設(shè)計荷載學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1設(shè)計設(shè)計(shj)荷載荷載第一頁，共59頁。 公路橋涵設(shè)計采用的作用分為永久作用、可變作用和偶然作用三類. 公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)上可能同時出現(xiàn)的作用，按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行作用效應(yīng)組合，取其最不利效應(yīng)組合進(jìn)行設(shè)計： 只有在結(jié)構(gòu)上可能同時出現(xiàn)的作用，才進(jìn)行其效應(yīng)的組合。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件需做不同受力方向的驗算時，則應(yīng)以不同方向的最不利的作用效應(yīng)進(jìn)行組合。 當(dāng)可變作用的出現(xiàn)對結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生有利影響時，該作用不應(yīng)參與組合。實際不可能同時出現(xiàn)的作用或同時參與組合概率很小的作用，不考慮其作用效應(yīng)的組合。 施工階段作用效應(yīng)的組合，應(yīng)按計算需要及結(jié)構(gòu)所處條件而定，結(jié)構(gòu)上的施

2、工人員和施工機(jī)具設(shè)備均應(yīng)作為臨時荷載(hzi)加以考慮。組合式橋梁，當(dāng)把底梁作為施工支撐時，作用效應(yīng)宜分兩個階段組合，底梁受荷為第一個階段，組合梁受荷為第二個階段。 多個偶然作用不同時參與組合。第2頁/共59頁第二頁，共59頁。第3頁/共59頁第三頁，共59頁。一、基本可變荷載包括：列車(lich)活載、汽車或平板掛車或履帶車、由列車(lich)活載和汽車活載引起的沖擊力、曲線上的離心力、由活載引起的土側(cè)壓力。公路橋中的人群荷載。鐵路橋梁的列車(lich)橫向搖擺力等。第4頁/共59頁第四頁，共59頁。n中活載160km/h、200km/hnZK活載250km/h、300km/h以上高速第5頁

3、/共59頁第五頁，共59頁?！癦K活載活載”分標(biāo)準(zhǔn)分標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)活載和活載和特種活載特種活載ZK標(biāo)準(zhǔn)活載ZK特種活載第6頁/共59頁第六頁，共59頁。高速暫行規(guī)定：加載時，標(biāo)準(zhǔn)活載計算圖式可任意截取單線或雙線橋跨：各線均應(yīng)計入ZK活載作用。多于雙線橋跨：應(yīng)按下列最不利情況(qngkung)考慮：1）按雙線在最不利位置承受ZK活載，其余線路不承受列車荷載；2）所有線路在最不利位置承受75的ZK活載?？哲嚮钶d按10kN/m計算?！癦K活載活載”分標(biāo)準(zhǔn)分標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)活載和活載和特種活載特種活載第7頁/共59頁第七頁，共59頁。橋規(guī)規(guī)定：加載時，標(biāo)準(zhǔn)活載計算圖式(tsh)可任意截取雙線

4、橋跨：兩線活載之和的90%橫向穩(wěn)定檢算：空車+最大橫向風(fēng)力為最不利，空車活載標(biāo)準(zhǔn)值為10kN/m“中中活載活載”分普通分普通(ptng)活載和特種活活載和特種活載載第8頁/共59頁第八頁，共59頁。 驗算驗算(yn sun)荷載荷載 偶然、個別出現(xiàn)的平板掛車或履帶車。偶然、個別出現(xiàn)的平板掛車或履帶車。掛掛80、掛、掛100、掛、掛120、履帶、履帶50第9頁/共59頁第九頁，共59頁。第10頁/共59頁第十頁，共59頁。v每一車隊有一重車，主車數(shù)量不限。v三、四行車隊時可折減20%和30%，但不小于兩行車隊計算(j sun)的結(jié)果。 第11頁/共59頁第十一頁，共59頁。第12頁/共59頁第十

