橋梁設(shè)計荷載課件

參考教材李亞東主編：《橋梁工程概論》西南交大出版社，2001年第一版，2006年第二版西南交通大學《橋梁工程概論》專業(yè)課程于2009年入選為國家級精品課程和國家級網(wǎng)絡(luò)精品課程，即“雙精品課程”。高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材，2006年榮獲第七屆全國高校出版社優(yōu)秀暢銷書二等獎參考教材李亞東主編：《橋梁工程概論》西南交大出版社，2001內(nèi)容可變作用（車輛活載及其他）三概述：作用的定義、分類及代表值永久作用（恒載）二偶然作用四一作用效應(yīng)組合五內(nèi)容可變作用（車輛活載及其他）三概述：作用的定義、分類及代表一概述橋梁結(jié)構(gòu)需安全承受人類活動及環(huán)境變化所施加的影響，這樣的影響可統(tǒng)稱為“作用”作用的類型、大小、方式的確定是否得當，既關(guān)系到橋梁安全，也關(guān)系到橋梁建設(shè)費用為便于橋梁設(shè)計，需要制訂相關(guān)的作用或荷載標準，而這些標準并不是一成不變的綜合介紹公路、鐵路橋各類作用及其組合的基本概念和計算原則，實際應(yīng)用時按規(guī)范辦理交通部：公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（JTGD60-2004）鐵道部：鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范（TB10002.1－99）一概述橋梁結(jié)構(gòu)需安全承受人類活動及環(huán)境變化所施加的影響，這作用作用效應(yīng)橋梁結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析一概述作用（荷載）及作用效應(yīng)施加在結(jié)構(gòu)上的力引起結(jié)構(gòu)外加變形、約束改變的原因直接作用（荷載）間接作用結(jié)構(gòu)對所受作用的反應(yīng)結(jié)構(gòu)內(nèi)力的反應(yīng)結(jié)構(gòu)變位的反應(yīng)作用作用效應(yīng)橋梁結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析一概述作用（荷載）及作用效應(yīng)一概述作用的分類永久作用

恒載可變作用

活載+附加力偶然作用

特殊荷載永久作用偶然作用可變作用結(jié)構(gòu)使用期作用公路橋梁各作用隨時間變化的性質(zhì)（示意）鐵路橋梁公路橋梁公路、鐵路橋梁作用分類對比一概述作用的分類永久作用恒載一概述作用的分類（公路）永久作用結(jié)構(gòu)重力（包括結(jié)構(gòu)附加重力）預(yù)加力土的重力土側(cè)壓力混凝土收縮及徐變作用水的浮力基礎(chǔ)變位作用可變作用汽車荷載+汽車沖擊力汽車離心力汽車引起的土側(cè)壓力人群荷載汽車制動力風荷載流水壓力冰壓力溫度（均勻溫度和梯度溫度）作用支座摩阻力偶然作用地震作用船舶或漂流物的撞擊作用汽車撞擊作用列車牽引力列車橫向搖擺力凍脹力施工荷載鐵路橋無此項列車脫軌荷載長鋼軌斷軌力長鋼軌縱向水平力對公鐵兩用橋，如何選擇作用及其大?。恳桓攀鲎饔玫姆诸悾ü罚┯谰米饔媒Y(jié)構(gòu)重力（包括結(jié)構(gòu)附加重一概述作用的代表值（大?。┳饔么碇底饔脴藴手底饔妙l遇值用于所有作用僅用于可變作用作用準永久值針對不同設(shè)計目的所采用的作用的規(guī)定值不同設(shè)計狀況下的代表值作用頻遇值作用準永久值“頻繁出現(xiàn)”95%概率分位“經(jīng)常出現(xiàn)”50%概率分位準永久值作用頻率（概率密度）頻遇值作用的統(tǒng)計曲線及代表值示意足夠長觀測期內(nèi)的數(shù)據(jù)擬合曲線標準值推算的設(shè)計基準期內(nèi)最大值概率密度(部分可變和偶然作用)一概述作用的代表值（大?。┳饔么碇底饔脴藴手底饔妙l遇值一概述作用代表值的取用永久作用－標準值可變作用－根據(jù)不同的極限狀態(tài)和組合方式分別采用標準值、頻遇值或準永久值作為其代表值。承載能力極限狀態(tài)－標準值正常使用極限狀態(tài)(按短期效應(yīng)組合設(shè)計)－頻遇值頻遇值－標準值乘以頻遇值系數(shù)φ1正常使用極限狀態(tài)(按長期效應(yīng)組合設(shè)計)－準永久值準永久值－標準值乘以準永久值系數(shù)φ2按彈性階段計算結(jié)構(gòu)強度－標準值偶然作用－標準值鐵路橋梁各類荷載－只有“標準值”一概述作用代表值的取用永久作用－標準值內(nèi)容可變作用（車輛活載及其他）三永久作用（恒載）概述：作用的定義、分類及代表值一偶然作用四二作用效應(yīng)組合五內(nèi)容可變作用（車輛活載及其他）三永久作用（恒載）概述：作用的二永久作用恒載橋梁上部結(jié)構(gòu)的恒載－結(jié)構(gòu)自身重力和附屬設(shè)備等外加重力橋梁下部結(jié)構(gòu)的恒載－由支座傳遞下來的上部結(jié)構(gòu)的重力、墩臺自身重力、土壓力和水壓（?。┝Φ冉Y(jié)構(gòu)重力＝結(jié)構(gòu)體積×材料容重（重力密度）土的重力及土側(cè)壓力－計算涉及結(jié)構(gòu)型式、填料性質(zhì)、墩臺位移和地基變形，也與氣象、水文和外加荷載等因素有關(guān)水浮力－指由地表水或地下水通過地基土壤的孔隙而傳遞給建筑物基礎(chǔ)底面的（自下而上的）水壓力；對位于碎石類土、砂類土、粘砂土等透水性地基上的墩臺，需在設(shè)計中考慮水浮力在檢算結(jié)構(gòu)的使用性能時，預(yù)加力當視為恒載；在檢算結(jié)構(gòu)的承載能力時，預(yù)加力不作為恒載，但把預(yù)應(yīng)力鋼筋視為結(jié)構(gòu)抗力的一部分，但在連續(xù)梁等超靜定結(jié)構(gòu)中，仍需考慮其次效應(yīng)在外部超靜定的混凝土橋梁結(jié)構(gòu)中，混凝土收縮及徐變作用的影響是長期存在的?；A(chǔ)變位一旦發(fā)生，其對結(jié)構(gòu)的影響也是長期的二永久作用恒載橋梁上部結(jié)構(gòu)的恒載－結(jié)構(gòu)自身重力和附屬設(shè)備二永久作用恒載11受力結(jié)構(gòu)（梁）的自重，一期恒載附屬結(jié)構(gòu)（鋪裝、護欄等）的附加重力，二期恒載土對下部結(jié)構(gòu)的側(cè)壓力超靜定結(jié)構(gòu)中基礎(chǔ)變位會產(chǎn)生附加內(nèi)力混凝土的收縮徐變會產(chǎn)生變形，超靜定結(jié)構(gòu)中還會產(chǎn)生內(nèi)力預(yù)加力，視為恒載或結(jié)構(gòu)抗力的一部分墩臺自重二永久作用恒載11受力結(jié)構(gòu)（梁）的自重，一期恒載附屬結(jié)構(gòu)二永久作用常用材料的重力密度常用材料的重力密度二永久作用常用材料的重力密度常用材料的重力密度內(nèi)容概述：作用的定義、分類及代表值一可變作用（車輛活載及其他）永久作用（恒載）二偶然作用四三作用效應(yīng)組合五內(nèi)容概述：作用的定義、分類及代表值一可變作用（車輛活載及其他三可變作用車輛活載車輛活載—橋梁承受的機動交通活載鐵路橋－列車活載；公路橋－各類汽車活載；公鐵兩用橋－列車活載+汽車活載標準活載—設(shè)計統(tǒng)一采用的車輛活載（車輛活載的種類繁多，故需對車輛活載進行調(diào)查分析和綜合概括，并按照安全、適用和經(jīng)濟的原則加以規(guī)范確定）靜活載—不包含沖擊力的車輛活載。三可變作用車輛活載車輛活載—橋梁承受的機動交通活載三可變作用鐵路列車活載：中—活載發(fā)展情況：1938年公布中華活載標準，1951年制訂了中－Z活載標準，1975年對中－Z活載標準進行修訂，形成目前所用的中－活載標準。中－活載（模擬荷載）由普通活載與特殊活載組成，適用于標準軌距1435mm的干線鐵路地方窄軌（軌距762mm）的標準，與中－活載圖式相同但數(shù)值大幅減少專用鐵路的活載標準，結(jié)合具體情況確定局部構(gòu)件結(jié)構(gòu)整體三可變作用鐵路列車活載：中—活載發(fā)展情況：1938年公布三可變作用鐵路列車活載：UIC活載與高鐵活載考察實際運行的列車及其發(fā)展趨勢，中－活載標準已不適用。（2000年前蒸汽機車已停運，內(nèi)燃和電力機車得到廣泛應(yīng)用；貨車的重載軸重時常高于機車的軸重）我國新的列車活載標準應(yīng)與國際鐵路聯(lián)盟（UIC）制訂的活載標準較為一致。我國高速鐵路列車活載標準：ZK活載0.8*UIC三可變作用鐵路列車活載：UIC活載與高鐵活載考察實際運行等級I級II級III級IV級V級系統(tǒng)類型高運量地鐵大運量地鐵中運量輕軌次中運量輕軌低運量輕軌適用車輛類型A型車B型車C-Ⅰ、Ⅲ型車C-Ⅱ型車現(xiàn)代有軌電車最大客運量（單向小時人次）4.5-7.5萬3.0-5.5萬1.0-3.0萬0.8-2.5萬0.6-1.0萬線路形態(tài)隧道為主隧道為主地面或高架地面為主地面路用情況專用專用專用隔離或少量混用混用為主車輛寬度（m）3.02.82.62.62.6最大軸重（t）161411109最大時速（km/h）80～10080807045～60軌距（mm）14351435143514351435列車最多車輛編組6～86～84～62～42城市軌道交通技術(shù)等級表（共V級）三可變作用城市軌道交通活載《城市軌道交通技術(shù)規(guī)范》（GB50490-2009）等級I級II級III級IV級V級系統(tǒng)類型高運量地鐵大運量地鐵三可變作用城市軌道交通活載（輪系荷載，舉例）A型車B型車C型車三可變作用城市軌道交通活載（輪系荷載，舉例）A型車B型車三可變作用磁浮交通活載某中低速磁浮試驗線（舉例）參照《高速磁浮交通設(shè)計規(guī)范》、《中低速磁浮交通設(shè)計規(guī)范》(征求意見稿)根據(jù)車型確定活載圖式及大小注意三種不同的作用狀態(tài)三可變作用磁浮交通活載某中低速磁浮試驗線（舉例）參照《高三可變作用公路汽車荷載荷載等級——分為公路－I級、公路II級，其選用與公路等級有關(guān)汽車荷載——由車道荷載和車輛荷載組成，兩者的作用不得疊加車道荷載——基于現(xiàn)場測定及作用效應(yīng)對比分析確定的虛擬荷載，用于橋梁結(jié)構(gòu)的整體計算，公路－I級和公路II級采用不同的車道荷載

