第十章 橋梁工程概論

橋梁工程概論

BridgeEngineering§1橋梁工程的發(fā)展?fàn)顩r一、我國(guó)橋梁建筑成就三、橋梁工程展望最佳鏈接二、國(guó)外橋梁建筑的發(fā)展橋梁按年代分類古代橋梁－大致指19世紀(jì)之前的橋梁?，F(xiàn)代橋梁－19世紀(jì)20年代，世界上出現(xiàn)鐵路?，F(xiàn)代橋主要是為適應(yīng)鐵路建設(shè)的需要，在19世紀(jì)后期逐步發(fā)展起來(lái)的，并在鐵路上使用至今。當(dāng)代橋梁－是本世紀(jì)50年代左右發(fā)展起來(lái)的，主要為公路和城市道路服務(wù)的。我國(guó)橋梁建筑的成就趙州橋在隋大業(yè)元年（公元605年左右），李春在河北趙縣修建了趙州石拱橋（又稱安濟(jì)橋）。該橋凈跨37.02m，寬9m，構(gòu)思巧妙，造型美觀，工藝精致，歷1400年而無(wú)恙，舉世聞名，被譽(yù)為“國(guó)際土木工程里程碑建筑”。灞陵橋位于在渭源縣南城門外的清源河上，是一座古典純木結(jié)構(gòu)臥式懸壁拱橋，俗稱“臥橋”，結(jié)構(gòu)獨(dú)特，工藝精巧，已成為渭水一大景觀始建于明洪武初年（1368年），1919年重建，跨度29.5m，高5.4m，寬4.8m；橋底部以十根粗壯圓木并列十一組，從兩岸橋墩逐次遞級(jí)，飛挑凌空，形成半圓狀橋體，橋面有臺(tái)階通道三條，并配有扶手欄桿，橋頂為飛檐挑閣式廊房，共13間64柱

宋代虹橋虹橋（10321033年），見宋代畫家張澤端的名畫《清明上河圖》構(gòu)造奇特，采用兩套木拱并配以橫木，形成穩(wěn)定的超靜定結(jié)構(gòu)。灞（河）橋位于陜西省西安市城東，跨灞水，始建于秦漢常遭水患等各種災(zāi)害，屢毀屢修，清道光十三年（1833年）重修，為67孔簡(jiǎn)支木梁橋，長(zhǎng)近400米，歷時(shí)120多年未毀1955年灞河橋改建為鋼筋混凝土橋，橋墩仍利用舊橋石墩，并用鋼筋混凝土加高盧溝橋位于北京西南，1192年建成，共11孔，跨度11.413.5m橋欄上配有栩栩如生的大小石獅485個(gè)，世所罕見福建泉州萬(wàn)安橋世界上尚保存的最長(zhǎng)、工程最艱巨的石墩石梁橋建于宋朝（10531059年），又稱洛陽(yáng)橋。此橋現(xiàn)長(zhǎng)834m，共47孔，大約3.7m寬施工方法特殊（放養(yǎng)牡蠣，靠蠣殼與塊石相膠結(jié)形成的整體基礎(chǔ)來(lái)抵抗風(fēng)浪）江東橋（虎渡橋）距福建漳州17公里，始建于南宋紹熙年間（公元1190－94年），初為浮橋，嘉定七年（公元1214年）改建為石梁橋，梁石最重近200噸，“虎渡橋”名的來(lái)歷古石橋幾經(jīng)興廢，1928年改建為簡(jiǎn)易的鋼筋混凝土公路橋。抗日戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期，國(guó)民黨政府把該橋炸毀，以阻日軍進(jìn)犯，建國(guó)后立即修復(fù)，1972年又改建，但當(dāng)年“虎渡橋”遺跡尚存，正在維修廣濟(jì)橋（湘子橋）中國(guó)古代名橋之一，建于宋（1173）至明（1513）之間，位于廣東潮安縣，橫跨韓江21跨，518m長(zhǎng)，上部結(jié)構(gòu)有石拱、木梁、石梁等多種型式，還有用18條木船組成的長(zhǎng)達(dá)97.30m的開合式浮橋蘇州寶帶橋連續(xù)石拱橋，35孔，長(zhǎng)317m，中間三孔跨度較大，用于通航建于816819年，江蘇蘇州灌縣安瀾竹索橋始建于宋朝（990年），明朝末年毀于戰(zhàn)火清嘉慶八年（1803年）仿舊制重建，名安（渡狂）瀾橋，橋長(zhǎng)340m，分為8孔，最大跨度61m1974年因興建外江水閘，將橋下移100余米，改用鋼索玉帶橋十七孔橋北京頤和園內(nèi)的十七孔橋建于清乾隆年間（17361795年）拱洞從橋中間向兩端逐漸收小

