3 公梁結(jié)構(gòu)的作用

1、第一篇 總 論0 概述1 基本概念、專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)與發(fā)展歷程2 橋梁總體規(guī)劃與設(shè)計(jì)程序3 公路橋梁結(jié)構(gòu)的作用1概述永久作用可變作用偶然作用作用效應(yīng)組合3 公路橋梁結(jié)構(gòu)的作用2一、概述（一、概述（1）橋梁設(shè)計(jì)計(jì)算橋梁設(shè)計(jì)計(jì)算作用在橋梁上的作用在橋梁上的廣義荷載是什廣義荷載是什么？變化規(guī)律如么？變化規(guī)律如何？最大量值是何？最大量值是多少？多少？這些作用使橋梁這些作用使橋梁各構(gòu)件產(chǎn)生什么各構(gòu)件產(chǎn)生什么樣的內(nèi)力效應(yīng)？樣的內(nèi)力效應(yīng)？此內(nèi)力效應(yīng)的分此內(nèi)力效應(yīng)的分布規(guī)律如何？布規(guī)律如何？這些內(nèi)力效應(yīng)與這些內(nèi)力效應(yīng)與構(gòu)件的抗力相比構(gòu)件的抗力相比如何？構(gòu)件、結(jié)如何？構(gòu)件、結(jié)構(gòu)安全度如何？構(gòu)安全度如何？滿足規(guī)范的最低滿

2、足規(guī)范的最低要求嗎？要求嗎？3回顧 什么是極限狀態(tài)？結(jié)構(gòu)整體或結(jié)構(gòu)局部達(dá)到不適合繼續(xù)使用的特殊狀態(tài)。 什么是承載能力極限狀態(tài)？對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載能力，或產(chǎn)生不適于繼續(xù)承載變形的極限狀態(tài)。 包括： 結(jié)構(gòu)傾覆、失穩(wěn)、變成幾何可變體系 ；構(gòu)件達(dá)到極限強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度而破壞，或產(chǎn)生較大的幾何變形等。什么是正常使用極限狀態(tài)？對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到正常使用和耐久性的各項(xiàng)規(guī)定限制的極限狀態(tài)。 包括結(jié)構(gòu)及構(gòu)件外觀變形過(guò)大、開(kāi)裂、局部破壞、振動(dòng)過(guò)大等。4抗力抗力rr=sr結(jié)構(gòu)抗力結(jié)構(gòu)抗力s作用效應(yīng)作用效應(yīng)簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)，就是要求簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)，就是要求z=r-s0的概率大于一個(gè)給的概率大于一個(gè)給定的值，以保障結(jié)定的值

3、，以保障結(jié)構(gòu)運(yùn)營(yíng)安全。構(gòu)運(yùn)營(yíng)安全。荷載效應(yīng)荷載效應(yīng)s結(jié)構(gòu)所處狀態(tài)結(jié)構(gòu)所處狀態(tài)r1r2z2z1s2s15 結(jié)構(gòu)抗力結(jié)構(gòu)抗力r結(jié)構(gòu)構(gòu)結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受內(nèi)力和變形的能件承受內(nèi)力和變形的能力，它是結(jié)構(gòu)材料性能、幾何參數(shù)等的函數(shù)。力，它是結(jié)構(gòu)材料性能、幾何參數(shù)等的函數(shù)。 作用作用f施施加在結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力，加在結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力，或引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束的原因，它分為直或引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束的原因，它分為直接作用和間接作用。接作用和間接作用。 作用效應(yīng)作用效應(yīng)s結(jié)構(gòu)對(duì)所受作用的反應(yīng)，包括結(jié)構(gòu)對(duì)所受作用的反應(yīng)，包括結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)或者構(gòu)件的內(nèi)力、變形等。者構(gòu)件的內(nèi)力、變形等。一、概述（一、概述（2）結(jié)構(gòu)設(shè)