車輛荷載——適用于結(jié)構(gòu)局部加載、涵洞、橋臺等情況的車輛模擬荷載，公路－I級和公路II級采用相同的車輛荷載公路等級高速公路一級公路二級公路三級公路四級公路汽車荷載等級公路－I級公路－I級公路－I級公路－II級公路－II級公路－II級三可變作用公路汽車荷載荷載等級——分為公路－I級、公路三可變作用公路汽車荷載：車道荷載車道荷載公路－I級PKPK＝360kN，LK≤5mPK＝180kN，LK≥50mPK值采用直線內(nèi)插法確定，5m＜LK＜50m時，計算剪力效應(yīng)時，PK應(yīng)乘以系數(shù)1.2公路－I級qKqK＝10.5kN/m公路－II級PK和qK公路—II級的均布荷載標準值qK和集中荷載標準值PK均按公路—Ⅰ級車道荷載的0.75倍考慮行車道？一座橋梁的車道荷載的加載倍數(shù)由設(shè)計車道數(shù)決定三可變作用公路汽車荷載：車道荷載車道荷載公路－I級PKP三可變作用公路汽車荷載：車輛荷載車輛荷載的立面布置車輛荷載的平面尺寸單位：kN，m三可變作用公路汽車荷載：車輛荷載車輛荷載的立面布置車輛荷三可變作用公路汽車荷載：車輛荷載（續(xù)）車輛荷載的橫向布置（單位：m）車輛荷載的橫向布置示例三可變作用公路汽車荷載：車輛荷載（續(xù)）車輛荷載的橫向布置三可變作用公路車道荷載的橫向折減規(guī)定：對雙車道以上的公路橋，需要考慮車道荷載的多車道橫向折減。橫向折減的理由：在橋梁設(shè)計中，為方便計，各個車道上的車輛活載都是按最不利加載位置布置的，而實際交通情況并非如此。橫向折減的方式：總的車道荷載×橫向折減系數(shù)橫向折減系數(shù)的含義：在多車道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，不同車道上的車道荷載同時處于最不利位置的可能性大小。橫向折減系數(shù)的大?。号c設(shè)計的車道數(shù)有關(guān)。設(shè)計車道數(shù)2345678橫向折減系數(shù)1.000.780.670.600.550.520.50三可變作用公路車道荷載的橫向折減規(guī)定：對雙車道以上的公路三可變作用鐵路中－活載的橫向折減對鐵路橋梁的主要構(gòu)件：單線：不考慮折減雙線：取雙線標準活載之和的90%（0.9）三線及以上者：取各線標準活載之和的80%（0.8）對僅承受局部活載的構(gòu)件，不考慮折減對公鐵兩用橋，如何折減？三可變作用鐵路中－活載的橫向折減對鐵路橋梁的主要構(gòu)件：對三可變作用公路車道荷載的縱向折減計算跨徑L0（m）縱向折減系數(shù)150＜

L0＜4000.97400≤L0

＜6000.96600≤L0

＜8000.95800≤L0

＜10000.94L0≥10000.93折減理由：制定車道荷載標準時，調(diào)查統(tǒng)計重車居多并呈擁擠狀態(tài)，隨著跨度的增加，實際情況會有所緩解跨徑取值：對多跨連續(xù)結(jié)構(gòu)，按最大計算跨徑（主跨）進行縱向折減鐵路橋梁：無此規(guī)定。對超大跨度橋梁，由于列車長度的限制，鐵路活載效應(yīng)占總的荷載效應(yīng)的比重則會逐步減小三可變作用公路車道荷載的縱向折減計算跨徑L0（m）縱向折三可變作用車輛活載的加載加載——就是按最不利原則布置車輛活載，通過結(jié)構(gòu)分析計算橋梁活載效應(yīng)（內(nèi)力和變位）的最不利值。一般做法——先計算結(jié)構(gòu)內(nèi)力及位移影響線，然后布載并加載。對均布荷載，為荷載集度與對應(yīng)區(qū)段影響線面積的乘積；對集中荷載，為荷載大小與對應(yīng)影響線縱坐標值的乘積。車道荷載加載——布載時，應(yīng)將其中的均布荷載qK（任意長度，任意截?。M布于使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號影響線區(qū)段上，而集中荷載PK只布置在相應(yīng)影響線中的一個影響線最大峰值處。（例子）公路車輛荷載和鐵路中－活載加載——使用輪系荷載直接加載并通過試算（窮舉法）的方法找出最不利值。當采用手工計算時，直接使用輪系荷載加載較為繁瑣，可采用等代荷載（或稱換算均布荷載）取代。