玉帶橋建于清乾隆十五年（1750年）兩端有反彎曲線的玉石拱

湖州三橋位于江蘇湖州雙林鎮(zhèn)，主拱跨12.6m，寬3.5m居中的拱橋大約建于800年前中國(guó)南方地區(qū)拱橋特點(diǎn)大渡河鐵索橋建于1706年，長(zhǎng)約103m，寬約2.8m，由13條錨固于兩岸的鐵鏈組成作為革命文物保存，現(xiàn)正在維修我國(guó)大跨徑鐵路鋼梁橋的特點(diǎn)結(jié)構(gòu)形式－以桁架梁形式為主材料－主要采用低合金鋼（16錳橋鋼）結(jié)構(gòu)連接－從早期的鉚接過(guò)渡到栓焊連接（指桿件或構(gòu)件在工廠焊接制造，在工地采用高強(qiáng)度螺栓拼接）施工－采用懸臂拼裝等方法在20世紀(jì)80年代，開始研制鋼箱梁和正交異性橋面板結(jié)構(gòu)在20世紀(jì)90年代，鋼箱梁在公路大跨度懸索橋、斜拉橋中得到較多應(yīng)用錢塘江橋主跨1665.84m，公鐵兩用，由我國(guó)橋梁先驅(qū)茅以升先生主持修建1937年9月通車，同年12月侵華日軍攻陷杭州，我國(guó)軍隊(duì)西撤后將橋炸毀，1947年3月修復(fù)。武漢長(zhǎng)江大橋中國(guó)第一座跨越長(zhǎng)江的大橋，1957年完成；鋼桁架連續(xù)梁橋，主跨128m，雙層橋面，公鐵兩用；懸臂拼裝法施工南京長(zhǎng)江大橋1968年完成，其材料、設(shè)計(jì)、施工全部自己承擔(dān)；鋼桁架連續(xù)梁橋，主跨160m，雙層橋面，公鐵兩用；懸臂拼裝法施工，深水基礎(chǔ)施工。

九江長(zhǎng)江大橋1992年完成，位于江蘇九江連續(xù)鋼桁架帶加勁拱梁橋，主跨216m，雙層橋面，公鐵兩用懸臂拼裝法施工蕪湖長(zhǎng)江大橋2000年完成，位于安徽蕪湖；低塔加勁連續(xù)鋼桁架梁橋，主跨312m，雙層橋面，公鐵兩用；懸臂拼裝法施工安康專線鐵路斜腿剛構(gòu)橋鋼斜腿剛構(gòu)，箱形截面，單線鐵路橋主跨176m，世界同類橋梁第一預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋20世紀(jì)50年代，開始對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土橋進(jìn)行研究和試驗(yàn)60－70年代，我國(guó)采用懸臂施工方法，開始建造預(yù)應(yīng)力混凝土T形剛構(gòu)橋80年代，采用懸臂法施工的大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋得到較快發(fā)展90年代，普遍應(yīng)用大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋以及連續(xù)－剛構(gòu)橋五陵衛(wèi)河橋位于河南省湯陰縣，在湯陰至濮陽(yáng)原窄軌鐵路線上為中國(guó)采用了平衡懸臂拼裝法建成的第一座預(yù)應(yīng)力混凝土T型剛構(gòu)橋，1965年4月建成通車橋全長(zhǎng)105ｍ，分跨為25＋50＋25ｍ，橋面寬4.5ｍ舊莊河一號(hào)橋位于云南省祿豐縣境內(nèi)的成昆鐵路線上，是中國(guó)鐵路上首次采用懸臂拼裝法施工的預(yù)應(yīng)力混凝土橋全長(zhǎng)106m，主跨為24+48+24m，1966年完成福建烏龍江橋預(yù)應(yīng)力混凝土T型剛構(gòu)橋（帶掛孔）主跨144m，1971年完成重慶長(zhǎng)江公路大橋預(yù)應(yīng)力混凝土T型剛構(gòu)橋（帶掛孔）主跨174m，1980年完成云南六庫(kù)怒江大橋三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁主跨154m，1990年完成茅嶺江橋位于廣西防城，1986年竣工一對(duì)平行并列、上下部結(jié)構(gòu)分離、跨度相同的鐵路橋和公路橋，分跨48＋80＋48m廣東洛溪大橋雙薄壁墩預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)－剛構(gòu)橋主跨180m，1988年完成虎門大橋西航道橋雙薄壁墩預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)－剛構(gòu)橋主跨270m，世界排名第三，1997年完成南昆線清水河橋鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)－剛構(gòu)橋主跨128m，墩高100m，1996年完成南昆線板其二號(hào)橋采用曲線連續(xù)剛構(gòu)體系，曲線半徑R=450m我國(guó)鐵路上的第一座彎梁橋主跨布置為447244m濁漳河橋預(yù)應(yīng)力混凝土斜腿剛構(gòu)橋主跨82m，1981年建成，支架法施工廈門高集海峽大橋多跨預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋（8×45＋8×45＋12×45＋10×45＋8×45m），總長(zhǎng)2070m在中國(guó)首次采用移動(dòng)式模架逐孔現(xiàn)澆施工1991年竣工，跨越高崎集美海峽錢塘江二橋公路、鐵路并行分離的公路鐵路兩用橋，鐵路橋雙線，1991年竣工公路、鐵路正橋均為18孔一聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土箱型連續(xù)梁，分跨為45＋65＋14×80＋65＋45m，連續(xù)長(zhǎng)度達(dá)1340m，為目前國(guó)內(nèi)之冠大跨預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的基本特點(diǎn)在縱向采用三跨或多跨對(duì)稱布置的變高度梁在橫向采用單箱（或多箱）單室（或多室）的箱形截面縱橫向預(yù)應(yīng)力采用鋼鉸線大噸位預(yù)應(yīng)力體系（包括相應(yīng)錨具和張拉設(shè)備），豎向預(yù)應(yīng)力采用高強(qiáng)度粗鋼筋，形成三向預(yù)應(yīng)力施工方法為懸臂拼裝或灌筑