4、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理計(jì)原理建筑結(jié)建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)/橋梁橋梁工程工程/地地下工下工程程6作用（荷載）確定的重要性作用（荷載）確定的重要性兩個(gè)典型實(shí)例兩個(gè)典型實(shí)例 英國(guó)福斯灣海峽鐵路橋，英國(guó)福斯灣海峽鐵路橋，1890年建成，懸臂鋼桁架橋（用年建成，懸臂鋼桁架橋（用鋼量鋼量54000t），跨度），跨度521.3m，受，受1879年英國(guó)泰灣橋風(fēng)毀事件的影響，年英國(guó)泰灣橋風(fēng)毀事件的影響，設(shè)計(jì)建造時(shí)非常保守，將風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值大大提高至設(shè)計(jì)建造時(shí)非常保守，將風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值大大提高至2.68kn/m2（ 該地區(qū)目前風(fēng)荷載取值不超過(guò)該地區(qū)目前風(fēng)荷載取值不超過(guò)1kn/m2，我國(guó)臺(tái)風(fēng)登陸地區(qū)一般我國(guó)臺(tái)風(fēng)登陸地區(qū)一般采用采用11.2k

5、n/m2 ），），雖然安全地服役至今雖然安全地服役至今，但在建成同時(shí)，有，但在建成同時(shí)，有人估計(jì)用鋼量是實(shí)際所需的人估計(jì)用鋼量是實(shí)際所需的5倍。倍。 英國(guó)英國(guó)severn橋，橋，1966年建成，第一座采用扁平年建成，第一座采用扁平流線型鋼箱流線型鋼箱梁作為加勁梁的懸索橋，跨度梁作為加勁梁的懸索橋，跨度305+988+305m，由于過(guò)低地，由于過(guò)低地估計(jì)貨運(yùn)汽車(chē)重量，建成不久后難以適應(yīng)運(yùn)輸需求，不得估計(jì)貨運(yùn)汽車(chē)重量，建成不久后難以適應(yīng)運(yùn)輸需求，不得不進(jìn)行荷載等級(jí)提升，雖然耗時(shí)不進(jìn)行荷載等級(jí)提升，雖然耗時(shí)7年（年（19851992）、耗費(fèi)）、耗費(fèi)巨大、千方百計(jì)地提高了荷載適應(yīng)性，但無(wú)法避免主纜安巨

6、大、千方百計(jì)地提高了荷載適應(yīng)性，但無(wú)法避免主纜安全性能的降低。全性能的降低。7 解放之前，我國(guó)沒(méi)有設(shè)計(jì)規(guī)范，橋梁設(shè)計(jì)主要由外國(guó)公司承解放之前，我國(guó)沒(méi)有設(shè)計(jì)規(guī)范，橋梁設(shè)計(jì)主要由外國(guó)公司承擔(dān)，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)套用國(guó)外（英美規(guī)范居多）規(guī)范；擔(dān)，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)套用國(guó)外（英美規(guī)范居多）規(guī)范； 從上世紀(jì)五十年代以來(lái)，我國(guó)在借鑒前蘇聯(lián)規(guī)范、歐美規(guī)范的從上世紀(jì)五十年代以來(lái)，我國(guó)在借鑒前蘇聯(lián)規(guī)范、歐美規(guī)范的基礎(chǔ)上，先后基礎(chǔ)上，先后 6次修訂公路橋梁次修訂公路橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)，具體為設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)，具體為（車(chē)隊(duì)（車(chē)隊(duì)荷載模式：若干主車(chē)和一輛重車(chē)荷載模式：若干主車(chē)和一輛重車(chē) , 名稱(chēng)中數(shù)字為主車(chē)重量名稱(chēng)中數(shù)字為主車(chē)重量 t） 19

7、54年：年： 汽汽-6、汽、汽 -8、汽、汽 -10、汽、汽-13、汽、汽 - 18； 1956年：年： 增加了增加了 3種驗(yàn)算荷載：種驗(yàn)算荷載： 拖拖 -30、拖、拖-60、拖、拖 -80； 1967年：年： 汽汽 -10、汽、汽-15、汽汽-26； 履帶履帶- 50、拖車(chē)、拖車(chē)- 60、拖車(chē)、拖車(chē)- 100； 1972年：年： 汽汽- 10、汽、汽-15、汽、汽- 20；履帶；履帶- 50、掛車(chē)、掛車(chē)- 80、掛車(chē)、掛車(chē)- 100； 1981年：年： 汽車(chē)汽車(chē)-10級(jí)、汽車(chē)級(jí)、汽車(chē)-15級(jí)、級(jí)、汽車(chē)汽車(chē) -20級(jí)、汽車(chē)級(jí)、汽車(chē) - 超超20級(jí)級(jí) ; 履帶履帶- 50、掛車(chē)掛車(chē)- 80、掛車(chē)