5、二頁，共59頁。第13頁/共59頁第十三頁，共59頁。第14頁/共59頁第十四頁，共59頁。KqPK第15頁/共59頁第十五頁，共59頁。第16頁/共59頁第十六頁，共59頁。第17頁/共59頁第十七頁，共59頁。第18頁/共59頁第十八頁，共59頁。第19頁/共59頁第十九頁，共59頁。第20頁/共59頁第二十頁，共59頁。第21頁/共59頁第二十一頁，共59頁。 多車道橋梁的汽車荷載應(yīng)考慮折減。當(dāng)橋涵設(shè)計車多車道橋梁的汽車荷載應(yīng)考慮折減。當(dāng)橋涵設(shè)計車道數(shù)道數(shù)22時，汽車荷載產(chǎn)生的效應(yīng)時，汽車荷載產(chǎn)生的效應(yīng) 應(yīng)該按表應(yīng)該按表6.0.6-26.0.6-2規(guī)規(guī)定的多車道橫向折減系數(shù)定的多車道橫向

6、折減系數(shù)(xsh)(xsh)進(jìn)行折減，但折減后進(jìn)行折減，但折減后的效應(yīng)不得小于兩條設(shè)計車道的荷載效應(yīng)。的效應(yīng)不得小于兩條設(shè)計車道的荷載效應(yīng)。第22頁/共59頁第二十二頁，共59頁。第23頁/共59頁第二十三頁，共59頁。第24頁/共59頁第二十四頁，共59頁。根據(jù)以往的試驗研究成果，構(gòu)成橋梁動力影響的因素主要有：列車以一定速度(sd)過橋時引起橋跨振動；輪對過鋼軌接頭時有沖擊作用；蒸汽機(jī)車動輪上的平衡重在隨動輪高速旋轉(zhuǎn)中由于離心力引起的錘擊作用；橋上軌道豎向和橫向不平順引起橋梁扭轉(zhuǎn)振動；橋頭線路（路面）不平整，車輪不圓等。第25頁/共59頁第二十五頁，共59頁。的影響。第26頁/共59頁第二十

7、六頁，共59頁。v鐵路橋動力鐵路橋動力(dngl)系數(shù)系數(shù) 1+ 混凝土梁混凝土梁 2 . 0146. 0277. 11m8ll時，當(dāng)2 . 0920. 0014. 11m8ll時，當(dāng)鋼板鋼板(gngbn)梁及鋼梁及鋼桁梁桁梁 2 . 0176. 1000. 11l第27頁/共59頁第二十七頁，共59頁。實腹鋼筋實腹鋼筋(gngjn)混凝土拱和石混凝土拱和石砌拱橋砌拱橋 l30611214h空腹空腹(kngf)鋼筋混凝土無鉸拱橋和系桿鋼筋混凝土無鉸拱橋和系桿拱橋拱橋 fll/4 . 0110015111fll/4 . 0110020111空腹空腹(kngf)有鉸拱橋有鉸拱橋第28頁/共59頁第

8、二十八頁，共59頁。v現(xiàn)行鐵路規(guī)范現(xiàn)行鐵路規(guī)范(gufn)鐵路橋動力系數(shù)鐵路橋動力系數(shù) 1+ 簡支或連續(xù)鋼橋跨結(jié)構(gòu)簡支或連續(xù)鋼橋跨結(jié)構(gòu)(jigu)和鋼墩臺和鋼墩臺 L402811鋼與鋼筋鋼與鋼筋(gngjn)混凝土板構(gòu)成的結(jié)合梁混凝土板構(gòu)成的結(jié)合梁 L402211第29頁/共59頁第二十九頁，共59頁。v現(xiàn)行現(xiàn)行(xinxng)鐵路規(guī)范鐵路橋動力系鐵路規(guī)范鐵路橋動力系數(shù)數(shù) 1+鋼筋混凝土的、混凝土的、石砌的橋跨結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土的、混凝土的、石砌的橋跨結(jié)構(gòu)(jigu)及涵洞及涵洞、剛架橋，其頂上填土厚度、剛架橋，其頂上填土厚度1.0m（從軌底算起）時不計（從軌底算起）時不計沖擊力。當(dāng)小于沖擊力。當(dāng)