均布荷載，可任意截取，同號影響線滿布集中荷載，置于影響線峰值上三可變作用車輛活載的加載加載——就是按最不利原則布置車輛沖擊作用現(xiàn)象結(jié)構(gòu)振動比靜活載的效應(yīng)大原因線路車輛結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)動力學分析簡化：沖擊力沖擊系數(shù)（）確定鐵路橋梁公路橋梁動力問題簡化為靜力問題結(jié)構(gòu)剛度結(jié)構(gòu)基頻當f＜1.5Hz時，＝0.05當1.5Hz≤f≤14Hz時，＝0.1767f－0.0157當f＞14Hz時，＝0.45三可變作用車輛活載的沖擊力舉例簡支梁橋豎彎基頻連續(xù)梁橋豎彎基頻（對正彎矩及剪力）荷載試驗更趨合理分析手段沖擊力標準值為車輛活載標準值×沖擊系數(shù)，車輛活載總效應(yīng)為標準值×（1+）沖擊作用現(xiàn)象結(jié)構(gòu)振動比靜活載原因線路車輛結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)動力學分析簡三可變作用人群荷載鐵路橋梁明橋面：4kN/m2。鐵路橋梁道砟橋面：距離梁中心2.45m以內(nèi)的人行道，取10kN/m2；距離梁中心2.45m以外的人行道，取4kN/m2。公路橋梁人群荷載集度：3kN/m2（L0≤50m），2.5kN/m2（L0≥150m），其間線性內(nèi)插；城市郊區(qū)行人密集地區(qū)取上述值的1.15倍。專用人行橋：3.5kN/m2。人行道板：以4kN/m2

（公）或1.5kN（鐵）的荷載進行檢算。欄桿：按0.75kN/m考慮水平推力。立柱和扶手：按1.0kN/m考慮豎向力。三可變作用人群荷載鐵路橋梁明橋面：4kN/m2。公路橋梁三可變作用離心力離心力－車輛行駛在曲線線路上時，因速率方向變化而引起的橫向水平力。 離心力的大?。囕v活載（不計沖擊力）乘以離心力系數(shù)C

C值按下式計算：式中V——設(shè)計行車速度（km/h）；R——曲線半徑（m）。離心力的著力點－在橋面以上1.2m處（公路橋）或軌頂面上2m處（鐵路橋）。三可變作用離心力離心力－車輛行駛在曲線線路上時，因速率方三可變作用風荷載空氣運動形成風，當風受到橋梁阻礙時，橋梁就承受到風壓（荷載）。對大跨柔性斜拉橋、懸索橋以及高塔高墩等，尤其需要考慮風荷載。順風向風壓和橫風向風壓順風向風壓：平均風壓（靜力，簡化）和脈動風壓（動力，仿真）

公路橋橫橋向風荷載按下式計算

Fwh——橫橋向風荷載標準值（kN）

Wd——設(shè)計基準風壓（kN/m2）（由基本風速和風壓推算得出）

k0——設(shè)計風速重現(xiàn)期換算系數(shù)（與橋梁重要性有關(guān)）

k1——風載阻力系數(shù)（與結(jié)構(gòu)有關(guān)）

k3——地形、地理條件系數(shù)（與環(huán)境有關(guān)）

Awh——結(jié)構(gòu)橫向迎風面積（m2）（與構(gòu)造有關(guān)）TayBridge1879TacomaNarrows1940VolgaRiverbridge

2010公路橋梁抗風設(shè)計規(guī)范

鐵路橋風荷載計算類同

三可變作用風荷載空氣運動形成風，當風受到橋梁阻礙時，橋梁三可變作用制動力或（列車）牽引力車輛制動力（或牽引力）是指車輛在剎車時（或啟動時）為克服車輛的慣性力（或阻力）而在路面（或軌道）與車輪之間發(fā)生的滑動摩擦力。制動力或牽引力是墩臺設(shè)計的重要水平荷載，是作用在橋上的縱向水平力，但兩者的作用方向相反。采用簡化辦法進行計算。對鐵路橋，規(guī)定列車制動力或牽引力按豎向靜活載的重力的10%計算，其作用點在軌頂以上2m處。公路橋梁中只考慮制動力。一個設(shè)計車道上的制動力為車道荷載標準值在加載長度上計算的總重力的10%，同向行駛雙車道：兩倍；同向行駛?cè)嚨溃?.34倍；同向行駛四車道：2.68倍。對雙向車道的公路橋，取值是否合理？三可變作用制動力或（列車）牽引力車輛制動力（或牽引力）是三可變作用溫度作用溫度作用－因氣溫的變化而引起的結(jié)構(gòu)變形及附加力。溫度的變化：(年)均勻溫度和梯度溫度(溫差)。均勻溫度對靜定和超靜定結(jié)構(gòu)的影響梯度溫度對靜定和超靜定結(jié)構(gòu)的影響均勻溫度的變化幅度：按橋梁所在地區(qū)的氣溫條件（一般取當?shù)刈罡吆妥畹驮缕骄鶜鉁兀┐_定，變化幅度自結(jié)構(gòu)合龍時的溫度算起。公路橋豎向梯度溫度的變化曲線，見圖。鐵路橋的豎向、橫向梯度溫度曲線各種材料的線膨脹系數(shù)，按規(guī)范取值。公路橋梁豎向梯度溫度（尺寸單位：mm）三可變作用溫度作用溫度作用－因氣溫的變化而引起的結(jié)構(gòu)變形三可變作用流水壓力現(xiàn)象－位于河流中的橋墩（臺）會受到流水壓力的作用。原因－橋墩上游迎水一側(cè)會形成高壓區(qū)，下游一側(cè)會形成低壓區(qū)。這種前后壓力差便構(gòu)成水流對橋墩的壓力。特點－流水壓力標準值與橋墩的截面形狀、表面粗糙率、水流流速和形態(tài)等有關(guān)。計算公式：流水（洪水）會加劇基底沖刷，或誘發(fā)泥石流，導致橋梁災(zāi)害。

德陽石亭江鐵路橋，2010四川崇州市懷遠大橋，2010三可變作用流水壓力現(xiàn)象－位于河流中的橋墩（臺）會受到流水三可變作用流水壓力（洪水災(zāi)害）成都華陽通濟橋2010西安灞河鐵路橋2002四川安縣先林大橋2010河南欒川伊河橋2010三可變作用流水壓力（洪水災(zāi)害）成都華陽通濟橋2010西三可變作用冰壓力位于冰凌河流或水庫的橋梁墩臺，應(yīng)根據(jù)當?shù)乇璧木唧w條件及墩臺的結(jié)構(gòu)形式，考慮冰壓力的作用。冰壓力分類：河流流冰（因順流而下、撞擊橋墩而）產(chǎn)生的動壓力；由于風及水流作用于（常在水庫內(nèi)形成的）大面積冰層產(chǎn)生的靜壓力；冰覆蓋層受溫度影響膨脹（且受到約束）時產(chǎn)生的靜壓力；冰堆整體推移產(chǎn)生的靜壓力；冰層因水位升降產(chǎn)生的豎向作用力。計算公式：

按橋規(guī)辦理，但應(yīng)結(jié)合具體情況進行分析三可變作用冰壓力位于冰凌河流或水庫的橋梁墩臺，應(yīng)根據(jù)當?shù)貎?nèi)容概述：作用的定義、分類及代表值一偶然作用永久作用（恒載）二可變作用（車輛活載及其他）三四作用效應(yīng)組合五內(nèi)容概述：作用的定義、分類及代表值一偶然作用永久作用（恒載）四偶然作用地震作用地震引起的橋梁振動－由于地震波在土中傳播，使震區(qū)發(fā)生地面運動；橋梁基礎(chǔ)首先受到外加的強迫運動，并導致整個橋梁的振動。地震力（作用）－主要指強烈的地面運動引起的結(jié)構(gòu)自身的慣性力（加速度與質(zhì)量的乘積），其大小與地面運動程度、結(jié)構(gòu)動力特性、橋梁所在的地質(zhì)情況等有關(guān)。震害是橋梁面臨的主要自然災(zāi)害（涉及面廣，破壞嚴重）。汶川地震：百花大橋汶川地震：小漁洞大橋汶川地震造成國省干線10余座橋梁徹底垮塌，670座橋梁嚴重受損。四偶然作用地震作用地震引起的橋梁振動－由于地震波在土中傳四偶然作用地震作用（續(xù)）震級：里氏（Richter），地震的強弱（釋放能量的大?。畲?.5級（唐山7.8級，汶川8.0級，日本9.0級）烈度：麥氏（Mercalli），地震對地面結(jié)構(gòu)的破壞程度，分為12級（基本烈度，按地區(qū)劃分）設(shè)計烈度：抗震設(shè)計中所采用的地震基本烈度（小于7度不考慮），可以大于（或小于）建橋地區(qū)的基本烈度。烈度的描述：水平地震系數(shù)