8、、掛車(chē) - 100、掛車(chē)、掛車(chē) - 120； 2003年：公路年：公路級(jí)、公路級(jí)、公路級(jí)級(jí) ；作用（荷載）確定的重要性作用（荷載）確定的重要性我國(guó)公路橋規(guī)回顧我國(guó)公路橋規(guī)回顧8汽 車(chē)汽汽- 1 0 級(jí)車(chē) - 1 5 級(jí)車(chē) - 2 0 級(jí)汽車(chē) -超 2 0 級(jí)9 在現(xiàn)役橋梁中，設(shè)計(jì)荷載為汽 20占多數(shù)； 目前，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)公路橋梁 63萬(wàn)座，因設(shè)計(jì)荷載等級(jí)偏低、交通日益擁堵、超重超載車(chē)輛日益增多 ，現(xiàn)役橋梁 “小馬拉大車(chē) ”現(xiàn)象的普遍存在需要采取運(yùn)營(yíng)荷載限制措施的橋梁約占 1/10 ； 與美國(guó)等國(guó)規(guī)范相比，我國(guó)公路橋梁荷載標(biāo)準(zhǔn)明顯偏低，汽20車(chē)輛荷載效應(yīng)設(shè)計(jì)值僅為美國(guó)aashto的 68、

9、英國(guó)bs5400的 60 。設(shè)計(jì)作用（尤其是活荷載）確定是一個(gè)非常復(fù)雜的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，既要考慮安全、又要考慮經(jīng)濟(jì)；既要滿足當(dāng)前需求、又要為將來(lái)留有足夠的發(fā)展余地。作用（荷載）確定的重要性我國(guó)公路橋規(guī)回顧（續(xù)）10 作用分類(lèi)作用分類(lèi)按作用方式按作用方式分類(lèi)分類(lèi)直接作用直接作用： 施加在結(jié)構(gòu)上的荷載，如自重，汽車(chē)荷載等施加在結(jié)構(gòu)上的荷載，如自重，汽車(chē)荷載等間接作用間接作用：引起結(jié)構(gòu)外加變形和約束變形的原因。：引起結(jié)構(gòu)外加變形和約束變形的原因。 作用分類(lèi)作用分類(lèi)按性質(zhì)分類(lèi)按性質(zhì)分類(lèi)永久作用、可變作用永久作用、可變作用 、偶然作用、偶然作用一、概述（一、概述（3） 討論：為什么以前的規(guī)范將外界施加在結(jié)

10、構(gòu)上的影響稱(chēng)為討論：為什么以前的規(guī)范將外界施加在結(jié)構(gòu)上的影響稱(chēng)為“荷載（荷載（lord）”，新規(guī)范稱(chēng)之為，新規(guī)范稱(chēng)之為“作用（作用（action）”，那個(gè)更，那個(gè)更為恰當(dāng)準(zhǔn)確？二者有何區(qū)別？為什么？為恰當(dāng)準(zhǔn)確？二者有何區(qū)別？為什么？11作用代表值作用代表值：代表作用大小的數(shù)值，它采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法、：代表作用大小的數(shù)值，它采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法、根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)加以確定（實(shí)際作用具有隨機(jī)性、離散性）；根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)加以確定（實(shí)際作用具有隨機(jī)性、離散性）；作用代表值包括作用作用代表值包括作用標(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；一、概述（一、概述（4）作用標(biāo)準(zhǔn)值作用標(biāo)準(zhǔn)值pb：各種作用的可各種作

11、用的可能出現(xiàn)的最不利值。能出現(xiàn)的最不利值。作用頻遇值作用頻遇值pn ：可變作用的代表值，一般按概率分布的可變作用的代表值，一般按概率分布的0.95分位值確定。分位值確定。作用準(zhǔn)永久值作用準(zhǔn)永久值py ：可變作用通常情可變作用通常情況下的代表值。況下的代表值。opn pb p概率密度函數(shù)概率密度函數(shù)f pfpn=0.95popyf p概率密度函數(shù)概率密度函數(shù)fpy=0.512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)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。定的各種作用值。極限狀態(tài)不同、代表值也會(huì)不同。極限狀態(tài)不同、代表值也會(huì)不同。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期 (de

12、sign 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(這些作用的最大值概率分這些作用的最大值概率分布與時(shí)間有關(guān)，如風(fēng)荷載、車(chē)輛活載等布與時(shí)間有關(guān)，如風(fēng)荷載、車(chē)輛活載等)的標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)需要人為規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)需要人為規(guī)定一個(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)期通常取定一個(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)期通常取100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。一、概述（一、概述（5）13概述永久作用可變作用偶然作用作用效應(yīng)組合3 公路橋梁結(jié)構(gòu)的作用14二、二、 永久作用永久作用永久作用永久作用在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)不變或變化可忽略不計(jì)的作用，