石拱橋和鋼筋混凝土拱橋石拱橋歷史悠久。創(chuàng)造和推廣了不少新穎的混凝土和鋼筋混凝土拱橋結(jié)構(gòu)。雙曲拱橋，桁架拱、剛架拱、扁殼拱等。無(wú)支架施工方法。纜索吊裝法、懸臂扣掛或桁架法、勁性骨架法和轉(zhuǎn)體法等。鋼管混凝土拱橋。成昆鐵路一線天橋鐵路石拱橋，跨度54m有支架（鋼拱架）施工，1966年建成九溪溝大橋位于四川省豐都縣九溪溝，跨徑為116m有支架施工，1972年建成，時(shí)為世界上跨徑最大的石拱橋，保持紀(jì)錄18年之久公路石拱橋，1990年建成，跨度120m，當(dāng)時(shí)為世界跨度第一有支架施工烏巢河橋雙曲拱河南前河大橋中國(guó)最大的公路雙曲拱橋，跨度150m，1970年建成有支架施工剛架拱主腿次腿主梁次梁四川宜賓金沙江小南門大橋中承式混凝土提籃拱橋，跨度240m，1990年建成，時(shí)稱“亞洲第一大中承

式鋼混拱橋”勁性骨架法施工2001年11月7日4：30分左右橋面突然垮塌四川宜賓金沙江小南門大橋重慶綦江新虹橋原虹橋?yàn)殇摴芑炷料禇U拱，因質(zhì)量事故于1999年1月4日整體垮塌，死40人，傷14人，震驚全國(guó)新虹橋系X型鋼筋混凝土人行拱橋，全長(zhǎng)160米，凈跨130米，寬7.5米，1999年9月28日開工，2000年12月峻工并投入使用，立碑紀(jì)念四川省交通廳設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，大橋局施工，“全國(guó)最老最大的建橋隊(duì)正建造一座該隊(duì)建橋史上最小但影響最大的橋”北京永定河7號(hào)橋鐵路鋼筋混凝土中承式拱橋，跨度150m1972年建成，拱架法施工（鐵路最大跨度）四川涪陵烏江大橋跨度200m，1988年建成轉(zhuǎn)體法施工四川旺蒼東河大橋我國(guó)第一座鋼管混凝土系桿拱橋跨度115m，1990年建成三峽工程專用公路黃柏河橋上承式鋼管砼拱，橋長(zhǎng)276.71m，跨度160m轉(zhuǎn)體施工，1996年竣工桁架拱：貴州劍河橋主跨150m，1985年建成組合桁架拱：江界河橋位于貴州甕安跨度330m，世界上跨度最大的桁架拱橋懸臂拼裝施工1995年建成四川萬(wàn)州長(zhǎng)江大橋：全景世界上跨度最大的鋼筋混凝土拱橋，主跨420m采用勁性骨架（含鋼管混凝土）和纜索吊裝方法施工1997年建成四川萬(wàn)州長(zhǎng)江大橋：全橋模型試驗(yàn)斜拉橋自20世紀(jì)50年代公路斜拉橋問(wèn)世以來(lái)，這種結(jié)構(gòu)合理、跨越能力大、外形美觀的橋型就如異軍突起，發(fā)展迅猛。在70年代，我國(guó)開始探索和實(shí)踐斜拉橋，修建了四川云陽(yáng)湯溪河橋（主跨76m）和上海松江縣新五橋（主跨54m）。至今，已修建各種類型的斜拉橋50座左右，成為目前世界上建造斜拉橋座數(shù)最多的國(guó)家之一。四川云陽(yáng)湯溪河橋我國(guó)第一座試驗(yàn)性斜拉橋，孔跨布置為34.91+75.84+34.91m，全長(zhǎng)153.12m每塔有三對(duì)斜拉索，由鋼芯纜索組成，呈輻射形布置。