，2001年起，采用地震動峰值加速度系數(shù)代替。地震力計算方法：靜力法、反應(yīng)譜法，動態(tài)時程法地震動峰值加速度系數(shù)（g）<0.050.050.100.150.200.30≥0.40地震基本烈度<ⅥⅥⅦⅦⅧⅧⅨ地震基本烈度與地震動峰值加速度系數(shù)的對應(yīng)關(guān)系由結(jié)構(gòu)基本運動方程沿時間歷程進行積分求解結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)的方法公路橋梁抗震設(shè)計細則（JTG/TB02-01-2008）

《城市橋梁抗震設(shè)計規(guī)范》（CJJ166-2011）鐵路工程抗震設(shè)計規(guī)范（GB50111-2006）四偶然作用地震作用（續(xù)）震級：里氏（Richter），地四偶然作用船舶或漂流物的撞擊作用船舶的撞擊作用－碰撞過程十分復雜，簡化計算環(huán)境因素（風浪、氣候、水流等）船舶特性（類型、尺寸、速度、裝載情況、船體強度和剛度等）結(jié)構(gòu)特性（尺寸、形狀、材料、質(zhì)量和抗力等）船舶撞擊作用計算內(nèi)河：靜力法（假定全部動能轉(zhuǎn)化為靜力功）鐵路橋：計算公式；公路橋：給定標準值近海（海灣海峽）：綜合確定標準值（公路橋）漂流物的撞擊作用難以預(yù)測，計算困難主要針對非通航的河流注意漂流物的阻水作用河南欒川世德吊橋，2010四偶然作用船舶或漂流物的撞擊作用船舶的撞擊作用－碰撞過程四偶然作用公路橋船舶撞擊作用標準值四偶然作用公路橋船舶撞擊作用標準值四偶然作用船舶的撞擊作用（事故）1987年4月新橋開通？美國陽光高架橋，1980年5月9號被一貨輪撞擊，死35人廣東九江大橋2007年6月15日撞毀一聯(lián)引橋，死9人四偶然作用船舶的撞擊作用（事故）1987年4月新橋開通？四偶然作用汽車撞擊作用橋梁護欄，跨線橋橋墩等，需考慮汽車的撞擊作用。汽車撞擊力標準值在車輛行駛方向取1000kN，在車輛行駛垂直方向取500kN，兩個方向的撞擊力不得同時考慮，撞擊力作用于行車道以上1.2m處。對于設(shè)有防撞設(shè)施的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，可視防撞設(shè)施的防撞能力，對汽車撞擊標準值予以折減。