13、也稱(chēng)在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)不變或變化可忽略不計(jì)的作用，也稱(chēng)之為恒載，之為恒載，恒載效應(yīng)占總效應(yīng)的比例在恒載效應(yīng)占總效應(yīng)的比例在404095%95%（跨度越大、（跨度越大、比例越高，反之亦然）比例越高，反之亦然）， 主要是指結(jié)構(gòu)本身自重主要是指結(jié)構(gòu)本身自重、以及與、以及與結(jié)構(gòu)緊密相關(guān)的環(huán)境（土、水）所產(chǎn)生的荷載。結(jié)構(gòu)緊密相關(guān)的環(huán)境（土、水）所產(chǎn)生的荷載。預(yù)加力預(yù)加力在在進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)被視為作進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)被視為作用；在進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)當(dāng)做抗力。用；在進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)當(dāng)做抗力。 討論：對(duì)預(yù)應(yīng)力為什么這樣規(guī)定？理由是什么討論：對(duì)預(yù)應(yīng)力為什么這樣規(guī)定？理由是什么?1

14、5編號(hào)編號(hào)作用名稱(chēng)作用名稱(chēng)1結(jié)構(gòu)重力（包括結(jié)構(gòu)附加重力）結(jié)構(gòu)重力（包括結(jié)構(gòu)附加重力）2預(yù)加力預(yù)加力3土的重力土的重力4土側(cè)壓力土側(cè)壓力5混凝土收縮及徐變作用混凝土收縮及徐變作用6水的浮力水的浮力7基礎(chǔ)變位作用基礎(chǔ)變位作用16概述永久作用可變作用偶然作用作用效應(yīng)組合3 公路橋梁結(jié)構(gòu)的作用17編號(hào)編號(hào)作用名稱(chēng)作用名稱(chēng)1汽車(chē)荷載汽車(chē)荷載2汽車(chē)沖擊力汽車(chē)沖擊力3汽車(chē)離心力汽車(chē)離心力4汽車(chē)引起的土側(cè)壓力汽車(chē)引起的土側(cè)壓力5人群荷載人群荷載6汽車(chē)制動(dòng)力汽車(chē)制動(dòng)力7風(fēng)荷載風(fēng)荷載8流水壓力流水壓力/冰壓力冰壓力9溫度（均勻溫度和梯度溫度）作用溫度（均勻溫度和梯度溫度）作用10支座摩阻力支座摩阻力可變作用：在設(shè)

15、計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)隨時(shí)間變化的作用，也稱(chēng)之為活載可變作用：在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)隨時(shí)間變化的作用，也稱(chēng)之為活載及其附加荷載。及其附加荷載。三、三、 可變作用可變作用181、汽車(chē)荷載：汽車(chē)荷載：最主要最主要的可變作用、隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)的可變作用、隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展而不斷提高，展而不斷提高， (習(xí)慣上稱(chēng)為活載，習(xí)慣上稱(chēng)為活載，live load)，其產(chǎn)生的效其產(chǎn)生的效應(yīng)占總效應(yīng)的應(yīng)占總效應(yīng)的560%（跨度越大、比例越小，反（跨度越大、比例越小，反之亦然）；之亦然）； 等級(jí)等級(jí)公路公路-高速公路、一級(jí)公路，二級(jí)公路（重載多高速公路、一級(jí)公路，二級(jí)公路（重載多且作為干線時(shí)）且作為干線時(shí)）公路公路-級(jí)級(jí)二級(jí)、三級(jí)和四級(jí)