主梁為單箱，塔墩固結(jié)1975年建成濟(jì)南黃河大橋上海南浦大橋上海楊浦大橋上海徐浦大橋武漢長(zhǎng)江二橋武漢長(zhǎng)江三橋（白沙洲大橋）武漢軍山大橋銅陵長(zhǎng)江大橋香港汲水門大橋主跨430m，1997年建成福建青州閩江大橋結(jié)合梁斜拉橋，主跨605m，2000年建成宜昌夷陵長(zhǎng)江大橋三塔單索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋主跨348m，梁段預(yù)制拼裝，2001年完工岳陽(yáng)洞庭湖大橋三塔預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋，雙索面主跨310m，2001年2月開通南京長(zhǎng)江二橋廣西來(lái)賓紅水河橋斜拉橋特點(diǎn)結(jié)構(gòu)形式－常采用的是雙塔雙（密）索面（半）漂浮結(jié)構(gòu)體系主塔材料－采用鋼筋混凝土主梁材料－為預(yù)應(yīng)力混凝土或鋼或兩者的組合主梁截面－為雙（或多）主梁式、箱形等懸臂方法施工技術(shù)研究課題－結(jié)構(gòu)抗風(fēng)、抗震設(shè)計(jì)以及斜索的使用壽命問(wèn)題由于剛度的原因，鐵路斜拉橋的實(shí)例極少汕頭海灣大橋西陵長(zhǎng)江大橋廣東虎門大橋宜昌長(zhǎng)江大橋海滄大橋香港青馬大橋江陰長(zhǎng)江大橋橋梁工程展望橋跨結(jié)構(gòu)繼續(xù)向大跨發(fā)展預(yù)應(yīng)力混凝土橋逐步成為發(fā)展主體（中小跨度）結(jié)構(gòu)型式和構(gòu)造呈多樣化發(fā)展橋梁設(shè)計(jì)理論更趨完善和合理橋梁CAD技術(shù)應(yīng)用更趨廣泛建橋材料向高強(qiáng)、新功能、輕質(zhì)方向發(fā)展一、橋梁的基本組成部分三、橋梁的其他分類簡(jiǎn)述四、橋梁造型與美學(xué)最佳鏈接二、橋梁的主要類型§2橋梁的組成和分類車輛和行人跨越障礙的建筑工程物；是線路跨越障礙的的延伸部分或連接部分。橋梁一、橋梁組成:上部結(jié)構(gòu)（superstructure），包括橋跨結(jié)構(gòu)，也叫承重結(jié)構(gòu)橋面構(gòu)造（deck）下部結(jié)構(gòu)（substructure），也叫支承結(jié)構(gòu)，包括橋墩與橋臺(tái)（abutmentandpier）墩臺(tái)基礎(chǔ)（foundation）支座（bearing）附屬結(jié)構(gòu)物（橋面系、伸縮縫、錐坡等）1.跨度或跨徑（span）－表征橋梁技術(shù)水平的重要指標(biāo)。⑴凈跨徑l0：梁式橋的凈跨徑是設(shè)計(jì)洪水位上兩相鄰橋墩（或橋臺(tái)）之間的凈距。常用技術(shù)術(shù)語(yǔ)拱橋的凈跨徑的是每孔拱跨兩個(gè)拱腳界面最低點(diǎn)之間的水平距離。常用技術(shù)術(shù)語(yǔ)⑵總跨徑Σl0