四川內(nèi)宜高速貨車撞垮天橋201108水泥罐車撞傷京珠高速（湖南）橋梁200904四偶然作用汽車撞擊作用橋梁護欄，跨線橋橋墩等，需考慮汽車內(nèi)容概述：作用的定義、分類及代表值一作用效應(yīng)組合永久作用（恒載）二可變作用（車輛活載及其他）三五偶然作用四內(nèi)容概述：作用的定義、分類及代表值一作用效應(yīng)組合永久作用（恒五作用效應(yīng)組合概述作用效應(yīng)組合－各種作用效應(yīng)的取舍以及作用效應(yīng)的線性疊加組合原則依據(jù)：按照相關(guān)橋梁設(shè)計規(guī)范要求進行組合方法：必需考慮各種作用效應(yīng)的取舍以及它們同時作用的可能性目的：找出橋梁在施工和運營時的最不利受力狀態(tài)荷載名稱不與該荷載同時參與組合的荷載汽車制動力流水壓力，冰壓力，支座摩阻力流水壓力汽車制動力，冰壓力冰壓力汽車制動力，流水壓力支座摩阻力汽車制動力五作用效應(yīng)組合概述作用效應(yīng)組合－各種作用效應(yīng)的取舍以及作五作用效應(yīng)組合鐵路橋梁荷載組合（1）主力組合（2）主+附組合（3）主+特殊荷載組合恒載＋活載恒載＋活載＋附加力恒載＋活載＋特殊荷載鐵路橋的荷載組合方式組合中的恒載等并不是荷載表中所列的所有恒載項，而是其中需要參與組合的一項或幾項；對活載、附加力、特殊荷載，也是如此。僅考慮主力與一個方向（橫橋向或順橋向）的附加力組合。鐵路橋設(shè)計基于容許應(yīng)力法，其荷載組合是各項荷載效應(yīng)的直接疊加（無分項系數(shù)）。上述前兩點也適用于公路橋。說明五作用效應(yīng)組合鐵路橋梁荷載組合（1）主力組合（2）主+附五作用效應(yīng)組合公路橋梁作用效應(yīng)組合（1）公路橋采用基于結(jié)構(gòu)可靠性理論的極限狀態(tài)設(shè)計方法，分別按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進行作用效應(yīng)組合。根據(jù)不同種類的作用及其對橋涵的影響、橋涵所處的環(huán)境條件，考慮以下三種設(shè)計狀況：1－持久狀況指橋涵使用過程中長期承受結(jié)構(gòu)重力、汽車荷載等作用的狀況。在該狀況下，應(yīng)進行承載能力和正常使用極限狀態(tài)設(shè)計。2－短暫狀況指橋涵施工過程中承受臨時性作用的狀況。在該狀況下，僅要求進行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計，必要時才進行正常使用極限狀態(tài)設(shè)計。3－偶然狀況指橋涵使用過程中可能偶然遭受的地震等狀況。在該狀況下，僅要求進行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計，不需要進行正常使用極限狀態(tài)設(shè)計。極限狀態(tài)設(shè)計狀況運營階段施工階段偶然情況五作用效應(yīng)組合公路橋梁作用效應(yīng)組合（1）公路橋采用基于結(jié)五作用效應(yīng)組合公路橋梁作用效應(yīng)組合（2）在按持久狀況+承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時，按照結(jié)構(gòu)可能破壞的嚴重程度，將公路橋涵劃分為三個設(shè)計安全等級，根據(jù)不同等級，擬定相應(yīng)的結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)與作用效應(yīng)組合設(shè)計值相乘橋涵結(jié)構(gòu)分類設(shè)計安全等級結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)特大橋，重要大橋一級1.1大橋，中橋，重要小橋二級1.0小橋，涵洞三級0.9公路橋涵結(jié)構(gòu)的設(shè)計安全等級及結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)五作用效應(yīng)組合公路橋梁作用效應(yīng)組合（2）在按持久狀況+承五作用效應(yīng)組合公路橋梁作用效應(yīng)組合（3）作用效應(yīng)基本組合－承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時，永久作用設(shè)計值效應(yīng)與可變作用設(shè)計值效應(yīng)的組合作用效應(yīng)偶然組合－承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時，永久作用標準值效應(yīng)與可變作用標準值效應(yīng)、一種偶然作用標準值效應(yīng)的組合作用短期效應(yīng)組合－正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時，永久作用標準值效應(yīng)與可變作用頻遇值效應(yīng)的組合作用長期效應(yīng)組合－正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時，永久作用標準值效應(yīng)與可變作用準永久值效應(yīng)的組合不同的作用效應(yīng)組合方式作用標準值效應(yīng)作用設(shè)計值效應(yīng)——作用分項系數(shù)×標準值效應(yīng)作用頻遇值效應(yīng)——頻遇值系數(shù)×標準值效應(yīng)作用準永久值效應(yīng)——準永久值系數(shù)×標準值效應(yīng)不同的作用效應(yīng)作用效應(yīng)組合設(shè)計值組合五作用效應(yīng)組合公路橋梁作用效應(yīng)組合（3）作用效應(yīng)基本組合結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)作用效應(yīng)組合名稱作用及作用效應(yīng)設(shè)計狀況永久作用可變作用偶然作用持久短暫偶然承載能力極限狀態(tài)基本組合＊設(shè)計值效應(yīng)設(shè)計值效應(yīng)偶然組合標準值效應(yīng)某種代表值效應(yīng)標準值效應(yīng)＊＊正常使用極限狀態(tài)短期效應(yīng)組合標準值效應(yīng)頻遇值效應(yīng)長期效應(yīng)組合標準值效應(yīng)準永久值效應(yīng)強度計算組合標準值效應(yīng)標準值效應(yīng)五作用效應(yīng)組合公路橋梁作用效應(yīng)組合（4）作用效應(yīng)組合的不同方式及與設(shè)計狀況的關(guān)系＊只在基本組合中，考慮結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)、作用分項系數(shù)和組合分項系數(shù)（＜1）＊＊在偶然組合中，只考慮一種偶然作用結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)作用效應(yīng)作用及作用效應(yīng)設(shè)計狀況永久作用可變作用偶五作用效應(yīng)組合公路橋梁作用效應(yīng)基本組合作用效應(yīng)組合設(shè)計值永久作用標準值效應(yīng)可變作用（汽車）標準值效應(yīng)汽車荷載效應(yīng)（計入沖擊力）其他可變作用標準值效應(yīng)作用分項系數(shù)γQ1=1.4自重恒載效應(yīng)作用分項系數(shù)γG1=1.2永久作用設(shè)計值效應(yīng)可變作用（汽車）設(shè)計值效應(yīng)溫度作用效應(yīng)作用組合系數(shù)Ψc=0.8,0.7,0.6,0.5作用分項系數(shù)γQj=1.4其他可變作用設(shè)計值效應(yīng)舉例作用分項系數(shù)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)作用組合系數(shù)五作用效應(yīng)組合公路橋梁作用效應(yīng)基本組合作用效應(yīng)組合設(shè)計值五作用效應(yīng)組合公路橋梁作用短期效應(yīng)組合短期效應(yīng)組合設(shè)計值永久作用/標準值效應(yīng)可變作用/標準值效應(yīng)可變作用頻遇值系數(shù)可變作用/頻遇值效應(yīng)自重恒載效應(yīng)Ψ1=0.7汽車荷載（不計沖擊力）舉例五作用效應(yīng)組合公路橋梁作用短期效應(yīng)組合短期效應(yīng)組合設(shè)計值五作用效應(yīng)組合公路橋梁作用長期效應(yīng)組合長期效應(yīng)組合設(shè)計值永久作用/標準值效應(yīng)可變作用/標準值效應(yīng)可變作用準永久值系數(shù)可變作用/準永久值效應(yīng)Ψ2=0.4汽車荷載（不計沖擊力）自重恒載效應(yīng)舉例五作用效應(yīng)組合公路橋梁作用長期效應(yīng)組合長期效應(yīng)組合設(shè)計值五作用效應(yīng)組合公路橋梁強度計算組合作用效應(yīng)組合設(shè)計值永久作用/標準值效應(yīng)可變作用/標準值效應(yīng)自重恒載效應(yīng)汽車荷載（計沖擊力）舉例正常使用極限狀態(tài)，持久狀況或短暫狀況吊機荷載（乘以1.15系數(shù)）自重恒載效應(yīng)持久狀況短暫狀況五作用效應(yīng)組合公路橋梁強度計算組合作用效應(yīng)組合設(shè)計值永久討論:復雜環(huán)境下橋梁的作用類型滑坡泥石流滾石海洋環(huán)境作用討論:復雜環(huán)境下橋梁的作用類型滑坡泥石流滾石海洋環(huán)感謝聆聽歡迎交流第一屆全國《橋梁工程》教學研討會示范課感謝聆聽第一屆全國《橋梁工程》教學研討會示范課參考教材李亞東主編：《橋梁工程概論》西南交大出版社，2001年第一版，2006年第二版西南交通大學《橋梁工程概論》專業(yè)課程于2009年入選為國家級精品課程和國家級網(wǎng)絡(luò)精品課程，即“雙精品課程”。高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材，2006年榮獲第七屆全國高校出版社優(yōu)秀暢銷書二等獎參考教材李亞東主編：《橋梁工程概論》西南交大出版社，2001內(nèi)容可變作用（車輛活載及其他）三概述：作用的定義、分類及代表值永久作用（恒載）二偶然作用四一作用效應(yīng)組合五內(nèi)容可變作用（車輛活載及其他）三概述：作用的定義、分類及代表一概述橋梁結(jié)構(gòu)需安全承受人類活動及環(huán)境變化所施加的影響，這樣的影響可統(tǒng)稱為“作用”作用的類型、大小、方式的確定是否得當，既關(guān)系到橋梁安全，也關(guān)系到橋梁建設(shè)費用為便于橋梁設(shè)計，需要制訂相關(guān)的作用或荷載標準，而這些標準并不是一成不變的綜合介紹公路、鐵路橋各類作用及其組合的基本概念和計算原則，實際應(yīng)用時按規(guī)范辦理交通部：公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（JTGD60-2004）鐵道部：鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范（TB10002.1－99）一概述橋梁結(jié)構(gòu)需安全承受人類活動及環(huán)境變化所施加的影響，這作用作用效應(yīng)橋梁結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析一概述作用（荷載）及作用效應(yīng)施加在結(jié)構(gòu)上的力引起結(jié)構(gòu)外加變形、約束改變的原因直接作用（荷載）間接作用結(jié)構(gòu)對所受作用的反應(yīng)結(jié)構(gòu)內(nèi)力的反應(yīng)結(jié)構(gòu)變位的反應(yīng)作用作用效應(yīng)橋梁結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析一概述作用（荷載）及作用效應(yīng)一概述作用的分類永久作用