16、公路二級(jí)、三級(jí)和四級(jí)公路 組成組成車(chē)道荷載車(chē)道荷載均布均布+集中；結(jié)構(gòu)整體計(jì)算集中；結(jié)構(gòu)整體計(jì)算時(shí)采用；時(shí)采用；車(chē)輛荷載車(chē)輛荷載 單車(chē)荷載；結(jié)構(gòu)局部計(jì)算時(shí)采用；單車(chē)荷載；結(jié)構(gòu)局部計(jì)算時(shí)采用；三、三、 可變作用可變作用注意：二者的效應(yīng)不能疊加！注意：二者的效應(yīng)不能疊加！19計(jì)算跨徑（m）pk公路-級(jí)時(shí)公路-級(jí)時(shí)5m1800.75180=13550m3600.75360=270汽車(chē)荷載等級(jí)公路-級(jí)公路-級(jí)q （kn/m）k10.50.7510.5=7.875 車(chē)道荷載計(jì)算圖及標(biāo)準(zhǔn)值車(chē)道荷載計(jì)算圖及標(biāo)準(zhǔn)值注：注：1）橋梁計(jì)算跨徑在）橋梁計(jì)算跨徑在5m50 m之間時(shí)，之間時(shí)，pk值采用直線內(nèi)插；值采用

17、直線內(nèi)插；2）計(jì)算）計(jì)算剪力剪力效應(yīng)時(shí)，表中效應(yīng)時(shí)，表中pk值應(yīng)值應(yīng)乘以乘以1.2的系數(shù)。的系數(shù)。20 車(chē)輛荷載：車(chē)輛荷載： 計(jì)算圖及標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算圖及標(biāo)準(zhǔn)值（550kn550kn重車(chē)）重車(chē)）30120120140140注：注：1、車(chē)輛荷載的主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)相關(guān)圖表；、車(chē)輛荷載的主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)相關(guān)圖表；2、公路、公路-、公路、公路-級(jí)采用相同標(biāo)準(zhǔn)值。級(jí)采用相同標(biāo)準(zhǔn)值。21設(shè)計(jì)車(chē)道數(shù)2345678橫向折減系數(shù)1.000.780.670.600.550.520.50 汽車(chē)荷載折減汽車(chē)荷載折減橫向折減原因：橫向每一車(chē)隊(duì)同時(shí)出現(xiàn)最大荷載的概率橫向折減原因：橫向每一車(chē)隊(duì)同時(shí)出現(xiàn)最大荷載的概率隨車(chē)道數(shù)增加而減小

18、。隨車(chē)道數(shù)增加而減小。縱向折減原因：橋跨越長(zhǎng)，全橋達(dá)到高密度和重載的概縱向折減原因：橋跨越長(zhǎng)，全橋達(dá)到高密度和重載的概率越小，跨度率越小，跨度 150m時(shí)，縱向折減。時(shí)，縱向折減?？v向折減系數(shù)縱向折減系數(shù) ：0.930.97方法：多跨連續(xù)結(jié)構(gòu)時(shí)，按最大計(jì)算跨徑考慮。方法：多跨連續(xù)結(jié)構(gòu)時(shí)，按最大計(jì)算跨徑考慮。注：折減后的效應(yīng)不得小于兩條車(chē)道荷載產(chǎn)生的效應(yīng)！注：折減后的效應(yīng)不得小于兩條車(chē)道荷載產(chǎn)生的效應(yīng)！222、汽車(chē)沖擊力汽車(chē)沖擊力?原因：原因： 橋面不平整橋面不平整 車(chē)輪不圓車(chē)輪不圓 發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)橋梁振動(dòng)橋梁振動(dòng)效應(yīng)比靜載時(shí)大效應(yīng)比靜載時(shí)大這種動(dòng)力效應(yīng)稱(chēng)為沖擊力這種動(dòng)力效應(yīng)稱(chēng)為沖擊力?沖

19、擊力沖擊力=(1+)（汽車(chē)荷載）（汽車(chē)荷載）沖擊系數(shù)沖擊系數(shù)?影響影響的主要因素：的主要因素： 結(jié)構(gòu)阻尼結(jié)構(gòu)阻尼材料（自重增大，材料（自重增大，減小）減?。┻B接方式（剛度增大，連接方式（剛度增大，減小）減?。┛鐝剑鐝皆龃?，跨徑（跨徑增大，減?。p小） 與橋梁結(jié)構(gòu)的基頻與橋梁結(jié)構(gòu)的基頻f 有關(guān)有關(guān)0.05f1.5hz=0.1767lnf -0.01570.451.5hz f14hzf14hz23 f 的計(jì)的計(jì)算：常用有限元法，也可簡(jiǎn)單地按算：常用有限元法，也可簡(jiǎn)單地按f=100/l來(lái)估算來(lái)估算 =0的情況：的情況：重力式墩臺(tái)重力式墩臺(tái)填料厚填料厚0.5m的拱、涵洞的拱、涵洞 = 0.3的情況：