：多孔橋梁中各孔凈跨徑的總和，也稱橋梁孔徑，反應(yīng)了橋下宣泄洪水的能力。⑶計(jì)算跨徑l：梁式橋的計(jì)算跨徑指兩相鄰支座中心的距離。常用技術(shù)術(shù)語(yǔ)拱橋的計(jì)算跨徑指每孔拱跨兩個(gè)拱腳界面型心點(diǎn)之間的水平距離。常用技術(shù)術(shù)語(yǔ)2.橋長(zhǎng)L1：兩橋臺(tái)胸墻之間的距離，橋梁規(guī)模的劃分指標(biāo)。橋全長(zhǎng)L：兩橋臺(tái)臺(tái)尾之間的距離。常用技術(shù)術(shù)語(yǔ)3.橋梁高度：橋面與低水位（或橋下路面）之間的距離。建筑高度h：行車路面（或軌頂）至橋跨結(jié)構(gòu)最下緣之間的距離。橋下凈空高度H：橋跨結(jié)構(gòu)最下緣至設(shè)計(jì)洪水位（或計(jì)算通航水位）之間的距離。常用技術(shù)術(shù)語(yǔ)二、橋梁的分類橋梁的分類（續(xù)）鋼架橋結(jié)構(gòu)體系分類a－懸臂梁橋b－連續(xù)梁橋c－拱橋d－懸索橋e－剛架橋f－T型剛構(gòu)g－斜腿剛構(gòu)h－連續(xù)剛構(gòu)i－斜拉橋j－系桿拱梁橋簡(jiǎn)支梁橋懸臂梁橋等截面連續(xù)梁橋變截面連續(xù)梁橋連續(xù)剛構(gòu)梁為承重結(jié)構(gòu)，主要以其抗彎能力來(lái)承受荷載；在豎向荷載作用下，其支承反力也是豎直的；簡(jiǎn)支的梁部結(jié)構(gòu)只受彎受剪，不承受軸向力增加中間支承，可減少跨中彎矩，更合理地分配內(nèi)力，加大跨越能力梁式體系分實(shí)腹式和空腹式，前者的梁截面為T形、工字形和箱形等，后者指桁架結(jié)構(gòu)；梁的高度可等高或變高剛構(gòu)（架）橋墩梁共同受彎剪T形剛構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)墩柱的變化形式門式剛架T形剛構(gòu)斜腿剛構(gòu)V形剛構(gòu)拱橋三鉸拱兩鉸拱無(wú)鉸拱系桿拱結(jié)構(gòu)特征：主要承重結(jié)構(gòu)具有曲線外形受力特點(diǎn)：在豎向荷載作用下，拱主要承受軸向壓力，但也受彎受剪。支承反力不僅有豎向反力，也承受較大的水平推力靜力學(xué)分類：?jiǎn)毋q拱、雙鉸拱、三鉸拱和無(wú)鉸拱常用材料：石材、鋼筋混凝土、鋼材施工方法：有支架和無(wú)支架施工系桿吊桿主拱圈立柱行車道系懸索橋組成：主要由索（又稱纜）、塔、錨碇、加勁梁等組成受力：在豎向荷載作用下，索受拉，塔受壓，錨碇受拉拔反力材料：索通常用高強(qiáng)度鋼絲制成圓形大纜，加勁梁多采用鋼桁架或扁平箱梁，橋塔可采用鋼筋混凝土或鋼跨度：因懸索的抗拉性能得以充分發(fā)揮且大纜尺寸基本上不受限制，故懸索橋的跨越能力一直在各種橋型中名列前茅

纜塔錨錠加勁梁斜拉橋形式：由梁、塔和斜索組成的組合體系，結(jié)構(gòu)型式多樣，造型優(yōu)美壯觀受力：在豎向荷載作用下，梁以受彎為主，塔以受壓為主，斜索則承受拉力材料：斜索采用高強(qiáng)鋼絲制成，塔多采用鋼筋混凝土，梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土梁或鋼箱梁斜拉索索塔主梁§4公路橋梁上的作用前者為直接作用，也可稱荷載；后者為間接作用（不宜稱為荷載）[新橋規(guī)（JTGD62-2004）]施加在結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力（如汽車、結(jié)構(gòu)自重等）作用:引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的原因（如地震、基礎(chǔ)不均勻沉降、溫度變化等）。作用(永久作用

)(可變作用

)(偶然作用

)