恒載可變作用

活載+附加力偶然作用

特殊荷載永久作用偶然作用可變作用結(jié)構(gòu)使用期作用公路橋梁各作用隨時間變化的性質(zhì)（示意）鐵路橋梁公路橋梁公路、鐵路橋梁作用分類對比一概述作用的分類永久作用恒載一概述作用的分類（公路）永久作用結(jié)構(gòu)重力（包括結(jié)構(gòu)附加重力）預(yù)加力土的重力土側(cè)壓力混凝土收縮及徐變作用水的浮力基礎(chǔ)變位作用可變作用汽車荷載+汽車沖擊力汽車離心力汽車引起的土側(cè)壓力人群荷載汽車制動力風荷載流水壓力冰壓力溫度（均勻溫度和梯度溫度）作用支座摩阻力偶然作用地震作用船舶或漂流物的撞擊作用汽車撞擊作用列車牽引力列車橫向搖擺力凍脹力施工荷載鐵路橋無此項列車脫軌荷載長鋼軌斷軌力長鋼軌縱向水平力對公鐵兩用橋，如何選擇作用及其大小？一概述作用的分類（公路）永久作用結(jié)構(gòu)重力（包括結(jié)構(gòu)附加重一概述作用的代表值（大小）作用代表值作用標準值作用頻遇值用于所有作用僅用于可變作用作用準永久值針對不同設(shè)計目的所采用的作用的規(guī)定值不同設(shè)計狀況下的代表值作用頻遇值作用準永久值“頻繁出現(xiàn)”95%概率分位“經(jīng)常出現(xiàn)”50%概率分位準永久值作用頻率（概率密度）頻遇值作用的統(tǒng)計曲線及代表值示意足夠長觀測期內(nèi)的數(shù)據(jù)擬合曲線標準值推算的設(shè)計基準期內(nèi)最大值概率密度(部分可變和偶然作用)一概述作用的代表值（大?。┳饔么碇底饔脴藴手底饔妙l遇值一概述作用代表值的取用永久作用－標準值可變作用－根據(jù)不同的極限狀態(tài)和組合方式分別采用標準值、頻遇值或準永久值作為其代表值。承載能力極限狀態(tài)－標準值正常使用極限狀態(tài)(按短期效應(yīng)組合設(shè)計)－頻遇值頻遇值－標準值乘以頻遇值系數(shù)φ1正常使用極限狀態(tài)(按長期效應(yīng)組合設(shè)計)－準永久值準永久值－標準值乘以準永久值系數(shù)φ2按彈性階段計算結(jié)構(gòu)強度－標準值偶然作用－標準值鐵路橋梁各類荷載－只有“標準值”一概述作用代表值的取用永久作用－標準值內(nèi)容可變作用（車輛活載及其他）三永久作用（恒載）概述：作用的定義、分類及代表值一偶然作用四二作用效應(yīng)組合五內(nèi)容可變作用（車輛活載及其他）三永久作用（恒載）概述：作用的二永久作用恒載橋梁上部結(jié)構(gòu)的恒載－結(jié)構(gòu)自身重力和附屬設(shè)備等外加重力橋梁下部結(jié)構(gòu)的恒載－由支座傳遞下來的上部結(jié)構(gòu)的重力、墩臺自身重力、土壓力和水壓（浮）力等結(jié)構(gòu)重力＝結(jié)構(gòu)體積×材料容重（重力密度）土的重力及土側(cè)壓力－計算涉及結(jié)構(gòu)型式、填料性質(zhì)、墩臺位移和地基變形，也與氣象、水文和外加荷載等因素有關(guān)水浮力－指由地表水或地下水通過地基土壤的孔隙而傳遞給建筑物基礎(chǔ)底面的（自下而上的）水壓力；對位于碎石類土、砂類土、粘砂土等透水性地基上的墩臺，需在設(shè)計中考慮水浮力在檢算結(jié)構(gòu)的使用性能時，預(yù)加力當視為恒載；在檢算結(jié)構(gòu)的承載能力時，預(yù)加力不作為恒載，但把預(yù)應(yīng)力鋼筋視為結(jié)構(gòu)抗力的一部分，但在連續(xù)梁等超靜定結(jié)構(gòu)中，仍需考慮其次效應(yīng)在外部超靜定的混凝土橋梁結(jié)構(gòu)中，混凝土收縮及徐變作用的影響是長期存在的。基礎(chǔ)變位一旦發(fā)生，其對結(jié)構(gòu)的影響也是長期的二永久作用恒載橋梁上部結(jié)構(gòu)的恒載－結(jié)構(gòu)自身重力和附屬設(shè)備二永久作用恒載67受力結(jié)構(gòu)（梁）的自重，一期恒載附屬結(jié)構(gòu)（鋪裝、護欄等）的附加重力，二期恒載土對下部結(jié)構(gòu)的側(cè)壓力超靜定結(jié)構(gòu)中基礎(chǔ)變位會產(chǎn)生附加內(nèi)力混凝土的收縮徐變會產(chǎn)生變形，超靜定結(jié)構(gòu)中還會產(chǎn)生內(nèi)力預(yù)加力，視為恒載或結(jié)構(gòu)抗力的一部分墩臺自重二永久作用恒載11受力結(jié)構(gòu)（梁）的自重，一期恒載附屬結(jié)構(gòu)二永久作用常用材料的重力密度常用材料的重力密度二永久作用常用材料的重力密度常用材料的重力密度內(nèi)容概述：作用的定義、分類及代表值一可變作用（車輛活載及其他）永久作用（恒載）二偶然作用四三作用效應(yīng)組合五內(nèi)容概述：作用的定義、分類及代表值一可變作用（車輛活載及其他三可變作用車輛活載車輛活載—橋梁承受的機動交通活載鐵路橋－列車活載；公路橋－各類汽車活載；公鐵兩用橋－列車活載+汽車活載標準活載—設(shè)計統(tǒng)一采用的車輛活載（車輛活載的種類繁多，故需對車輛活載進行調(diào)查分析和綜合概括，并按照安全、適用和經(jīng)濟的原則加以規(guī)范確定）靜活載—不包含沖擊力的車輛活載。三可變作用車輛活載車輛活載—橋梁承受的機動交通活載三可變作用鐵路列車活載：中—活載發(fā)展情況：1938年公布中華活載標準，1951年制訂了中－Z活載標準，1975年對中－Z活載標準進行修訂，形成目前所用的中－活載標準。中－活載（模擬荷載）由普通活載與特殊活載組成，適用于標準軌距1435mm的干線鐵路地方窄軌（軌距762mm）的標準，與中－活載圖式相同但數(shù)值大幅減少專用鐵路的活載標準，結(jié)合具體情況確定局部構(gòu)件結(jié)構(gòu)整體三可變作用鐵路列車活載：中—活載發(fā)展情況：1938年公布三可變作用鐵路列車活載：UIC活載與高鐵活載考察實際運行的列車及其發(fā)展趨勢，中－活載標準已不適用。（2000年前蒸汽機車已停運，內(nèi)燃和電力機車得到廣泛應(yīng)用；貨車的重載軸重時常高于機車的軸重）我國新的列車活載標準應(yīng)與國際鐵路聯(lián)盟（UIC）制訂的活載標準較為一致。我國高速鐵路列車活載標準：ZK活載0.8*UIC三可變作用鐵路列車活載：UIC活載與高鐵活載考察實際運行等級I級II級III級IV級V級系統(tǒng)類型高運量地鐵大運量地鐵中運量輕軌次中運量輕軌低運量輕軌適用車輛類型A型車B型車C-Ⅰ、Ⅲ型車C-Ⅱ型車現(xiàn)代有軌電車最大客運量（單向小時人次）4.5-7.5萬3.0-5.5萬1.0-3.0萬0.8-2.5萬0.6-1.0萬線路形態(tài)隧道為主隧道為主地面或高架地面為主地面路用情況專用專用專用隔離或少量混用混用為主車輛寬度（m）3.02.82.62.62.6最大軸重（t）161411109最大時速（km/h）80～10080807045～60軌距（mm）14351435143514351435列車最多車輛編組6～86～84～62～42城市軌道交通技術(shù)等級表（共V級）三可變作用城市軌道交通活載《城市軌道交通技術(shù)規(guī)范》（GB50490-2009）等級I級II級III級IV級V級系統(tǒng)類型高運量地鐵大運量地鐵三可變作用城市軌道交通活載（輪系荷載，舉例）A型車B型車C型車三可變作用城市軌道交通活載（輪系荷載，舉例）A型車B型車三可變作用磁浮交通活載某中低速磁浮試驗線（舉例）參照《高速磁浮交通設(shè)計規(guī)范》、《中低速磁浮交通設(shè)計規(guī)范》(征求意見稿)根據(jù)車型確定活載圖式及大小注意三種不同的作用狀態(tài)三可變作用磁浮交通活載某中低速磁浮試驗線（舉例）參照《高三可變作用公路汽車荷載荷載等級——分為公路－I級、公路II級，其選用與公路等級有關(guān)汽車荷載——由車道荷載和車輛荷載組成，兩者的作用不得疊加車道荷載——基于現(xiàn)場測定及作用效應(yīng)對比分析確定的虛擬荷載，用于橋梁結(jié)構(gòu)的整體計算，公路－I級和公路II級采用不同的車道荷載