20、的情況：局部加載局部加載在在t梁、箱梁懸臂板加載梁、箱梁懸臂板加載24v離心力離心力=c（車(chē)輛（車(chē)輛荷載）（不計(jì)沖擊力）荷載）（不計(jì)沖擊力）離心力系數(shù)離心力系數(shù)2127 rc 3、汽車(chē)離心力汽車(chē)離心力r250m時(shí)時(shí),要考慮。要考慮。離心力離心力或或原因：彎道行駛原因：彎道行駛橋面橋面作用位置：作用位置：離心力離心力1.2m（簡(jiǎn)化計(jì)算）（簡(jiǎn)化計(jì)算）254 4、汽車(chē)引起的土側(cè)壓力、汽車(chē)引起的土側(cè)壓力 計(jì)算原理：等代土層代替汽車(chē)荷載計(jì)算原理：等代土層代替汽車(chē)荷載 計(jì)算橋臺(tái)計(jì)算橋臺(tái)(或擋土墻或擋土墻)后填土破壞棱體對(duì)橋臺(tái)后填土破壞棱體對(duì)橋臺(tái)(或擋土墻或擋土墻) gbl 0 的土側(cè)壓力的土側(cè)壓力h 土的

21、重力密度土的重力密度l0 橋臺(tái)或擋土墻后填土的橋臺(tái)或擋土墻后填土的 破壞棱體長(zhǎng)度破壞棱體長(zhǎng)度b 橋臺(tái)橫向全寬或擋土墻橋臺(tái)橫向全寬或擋土墻 的計(jì)算長(zhǎng)度的計(jì)算長(zhǎng)度 g 布置在布置在b l0面積內(nèi)的車(chē)輪的總重力面積內(nèi)的車(chē)輪的總重力等代土層等代土層車(chē)荷車(chē)荷gl0h 破壞棱體破壞棱體265 5、人群荷載、人群荷載3.0 kn/m2計(jì)算跨徑計(jì)算跨徑l50m人群荷載人群荷載p0r =2.5 kn/m23.5 kn/m24.0 kn/m2l150m專(zhuān)用人行橋?qū)Ｓ萌诵袠蛴?jì)算人行道板時(shí)計(jì)算人行道板時(shí) 應(yīng)用應(yīng)用l=50150m時(shí)時(shí), p0r可內(nèi)插可內(nèi)插;城市人多時(shí)，放大城市人多時(shí)，放大1.15倍倍;不等跨連續(xù)結(jié)構(gòu)，

22、按最大計(jì)不等跨連續(xù)結(jié)構(gòu)，按最大計(jì)算跨考慮。算跨考慮。276、汽車(chē)制動(dòng)力、汽車(chē)制動(dòng)力制動(dòng)力制動(dòng)力t =10%（車(chē)道荷載）（車(chē)道荷載）一個(gè)車(chē)道一個(gè)車(chē)道t 165 kn(公路公路級(jí)）級(jí)）同向兩車(chē)道同向兩車(chē)道t=2（一個(gè)車(chē)道（一個(gè)車(chē)道t）同向三車(chē)道同向三車(chē)道t=2.34 （一個(gè)車(chē)道（一個(gè)車(chē)道t）同向四車(chē)道同向四車(chē)道t=2.68 （一個(gè)車(chē)道（一個(gè)車(chē)道t） 墩、臺(tái)墩、臺(tái) 剛構(gòu)、拱剛構(gòu)、拱 一般計(jì)算圖一般計(jì)算圖t橋面橋面1.2mt橋面橋面支座中線支座中線支座底線支座底線28 計(jì)算方法計(jì)算方法:靜力計(jì)算靜力計(jì)算 標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值fwh =k0 k1 k3 wd awh7、風(fēng)荷載、風(fēng)荷載 產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因:空氣流動(dòng)