9、小于1.0m時時 L30611空腹式鋼筋空腹式鋼筋(gngjn)混凝土拱橋的拱圈和拱肋混凝土拱橋的拱圈和拱肋fL4011001511.2h)-(14第30頁/共59頁第三十頁，共59頁。v85規(guī)范規(guī)范(gufn) 公路橋沖擊系公路橋沖擊系數(shù)數(shù) 結(jié)構(gòu)種類結(jié)構(gòu)種類沖擊系數(shù)沖擊系數(shù)混凝土梁、剛構(gòu)、拱上構(gòu)造混凝土梁、剛構(gòu)、拱上構(gòu)造(guzo)、柱式墩石柱式墩石m450m53 . 0ll混凝土拱橋混凝土拱橋(gngqio)的的主拱主拱m700m202 . 0ll鋼主桁、聯(lián)合梁、橋面系、鋼主桁、聯(lián)合梁、橋面系、鋼墩臺等鋼墩臺等l5 .375 . 1吊橋的主桁、主索或主鏈、吊橋的主桁、主索或主鏈、塔架塔架l

10、7050第31頁/共59頁第三十一頁，共59頁。1.5f f14f第32頁/共59頁第三十二頁，共59頁。rC1272離心力率離心力率對鐵路荷載(hzi)C不應(yīng)大于0.15。離心力作用點：鐵路軌頂以上2m，公路(gngl)橋面以上1.2m第33頁/共59頁第三十三頁，共59頁。第34頁/共59頁第三十四頁，共59頁。二、其他二、其他(qt)可變荷載可變荷載 包括：制動力或牽引力、風(fēng)力、溫度包括：制動力或牽引力、風(fēng)力、溫度力、流水壓力、水壓力和施工荷載等。力、流水壓力、水壓力和施工荷載等。對鐵路橋梁，人行道荷載(hzi)歸為其他可變荷載(hzi)。第35頁/共59頁第三十五頁，共59頁。第36頁

11、/共59頁第三十六頁，共59頁。公路公路(gngl)橋規(guī)規(guī)橋規(guī)規(guī)定：定：鑒于車輛鑒于車輛(chling)不可能全部同時剎車不可能全部同時剎車v1或2車道橋，制動力按一行汽車車隊總重量的10%，但不得(bude)小于一輛重車重量的30%。v4車道橋為上述數(shù)值的兩倍。第37頁/共59頁第三十七頁，共59頁。鐵路鐵路(til)橋規(guī)規(guī)定橋規(guī)規(guī)定：第38頁/共59頁第三十八頁，共59頁?；净?jbn)風(fēng)風(fēng)壓值壓值202gW v橋規(guī)規(guī)定，取平坦空曠地區(qū)、離地面(dmin)高10m、重現(xiàn)期為100年的10min的平均最大風(fēng)速計算基本風(fēng)壓強度。v鐵路橫向風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)強度計算公式：0321WKKKWt第39頁

12、/共59頁第三十九頁，共59頁。（三）溫度（三）溫度(wnd)力力第40頁/共59頁第四十頁，共59頁。第41頁/共59頁第四十一頁，共59頁。第42頁/共59頁第四十二頁，共59頁。21sinCCGvF（一）（一） 船只或漂流物撞沖力船只或漂流物撞沖力 撞擊力按靜力法計算，假定船筏作用于墩的撞擊力按靜力法計算，假定船筏作用于墩的有效動能有效動能(dngnng)(dngnng)轉(zhuǎn)化為撞擊力轉(zhuǎn)化為撞擊力F F所做所做的功。其計算公式為：的功。其計算公式為：第43頁/共59頁第四十三頁，共59頁。第44頁/共59頁第四十四頁，共59頁。iHiiiiiiWkCXgWCXmCP2max02max02