車輛荷載——適用于結(jié)構(gòu)局部加載、涵洞、橋臺等情況的車輛模擬荷載，公路－I級和公路II級采用相同的車輛荷載公路等級高速公路一級公路二級公路三級公路四級公路汽車荷載等級公路－I級公路－I級公路－I級公路－II級公路－II級公路－II級三可變作用公路汽車荷載荷載等級——分為公路－I級、公路三可變作用公路汽車荷載：車道荷載車道荷載公路－I級PKPK＝360kN，LK≤5mPK＝180kN，LK≥50mPK值采用直線內(nèi)插法確定，5m＜LK＜50m時，計算剪力效應(yīng)時，PK應(yīng)乘以系數(shù)1.2公路－I級qKqK＝10.5kN/m公路－II級PK和qK公路—II級的均布荷載標準值qK和集中荷載標準值PK均按公路—Ⅰ級車道荷載的0.75倍考慮行車道？一座橋梁的車道荷載的加載倍數(shù)由設(shè)計車道數(shù)決定三可變作用公路汽車荷載：車道荷載車道荷載公路－I級PKP三可變作用公路汽車荷載：車輛荷載車輛荷載的立面布置車輛荷載的平面尺寸單位：kN，m三可變作用公路汽車荷載：車輛荷載車輛荷載的立面布置車輛荷三可變作用公路汽車荷載：車輛荷載（續(xù)）車輛荷載的橫向布置（單位：m）車輛荷載的橫向布置示例三可變作用公路汽車荷載：車輛荷載（續(xù)）車輛荷載的橫向布置三可變作用公路車道荷載的橫向折減規(guī)定：對雙車道以上的公路橋，需要考慮車道荷載的多車道橫向折減。橫向折減的理由：在橋梁設(shè)計中，為方便計，各個車道上的車輛活載都是按最不利加載位置布置的，而實際交通情況并非如此。橫向折減的方式：總的車道荷載×橫向折減系數(shù)橫向折減系數(shù)的含義：在多車道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，不同車道上的車道荷載同時處于最不利位置的可能性大小。橫向折減系數(shù)的大?。号c設(shè)計的車道數(shù)有關(guān)。設(shè)計車道數(shù)2345678橫向折減系數(shù)1.000.780.670.600.550.520.50三可變作用公路車道荷載的橫向折減規(guī)定：對雙車道以上的公路三可變作用鐵路中－活載的橫向折減對鐵路橋梁的主要構(gòu)件：單線：不考慮折減雙線：取雙線標準活載之和的90%（0.9）三線及以上者：取各線標準活載之和的80%（0.8）對僅承受局部活載的構(gòu)件，不考慮折減對公鐵兩用橋，如何折減？三可變作用鐵路中－活載的橫向折減對鐵路橋梁的主要構(gòu)件：對三可變作用公路車道荷載的縱向折減計算跨徑L0（m）縱向折減系數(shù)150＜

L0＜4000.97400≤L0

＜6000.96600≤L0

＜8000.95800≤L0

＜10000.94L0≥10000.93折減理由：制定車道荷載標準時，調(diào)查統(tǒng)計重車居多并呈擁擠狀態(tài)，隨著跨度的增加，實際情況會有所緩解跨徑取值：對多跨連續(xù)結(jié)構(gòu)，按最大計算跨徑（主跨）進行縱向折減鐵路橋梁：無此規(guī)定。對超大跨度橋梁，由于列車長度的限制，鐵路活載效應(yīng)占總的荷載效應(yīng)的比重則會逐步減小三可變作用公路車道荷載的縱向折減計算跨徑L0（m）縱向折三可變作用車輛活載的加載加載——就是按最不利原則布置車輛活載，通過結(jié)構(gòu)分析計算橋梁活載效應(yīng)（內(nèi)力和變位）的最不利值。一般做法——先計算結(jié)構(gòu)內(nèi)力及位移影響線，然后布載并加載。對均布荷載，為荷載集度與對應(yīng)區(qū)段影響線面積的乘積；對集中荷載，為荷載大小與對應(yīng)影響線縱坐標值的乘積。車道荷載加載——布載時，應(yīng)將其中的均布荷載qK（任意長度，任意截?。M布于使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號影響線區(qū)段上，而集中荷載PK只布置在相應(yīng)影響線中的一個影響線最大峰值處。（例子）公路車輛荷載和鐵路中－活載加載——使用輪系荷載直接加載并通過試算（窮舉法）的方法找出最不利值。當采用手工計算時，直接使用輪系荷載加載較為繁瑣，可采用等代荷載（或稱換算均布荷載）取代。

均布荷載，可任意截取，同號影響線滿布集中荷載，置于影響線峰值上三可變作用車輛活載的加載加載——就是按最不利原則布置車輛沖擊作用現(xiàn)象結(jié)構(gòu)振動比靜活載的效應(yīng)大原因線路車輛結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)動力學分析簡化：沖擊力沖擊系數(shù)（）確定鐵路橋梁公路橋梁動力問題簡化為靜力問題結(jié)構(gòu)剛度結(jié)構(gòu)基頻當f＜1.5Hz時，＝0.05當1.5Hz≤f≤14Hz時，＝0.1767f－0.0157當f＞14Hz時，＝0.45三可變作用車輛活載的沖擊力舉例簡支梁橋豎彎基頻連續(xù)梁橋豎彎基頻（對正彎矩及剪力）荷載試驗更趨合理分析手段沖擊力標準值為車輛活載標準值×沖擊系數(shù)，車輛活載總效應(yīng)為標準值×（1+）沖擊作用現(xiàn)象結(jié)構(gòu)振動比靜活載原因線路車輛結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)動力學分析簡三可變作用人群荷載鐵路橋梁明橋面：4kN/m2。鐵路橋梁道砟橋面：距離梁中心2.45m以內(nèi)的人行道，取10kN/m2；距離梁中心2.45m以外的人行道，取4kN/m2。公路橋梁人群荷載集度：3kN/m2（L0≤50m），2.5kN/m2（L0≥150m），其間線性內(nèi)插；城市郊區(qū)行人密集地區(qū)取上述值的1.15倍。專用人行橋：3.5kN/m2。人行道板：以4kN/m2

（公）或1.5kN（鐵）的荷載進行檢算。欄桿：按0.75kN/m考慮水平推力。立柱和扶手：按1.0kN/m考慮豎向力。三可變作用人群荷載鐵路橋梁明橋面：4kN/m2。公路橋梁三可變作用離心力離心力－車輛行駛在曲線線路上時，因速率方向變化而引起的橫向水平力。 離心力的大?。囕v活載（不計沖擊力）乘以離心力系數(shù)C

C值按下式計算：式中V——設(shè)計行車速度（km/h）；R——曲線半徑（m）。離心力的著力點－在橋面以上1.2m處（公路橋）或軌頂面上2m處（鐵路橋）。三可變作用離心力離心力－車輛行駛在曲線線路上時，因速率方三可變作用風荷載空氣運動形成風，當風受到橋梁阻礙時，橋梁就承受到風壓（荷載）。對大跨柔性斜拉橋、懸索橋以及高塔高墩等，尤其需要考慮風荷載。順風向風壓和橫風向風壓順風向風壓：平均風壓（靜力，簡化）和脈動風壓（動力，仿真）

公路橋橫橋向風荷載按下式計算

Fwh——橫橋向風荷載標準值（kN）

Wd——設(shè)計基準風壓（kN/m2）（由基本風速和風壓推算得出）

k0——設(shè)計風速重現(xiàn)期換算系數(shù)（與橋梁重要性有關(guān)）

k1——風載阻力系數(shù)（與結(jié)構(gòu)有關(guān)）

k3——地形、地理條件系數(shù)（與環(huán)境有關(guān)）

Awh——結(jié)構(gòu)橫向迎風面積（m2）（與構(gòu)造有關(guān)）TayBridge1879TacomaNarrows1940VolgaRiverbridge