23、空氣流動(dòng) 說(shuō)明說(shuō)明:順橋向風(fēng)荷載不計(jì)橋面系順橋向風(fēng)荷載不計(jì)橋面系;橋墩順橋向風(fēng)荷載按迎風(fēng)面的橋墩順橋向風(fēng)荷載按迎風(fēng)面的70%計(jì)算；計(jì)算；橋臺(tái)不計(jì)風(fēng)載；橋臺(tái)不計(jì)風(fēng)載；大大橋要做動(dòng)力計(jì)算、風(fēng)洞試驗(yàn)。橋要做動(dòng)力計(jì)算、風(fēng)洞試驗(yàn)。風(fēng)速重現(xiàn)期風(fēng)速重現(xiàn)期阻力阻力地形地形迎風(fēng)面面積迎風(fēng)面面積基準(zhǔn)風(fēng)壓，見(jiàn)風(fēng)壓基準(zhǔn)風(fēng)壓，見(jiàn)風(fēng)壓表，表，0.21kn/m2大跨橋梁重要的設(shè)計(jì)荷載大跨橋梁重要的設(shè)計(jì)荷載位移、速度、加速度位移、速度、加速度對(duì)結(jié)構(gòu)壓力對(duì)結(jié)構(gòu)壓力29太陽(yáng)輻射太陽(yáng)輻射8 8、溫度作用、溫度作用 均勻溫度作用均勻溫度作用影響：超靜定結(jié)構(gòu)影響：超靜定結(jié)構(gòu)大?。号c材料、施工等有關(guān)大小：與材料、施工等有關(guān)原理：原理：

24、t te t0 次內(nèi)力次內(nèi)力最高（低）有效溫度最高（低）有效溫度 梯度溫度作用梯度溫度作用原理：原理：合攏溫度合攏溫度次內(nèi)力次內(nèi)力梯度溫度梯度溫度規(guī)律：規(guī)律：對(duì)靜定結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形、不產(chǎn)生次內(nèi)力對(duì)靜定結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形、不產(chǎn)生次內(nèi)力對(duì)超靜定結(jié)構(gòu)產(chǎn)生次內(nèi)力，不可忽視。對(duì)超靜定結(jié)構(gòu)產(chǎn)生次內(nèi)力，不可忽視。溫度梯度溫度梯度309、支座摩阻力支座摩阻力活動(dòng)支座摩阻力活動(dòng)支座摩阻力 ：f w支反力支反力摩擦系數(shù)摩擦系數(shù)31概述永久作用可變作用偶然作用作用效應(yīng)組合3 公路橋梁結(jié)構(gòu)的作用32四、偶然作用四、偶然作用定義：定義：設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)不一定出現(xiàn)，但出現(xiàn)時(shí)量值很設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)不一定出現(xiàn)，但出現(xiàn)時(shí)量值很大、破壞力極強(qiáng)、持

25、續(xù)時(shí)間較短的作用。大、破壞力極強(qiáng)、持續(xù)時(shí)間較短的作用。偶然作用種類(lèi)偶然作用種類(lèi)：地震作用；：地震作用；船舶或漂流物的撞擊作用；船舶或漂流物的撞擊作用；汽車(chē)撞擊作用。汽車(chē)撞擊作用。地震作用地震作用 ： 抗震設(shè)計(jì)規(guī)范：抗震設(shè)計(jì)規(guī)范：公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 地震動(dòng)加速度峰值（簡(jiǎn)化）：地震動(dòng)加速度峰值（簡(jiǎn)化）：6度烈度、按度烈度、按7度設(shè)防，峰值加速度度設(shè)防，峰值加速度0.1g7度烈度、按度烈度、按8度設(shè)防，峰值加速度度設(shè)防，峰值加速度0.2g8度烈度、按度烈度、按9度設(shè)防，峰值加速度度設(shè)防，峰值加速度0.4g33船舶、漂流物撞擊作用船舶、漂流物撞擊作用 精確計(jì)算困難（一般按規(guī)范計(jì)算

26、，特殊重要橋梁進(jìn)行精確計(jì)算困難（一般按規(guī)范計(jì)算，特殊重要橋梁進(jìn)行專(zhuān)題研究計(jì)算）專(zhuān)題研究計(jì)算） 規(guī)范規(guī)定規(guī)范規(guī)定wvgtf 物重物重流速流速撞擊時(shí)間（按撞擊時(shí)間（按1s計(jì)）計(jì)）船舶撞擊力：查表船舶撞擊力：查表漂流物撞擊力：漂流物撞擊力：加速度加速度標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值34車(chē)撞擊力車(chē)撞擊力必要時(shí)可考慮必要時(shí)可考慮標(biāo)準(zhǔn)值（參考國(guó)外）標(biāo)準(zhǔn)值（參考國(guó)外）1.2m作用影響范圍：直接分布于撞擊涉及的作用影響范圍：直接分布于撞擊涉及的構(gòu)件上構(gòu)件上500 kn1000 kn35概述永久作用可變作用偶然作用作用效應(yīng)組合3 公路橋梁結(jié)構(gòu)的作用 36五、作用效應(yīng)組合五、作用效應(yīng)組合 公路橋梁設(shè)計(jì)方法公路橋梁設(shè)計(jì)方法 ：以：以