一、作用的分類

1.按時(shí)間的變化情況2.按對(duì)結(jié)構(gòu)的反應(yīng)情況（加速度的大小）作用可分為：

靜態(tài)作用

動(dòng)態(tài)作用在使用使用期內(nèi)，其量值不隨時(shí)間而變化，或其變化值與其平均值相比可以忽略不計(jì)的作用。

永久作用7種：

weightofthestructure結(jié)構(gòu)物重力

prestress

預(yù)加應(yīng)力

gravityofthesoil土的重力

lateralforcefromthesoil土側(cè)壓力

shrinkageandcreepofconcrete混凝土收縮及徐變作用

deformationofthefoundation基礎(chǔ)變位作用

buoyancy水的浮力3.1

永久作用（恒載）在結(jié)構(gòu)使用期內(nèi)，其量值隨時(shí)間變化，且其變化值與其平均值相比不可以忽略的作用。共11種:3.2可變作用

Loadofthemotor汽車荷載

Impact

汽車的沖擊力

Centrifugalforce

汽車的離心力

Braking

汽車的制動(dòng)力

Lateralforceofthesoilcausedbythemotor汽車引起的土側(cè)壓力

Loadofthepedestrian

人群荷載

Wind風(fēng)荷載

HydraulicPressureofflow流水壓力

Pressureofice冰壓力

Temperatureeffect溫度作用

Frictionofthebearing支座摩阻力第三章公路橋梁上的作用3.2.1汽車荷載——最主要的可變作用（活載）1)汽車荷載的組成與使用規(guī)定新標(biāo)準(zhǔn)：

①等級(jí)：汽車荷載分為公路-Ⅰ級(jí)和公路-Ⅱ級(jí)②組成：車道荷載(均布荷載+集中荷載）車輛荷載③使用：橋涵結(jié)構(gòu)的整體計(jì)算采用車道荷載，局部加載、橫向橋面板、涵洞、橋臺(tái)臺(tái)后汽車引起的土壓力和擋土墻上汽車引起的土壓力等的計(jì)算采用車輛荷載。車輛荷載與車道荷載的作用不得疊加。２)汽車荷載等級(jí)的使用規(guī)定３)車道荷載的計(jì)算圖示４)車道荷載的標(biāo)準(zhǔn)值

均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值：10.5kN/m

集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：

計(jì)算跨徑小于等于5m時(shí)，180kN

計(jì)算跨徑大于等于50m時(shí)，360kN

計(jì)算跨徑在5至50m之間時(shí)，直線內(nèi)插。剪力效應(yīng)應(yīng)再乘以1.2的系數(shù)。公路-Ⅱ級(jí)車道荷載的均布荷載的標(biāo)準(zhǔn)值和集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值，為公路-Ⅰ級(jí)車道的0.75倍。５)車道荷載的加載方式

車道荷載的均布荷載標(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)值只作用于相應(yīng)影響線中一個(gè)影響線上峰值處。６)車輛荷載的布置圖示與規(guī)定：公路－Ⅰ級(jí)和公路－Ⅱ級(jí)汽車荷載采用同一車輛荷載標(biāo)準(zhǔn)值。1.82.5３.015.01.41.47.0550kN汽車平面尺寸7)車輛荷載的技術(shù)指標(biāo)如下表8)車道荷載或車輛荷載的橫向布置：橫向布置的最大車道數(shù)不應(yīng)超過(guò)設(shè)計(jì)規(guī)定的車道數(shù)9)多車道橫向折減系數(shù)ξ

當(dāng)橫向布置的車道數(shù)超過(guò)２車道時(shí)，應(yīng)按布置的車道數(shù)計(jì)算后乘以橫向折減系數(shù)ξ

；但不得小于２車道計(jì)算的結(jié)果，否則，以２車道計(jì)算的結(jié)果為準(zhǔn)。

車道數(shù)2345678橫向折減系數(shù)ξ1.000.780.670.600.550.520.510)

縱向折減系數(shù)的規(guī)定

施加于長(zhǎng)跨橋梁上的汽車荷載應(yīng)考慮縱向折減。當(dāng)橋梁計(jì)算跨徑L≥150m時(shí)，應(yīng)按表規(guī)定的縱向折減系數(shù)進(jìn)行折減。當(dāng)為多跨連續(xù)結(jié)構(gòu)時(shí)，整個(gè)結(jié)構(gòu)均應(yīng)按最大的計(jì)算跨徑考慮汽車荷載效應(yīng)的縱向折減?？v向折減系數(shù)3.2.2汽車沖擊力（沖擊系數(shù)μ）1）汽車荷載的沖擊力產(chǎn)生原因:

考慮的方法:

如何計(jì)算:(1+μ)

２)沖擊力與結(jié)構(gòu)的自振頻率有關(guān)人群3kN/m2~2.5kN/m2人群荷載橫向布置緣石人行道寬0.75kN/m1.0kN/m3kN/m2~2.5kN/m23.2.3人群荷載50m---計(jì)算跨徑---150m行人密集地區(qū)：1.15倍系數(shù)專用人行橋：3.5kN/m2人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值的規(guī)定:1、當(dāng)橋梁的計(jì)算跨徑小于或等于50m時(shí)，取3.0KN/m2;

當(dāng)橋梁的計(jì)算跨徑大于150m時(shí)，取2.5KN/m2;