13、靜力法主要(zhyo)使用于剛度較大結(jié)構(gòu)。規(guī)范規(guī)定：擋土墻、橋臺用靜力法計算地震力。第45頁/共59頁第四十五頁，共59頁。對于高墩或特大跨度的橋梁(qioling)，應(yīng)同時采用時程分析法，取最不利結(jié)果。第46頁/共59頁第四十六頁，共59頁。（1 1）單質(zhì)點）單質(zhì)點(zhdin)(zhdin)地震地震力力 max*maxXXmXmPg WkXXXgXmgPHgggmaxmax*max 第47頁/共59頁第四十七頁，共59頁。第48頁/共59頁第四十八頁，共59頁。jijjHiijxkWP*njjjjHiziixkWCCP1*第49頁/共59頁第四十九頁，共59頁。 總原則：凡存在的永久荷載任

14、一項，均應(yīng)進(jìn)行(jnxng)組合；凡可能出現(xiàn)的基本可變荷載項，除個別情況外應(yīng)進(jìn)行(jnxng)組合；縱向力與橫向力不同時組合；對其他可變荷載的組合，根據(jù)同時作用的可能性，規(guī)范具體規(guī)定了某種荷載組合時，哪些荷載不同時參與組合。第50頁/共59頁第五十頁，共59頁。 根據(jù)(gnj)橋規(guī)，對承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)，可以歸納出以下四類荷載效應(yīng)組合：第51頁/共59頁第五十一頁，共59頁。mjjkQjQjniikQQikGiGisddQCQCGGS211101（1 1）一般）一般(ybn)(ybn)組合算式組合算式（2 2）橋跨結(jié)構(gòu)荷載分項系數(shù)或組合安全系數(shù)）橋跨結(jié)構(gòu)荷載分項系數(shù)或組合安全系

15、數(shù)可在相應(yīng)的表格中查出?？稍谙鄳?yīng)的表格中查出。第52頁/共59頁第五十二頁，共59頁。 公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮(kol)結(jié)構(gòu)上可能同時出現(xiàn)的作用，按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行作用效應(yīng)組合，取其最不利效應(yīng)組合進(jìn)行設(shè)計： 只有在結(jié)構(gòu)上可能同時出現(xiàn)的作用，才進(jìn)行其效應(yīng)的組合。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件需做不同受力方向的驗算時，則應(yīng)以不同方向的最不利的作用效應(yīng)進(jìn)行組合。 當(dāng)可變作用的出現(xiàn)對結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生有利影響時，該作用不應(yīng)參與組合。實際不可能同時出現(xiàn)的作用或同時參與組合概率很小的作用,考慮(kol)其作用效應(yīng)的組合。 施工階段作用效應(yīng)的組合，應(yīng)按計算需要及結(jié)構(gòu)所處條件而定，結(jié)構(gòu)上的施工人員和施工機(jī)具設(shè)備均應(yīng)作為臨時荷載加以考慮(kol)。組合式橋梁，當(dāng)把底梁作為施工支撐時，作用效應(yīng)宜分兩個階段組合，底梁受荷為第一個階段，組合梁受荷為第二個階段。 多個偶然作用不同時參與組合。第53頁/共59頁第五十三頁，共59頁。第54頁/共59頁第五十四頁，共59頁。0ud0GiGikQ1Q1KQjQjk12mncijSSSS0ud0GidQ1dcQjd12mnijSSSS第55頁/共59頁第五十五頁，共59頁。公路橋涵結(jié)構(gòu)公路橋涵結(jié)構(gòu)(jigu)(jigu)的設(shè)計安全等級的設(shè)計安全等級 注：本表所列特大、大、中橋等系按通用規(guī)范JT