27、概率理論概率理論 為基礎(chǔ)的為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)法極限狀態(tài)法，采用采用分項(xiàng)系數(shù)分項(xiàng)系數(shù)的設(shè)的設(shè)計(jì)表達(dá)式計(jì)表達(dá)式 。 極限狀態(tài)：極限狀態(tài)： 承載能力極限狀態(tài)；承載能力極限狀態(tài)；正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)各種作用不一定同時(shí)出現(xiàn)，各種作用不一定同時(shí)出現(xiàn)，且出現(xiàn)的幾率也相差較大且出現(xiàn)的幾率也相差較大強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)安全、但也應(yīng)強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)安全、但也應(yīng)適度考慮經(jīng)濟(jì)造價(jià)因素適度考慮經(jīng)濟(jì)造價(jià)因素作用效應(yīng)組合作用效應(yīng)組合37 三種設(shè)計(jì)狀況三種設(shè)計(jì)狀況持久狀況（使用階段持久狀況（使用階段狀況）：狀況）：指橋涵使用過(guò)程中指橋涵使用過(guò)程中長(zhǎng)期承受結(jié)構(gòu)重力、汽車(chē)荷載等作用的狀況。在該狀況下，要長(zhǎng)期承受結(jié)構(gòu)重力、汽車(chē)荷載等作用的狀

28、況。在該狀況下，要求對(duì)設(shè)想的結(jié)構(gòu)所有功能進(jìn)行設(shè)計(jì)，即應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀求對(duì)設(shè)想的結(jié)構(gòu)所有功能進(jìn)行設(shè)計(jì)，即應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)。態(tài)和正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)。短暫狀況（施工階段狀況）：短暫狀況（施工階段狀況）：只進(jìn)行承載能力極限只進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)計(jì)算（時(shí)間短），必要時(shí)才作正常使用極限狀態(tài)的計(jì)算。狀態(tài)計(jì)算（時(shí)間短），必要時(shí)才作正常使用極限狀態(tài)的計(jì)算。偶然狀況（偶然出現(xiàn)的狀況）：偶然狀況（偶然出現(xiàn)的狀況）： 只進(jìn)行承載能力極只進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)計(jì)算（保證主要承重結(jié)構(gòu)不喪失承載能力，或只發(fā)生局限狀態(tài)計(jì)算（保證主要承重結(jié)構(gòu)不喪失承載能力，或只發(fā)生局部破壞）。部破壞）。38按承

29、載能力極限狀態(tài)按承載能力極限狀態(tài)（強(qiáng)度）（強(qiáng)度）設(shè)計(jì)的作用效應(yīng)組合設(shè)計(jì)的作用效應(yīng)組合采用兩種作用效應(yīng)組合。采用兩種作用效應(yīng)組合。 基本組合基本組合 ：永久作用設(shè)計(jì)值效應(yīng)永久作用設(shè)計(jì)值效應(yīng) + 可變作用設(shè)計(jì)值效應(yīng)可變作用設(shè)計(jì)值效應(yīng)sud 承載能力極限狀態(tài)下作用基本組合的效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值承載能力極限狀態(tài)下作用基本組合的效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值 0 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù) gi 第第i個(gè)永久作用效應(yīng)的個(gè)永久作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)分項(xiàng)系數(shù)sgik 第第i個(gè)永久作用效應(yīng)的個(gè)永久作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值sq1k 汽車(chē)荷載效汽車(chē)荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值 q1 汽車(chē)荷載效應(yīng)的分項(xiàng)系汽車(chē)荷載效應(yīng)的分項(xiàng)系 數(shù)數(shù) qj 在作用效應(yīng)組合中除汽車(chē)荷載效應(yīng)、風(fēng)荷載外的其他第在作用效應(yīng)組合中除汽車(chē)荷載效應(yīng)、風(fēng)荷載外的其他第j個(gè)可變作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)個(gè)可變作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)sqjk 在作用效應(yīng)組合中除汽車(chē)荷載效應(yīng)外的其他第在作用效應(yīng)組合中除汽車(chē)荷載效應(yīng)外的其他第j個(gè)可變作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值個(gè)可變作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值 c 在作用效在作用效應(yīng)組合中除汽車(chē)荷載效應(yīng)外的其他可