2010公路橋梁抗風設(shè)計規(guī)范

鐵路橋風荷載計算類同

三可變作用風荷載空氣運動形成風，當風受到橋梁阻礙時，橋梁三可變作用制動力或（列車）牽引力車輛制動力（或牽引力）是指車輛在剎車時（或啟動時）為克服車輛的慣性力（或阻力）而在路面（或軌道）與車輪之間發(fā)生的滑動摩擦力。制動力或牽引力是墩臺設(shè)計的重要水平荷載，是作用在橋上的縱向水平力，但兩者的作用方向相反。采用簡化辦法進行計算。對鐵路橋，規(guī)定列車制動力或牽引力按豎向靜活載的重力的10%計算，其作用點在軌頂以上2m處。公路橋梁中只考慮制動力。一個設(shè)計車道上的制動力為車道荷載標準值在加載長度上計算的總重力的10%，同向行駛雙車道：兩倍；同向行駛?cè)嚨溃?.34倍；同向行駛四車道：2.68倍。對雙向車道的公路橋，取值是否合理？三可變作用制動力或（列車）牽引力車輛制動力（或牽引力）是三可變作用溫度作用溫度作用－因氣溫的變化而引起的結(jié)構(gòu)變形及附加力。溫度的變化：(年)均勻溫度和梯度溫度(溫差)。均勻溫度對靜定和超靜定結(jié)構(gòu)的影響梯度溫度對靜定和超靜定結(jié)構(gòu)的影響均勻溫度的變化幅度：按橋梁所在地區(qū)的氣溫條件（一般取當?shù)刈罡吆妥畹驮缕骄鶜鉁兀┐_定，變化幅度自結(jié)構(gòu)合龍時的溫度算起。公路橋豎向梯度溫度的變化曲線，見圖。鐵路橋的豎向、橫向梯度溫度曲線各種材料的線膨脹系數(shù)，按規(guī)范取值。公路橋梁豎向梯度溫度（尺寸單位：mm）三可變作用溫度作用溫度作用－因氣溫的變化而引起的結(jié)構(gòu)變形三可變作用流水壓力現(xiàn)象－位于河流中的橋墩（臺）會受到流水壓力的作用。原因－橋墩上游迎水一側(cè)會形成高壓區(qū)，下游一側(cè)會形成低壓區(qū)。這種前后壓力差便構(gòu)成水流對橋墩的壓力。特點－流水壓力標準值與橋墩的截面形狀、表面粗糙率、水流流速和形態(tài)等有關(guān)。計算公式：流水（洪水）會加劇基底沖刷，或誘發(fā)泥石流，導致橋梁災(zāi)害。

德陽石亭江鐵路橋，2010四川崇州市懷遠大橋，2010三可變作用流水壓力現(xiàn)象－位于河流中的橋墩（臺）會受到流水三可變作用流水壓力（洪水災(zāi)害）成都華陽通濟橋2010西安灞河鐵路橋2002四川安縣先林大橋2010河南欒川伊河橋2010三可變作用流水壓力（洪水災(zāi)害）成都華陽通濟橋2010西三可變作用冰壓力位于冰凌河流或水庫的橋梁墩臺，應(yīng)根據(jù)當?shù)乇璧木唧w條件及墩臺的結(jié)構(gòu)形式，考慮冰壓力的作用。冰壓力分類：河流流冰（因順流而下、撞擊橋墩而）產(chǎn)生的動壓力；由于風及水流作用于（常在水庫內(nèi)形成的）大面積冰層產(chǎn)生的靜壓力；冰覆蓋層受溫度影響膨脹（且受到約束）時產(chǎn)生的靜壓力；冰堆整體推移產(chǎn)生的靜壓力；冰層因水位升降產(chǎn)生的豎向作用力。計算公式：

按橋規(guī)辦理，但應(yīng)結(jié)合具體情況進行分析三可變作用冰壓力位于冰凌河流或水庫的橋梁墩臺，應(yīng)根據(jù)當?shù)貎?nèi)容概述：作用的定義、分類及代表值一偶然作用永久作用（恒載）二可變作用（車輛活載及其他）三四作用效應(yīng)組合五內(nèi)容概述：作用的定義、分類及代表值一偶然作用永久作用（恒載）四偶然作用地震作用地震引起的橋梁振動－由于地震波在土中傳播，使震區(qū)發(fā)生地面運動；橋梁基礎(chǔ)首先受到外加的強迫運動，并導致整個橋梁的振動。地震力（作用）－主要指強烈的地面運動引起的結(jié)構(gòu)自身的慣性力（加速度與質(zhì)量的乘積），其大小與地面運動程度、結(jié)構(gòu)動力特性、橋梁所在的地質(zhì)情況等有關(guān)。震害是橋梁面臨的主要自然災(zāi)害（涉及面廣，破壞嚴重）。汶川地震：百花大橋汶川地震：小漁洞大橋汶川地震造成國省干線10余座橋梁徹底垮塌，670座橋梁嚴重受損。四偶然作用地震作用地震引起的橋梁振動－由于地震波在土中傳四偶然作用地震作用（續(xù)）震級：里氏（Richter），地震的強弱（釋放能量的大?。?，最大9.5級（唐山7.8級，汶川8.0級，日本9.0級）烈度：麥氏（Mercalli），地震對地面結(jié)構(gòu)的破壞程度，分為12級（基本烈度，按地區(qū)劃分）設(shè)計烈度：抗震設(shè)計中所采用的地震基本烈度（小于7度不考慮），可以大于（或小于）建橋地區(qū)的基本烈度。烈度的描述：水平地震系數(shù)

，2001年起，采用地震動峰值加速度系數(shù)代替。地震力計算方法：靜力法、反應(yīng)譜法，動態(tài)時程法地震動峰值加速度系數(shù)（g）<0.050.050.100.150.200.30≥0.40地震基本烈度<ⅥⅥⅦⅦⅧⅧⅨ地震基本烈度與地震動峰值加速度系數(shù)的對應(yīng)關(guān)系由結(jié)構(gòu)基本運動方程沿時間歷程進行積分求解結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)的方法公路橋梁抗震設(shè)計細則（JTG/TB02-01-2008）

《城市橋梁抗震設(shè)計規(guī)范》（CJJ166-2011）鐵路工程抗震設(shè)計規(guī)范（GB50111-2006）四偶然作用地震作用（續(xù)）震級：里氏（Richter），地四偶然作用船舶或漂流物的撞擊作用船舶的撞擊作用－碰撞過程十分復雜，簡化計算環(huán)境因素（風浪、氣候、水流等）船舶特性（類型、尺寸、速度、裝載情況、船體強度和剛度等）結(jié)構(gòu)特性（尺寸、形狀、材料、質(zhì)量和抗力等）船舶撞擊作用計算內(nèi)河：靜力法（假定全部動能轉(zhuǎn)化為靜力功）鐵路橋：計算公式；公路橋：給定標準值近海（海灣海峽）：綜合確定標準值（公路橋）漂流物的撞擊作用難以預(yù)測，計算困難主要針對非通航的河流注意漂流物的阻水作用河南欒川世德吊橋，2010四偶然作用船舶或漂流物的撞擊作用船舶的撞擊作用－碰撞過程四偶然作用公路橋船舶撞擊作用標準值四偶然作用公路橋船舶撞擊作用標準值四偶然作用船舶的撞擊作用（事故）1987年4月新橋開通？美國陽光高架橋，1980年5月9號被一貨輪撞擊，死35人廣東九江大橋2007年6月15日撞毀一聯(lián)引橋，死9人四偶然作用船舶的撞擊作用（事故）1987年4月新橋開通？四偶然作用汽車撞擊作用橋梁護欄，跨線橋橋墩等，需考慮汽車的撞擊作用。汽車撞擊力標準值在車輛行駛方向取1000kN，在車輛行駛垂直方向取500kN，兩個方向的撞擊力不得同時考慮，撞擊力作用于行車道以上1.2m處。對于設(shè)有防撞設(shè)施的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，可視防撞設(shè)施的防撞能力，對汽車撞擊標準值予以折減。

四川內(nèi)宜高速貨車撞垮天橋201108水泥罐車撞傷京珠高速（湖南）橋梁200904四偶然作用汽車撞擊作用橋梁護欄，跨線橋橋墩等，需考慮汽車內(nèi)容概述：作用的定義、分類及代表值一作用效應(yīng)組合永久作用（恒載）二可變作用（車輛活載及其他）三五偶然作用四內(nèi)容概述：作用的定義、分類及代表值一作用效應(yīng)組合永久作用（恒五作用效應(yīng)組合概述作用效應(yīng)組合－各種作用效應(yīng)的取舍以及作用效應(yīng)的線性疊加組合原則依據(jù)：按照相關(guān)橋梁設(shè)計規(guī)范要求進行組合方法：必需考慮各種作用效應(yīng)的取舍以及它們同時作用的可能性目的：找出橋梁在施工