當(dāng)橋梁的計(jì)算跨徑在50m-150m之間時(shí)，線性內(nèi)插計(jì)算。對(duì)跨徑不等的連續(xù)結(jié)構(gòu)，以最大計(jì)算跨為準(zhǔn)。2、城市郊區(qū)行人密集區(qū)一般取上述值得1.15倍。3、專用人行橋梁，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值為3.5KN/m2

。1）汽車的離心力曲線橋梁且曲線半徑≤250m如何計(jì)算H=CPC為離心系數(shù)，

V

為計(jì)算行車速度，按橋梁所在線路等級(jí)規(guī)定取定，km/h

R

為曲線半徑，m

車道數(shù)大于2時(shí)，按前述表折減。3.2.4其他車輛荷載的離心力作用方向及作用點(diǎn)AA1.2mA-AR《橋規(guī)》規(guī)定：

制動(dòng)力的標(biāo)準(zhǔn)值為布置在加載長(zhǎng)度上計(jì)算總重力的10%，但公路-1級(jí)的制動(dòng)力的標(biāo)準(zhǔn)值不得小于165KN；公路-Ⅱ級(jí)的制動(dòng)力的標(biāo)準(zhǔn)值不得小于90KN；多車道時(shí)，制動(dòng)力為上述計(jì)算值進(jìn)行橫向折減（2-2；3-2.34；4-2.64）。2）汽車制動(dòng)力1.2m固定支座處滑動(dòng)支座處《橋規(guī)》僅對(duì)中、小跨徑橋梁的平均風(fēng)壓做了規(guī)定，對(duì)大跨橋梁一般要進(jìn)行專門的抗風(fēng)設(shè)計(jì)和研究風(fēng)產(chǎn)生的效應(yīng)

平均風(fēng)壓

脈動(dòng)風(fēng)壓

周期風(fēng)壓采用靜力計(jì)算方法采用隨機(jī)振動(dòng)理論計(jì)算采用空氣動(dòng)力學(xué)理論計(jì)算3）風(fēng)荷載4)溫度作用（次內(nèi)力）：均勻溫度和梯度溫度

溫度影響力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（年平均）氣溫變化和溫差兩種情況，前者可說(shuō)明結(jié)構(gòu)在一年中的溫度變化，后者則可解釋為結(jié)構(gòu)截面上的不同點(diǎn)或不同構(gòu)件之間的溫差。對(duì)靜定結(jié)構(gòu)，氣溫的變化通常只會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的伸長(zhǎng)或縮短；在超靜定結(jié)構(gòu)中，由于氣溫的變化引起的變形受到約束，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的附加力。由于日照、驟冷等天氣情況引起的溫差對(duì)靜定結(jié)構(gòu)或超靜定結(jié)構(gòu)均可能產(chǎn)生附加力。氣溫變化的幅度，可按橋梁所在地區(qū)的氣溫條件（一般取當(dāng)?shù)刈罡吆妥畹驮缕骄鶜鉁兀┐_定。①均勻溫度的計(jì)算

從結(jié)構(gòu)合龍時(shí)的溫度算起，考慮最高和最低有效溫度的作用效應(yīng)。有效溫度的標(biāo)準(zhǔn)值見下表

②

梯度溫度效應(yīng)的計(jì)算

計(jì)算橋梁結(jié)構(gòu)由于梯度溫度引起的效應(yīng)時(shí)，可采用豎向溫度梯度曲線，其橋面板表面的最高溫度T1規(guī)定于表。對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)，當(dāng)梁高H小于400mm時(shí)，圖中A=H-100（mm）；梁高H不小于400mm時(shí)，A=300mm。對(duì)帶混凝土橋面板的鋼結(jié)構(gòu)，A=300mm?；炷辽喜拷Y(jié)構(gòu)和帶混凝土橋面板的鋼結(jié)構(gòu)的豎向日照反溫差為正溫差乘以-0.5。偶然作用:是在設(shè)計(jì)使用期內(nèi)不一定出現(xiàn)，但一旦出現(xiàn)，其持續(xù)時(shí)間很短而數(shù)值很大的作用。偶然作用會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的安全產(chǎn)生非常大的影響。地震作用：

地震動(dòng)峰值加速度大于0.10g的地區(qū)應(yīng)做抗震設(shè)計(jì)。船只或漂流物的撞擊力：

大小與航道等級(jí)有關(guān)汽車撞擊作用：

1000KN（沿著行駛方向）

500KN（垂直行駛方向）

3.3偶然作用船只或漂流物的撞擊力給橋梁產(chǎn)生的破壞實(shí)例。橋涵結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理論

A）容許應(yīng)力法——彈性理論為基礎(chǔ)

