(shí)的溫度為，而架梁或結(jié)構(gòu)合龍時(shí)的溫度為+20+20C C，則均，則均勻溫度的變化幅度為勻溫度的變化幅度為4040C C，而用于計(jì)算溫度作用效應(yīng)，而用于計(jì)算溫度作用效應(yīng)的均勻溫度值為的均勻溫度值為+20+20C C。公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀 對(duì)公路橋，計(jì)算由溫度梯度引起的溫度作用效應(yīng)時(shí)對(duì)公路橋，計(jì)算由溫度梯度引起的溫度作用效應(yīng)時(shí): :豎向溫度梯度豎向溫度梯度: :可可采用圖采

57、用圖3 37 7所示的曲線所示的曲線; ;不計(jì)及橫向溫度梯度作用不計(jì)及橫向溫度梯度作用: :考慮到結(jié)構(gòu)兩側(cè)腹板外的考慮到結(jié)構(gòu)兩側(cè)腹板外的懸臂板較長(zhǎng)，腹板受太陽(yáng)直接輻射較少，梁底始終不懸臂板較長(zhǎng)，腹板受太陽(yáng)直接輻射較少，梁底始終不受日照。受日照。 公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷優(yōu)秀圖中圖中: :T1T1表示橋面板表面的溫度表示橋面板表面的溫度; ;T2T2表示橋面板表面下表示橋面板表面下100mm100mm處的溫度處的溫度( (它們的取值依據(jù)橋面鋪裝類型而它們的取值依據(jù)橋面鋪裝類型而定定););H H為梁高，為梁高，A A為對(duì)應(yīng)溫度梯度曲線上零點(diǎn)與為對(duì)應(yīng)溫度梯度曲線上零點(diǎn)與T2T2間間的的結(jié)構(gòu)高度的的結(jié)構(gòu)高度( (按結(jié)構(gòu)類型及梁高取按結(jié)構(gòu)類型及梁高取值，例如，當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)的梁高大于值，例如，當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)的梁高大于或等于或等于400mm400mm時(shí)，取時(shí)，取A=300mm)A=300mm)；t t為結(jié)合