B）極限狀態(tài)法——考慮材料的彈塑性性能的可靠度理論：

承載能力極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)3.4

作用效應(yīng)組合3.4.1設(shè)計(jì)方法回顧

前述的各種作用并不是在所有時(shí)期內(nèi)同時(shí)出現(xiàn)的，因此將不同作用效應(yīng)進(jìn)行合理組合是必要的。極限狀態(tài)：是指整體結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的某一特定狀態(tài)，超過(guò)這一狀態(tài)限界，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件就不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求。可靠性：承載能力極限狀態(tài)—安全性（強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性）正常使用極限狀態(tài)—適用性和耐久性（撓度、抗裂和裂縫寬度）

根據(jù)橋涵在施工和使用過(guò)程中面臨的不同情況，橋涵設(shè)計(jì)分為3種設(shè)計(jì)狀況：

1）持久狀況（持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的作用）：必須進(jìn)行兩種極限狀態(tài)設(shè)計(jì)

2）短暫狀況（臨時(shí)作用）：一般只作承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)

3）偶然狀況（偶然作用）：只作承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)

公路橋涵設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)不同的作用應(yīng)采用不同的代表值。

1.永久作用應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值作為代表值。

2.可變作用應(yīng)根據(jù)不同的極限狀態(tài)分別采用標(biāo)準(zhǔn)值、頻遇值或準(zhǔn)永久值作為其代表值。承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)及按彈性階段計(jì)算結(jié)構(gòu)強(qiáng)度時(shí)應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值為可變作用的代表值。正常使用極限狀態(tài)按短期效應(yīng)（頻遇）組合設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)采用頻遇值為可變作用的代表值；按長(zhǎng)期效應(yīng)（準(zhǔn)永久）組合設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)采用準(zhǔn)永久值為可變作用的代表值。

3.偶然作用取其標(biāo)準(zhǔn)值為代表值。作用的取值3.4.1設(shè)計(jì)方法回顧1、永久作用的標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)結(jié)構(gòu)自重（包括結(jié)構(gòu)附加重力），可按結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)尺寸與材料單位體積的自重（重力密度）計(jì)算確定。2、可變作用的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按規(guī)范規(guī)定采用。

可變作用頻遇值為可變作用標(biāo)準(zhǔn)值乘以頻遇值系數(shù)。

可變作用準(zhǔn)永久值為可變作用標(biāo)準(zhǔn)值乘以準(zhǔn)永久值系數(shù)。3、偶然作用應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)資料，結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)確定其標(biāo)準(zhǔn)值。4、作用的設(shè)計(jì)值規(guī)定為作用的標(biāo)準(zhǔn)值乘以相應(yīng)的作用分項(xiàng)系數(shù)。作用的代表值取用3.4.1設(shè)計(jì)方法回顧作用效應(yīng)組合——是指在確定出各種橋梁作用后，需要根據(jù)作用特性、橋梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、施工方法以及橋位處的環(huán)境等因素來(lái)決定各種作用的取舍以及它們同時(shí)作用的可能性。

3.4作用效應(yīng)組合

1）只有在結(jié)構(gòu)上可能同時(shí)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)件需作不同受力方向的驗(yàn)算時(shí)，則應(yīng)以不同方向的最不利的作用效應(yīng)進(jìn)行組合。作用效應(yīng)組合的原則

2）當(dāng)可變作用的出現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生有利影響時(shí)，該作用不應(yīng)參與組合。

3）施工階段作用效應(yīng)的組合，應(yīng)按計(jì)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)具均應(yīng)作為臨時(shí)荷載加以考慮。

4）多個(gè)偶然作用不同時(shí)參與組合。

5）鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，可不考慮混凝土收縮和徐變、溫度作用效應(yīng)參與組合；基礎(chǔ)變位作用是否參與組合視具體情況確定；拱橋仍應(yīng)考慮混凝土收縮和徐變、溫度作用效應(yīng)和基礎(chǔ)變位作用的組合。3.4作用效應(yīng)組合3.4.2承載能力極限狀態(tài)下的組合：基本組合和偶然組合

永久作用的設(shè)計(jì)值效應(yīng)與可變作用設(shè)計(jì)值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達(dá)式為：（1）基本組合

結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，按規(guī)范表1.0.9規(guī)定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全等級(jí)采用。對(duì)應(yīng)于設(shè)計(jì)安全等級(jí)一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)分別取1.1、1.0和0.9；汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）的分項(xiàng)系數(shù)，取1.4。當(dāng)某個(gè)可變作用在效應(yīng)組合中其值超過(guò)汽車荷載效應(yīng)時(shí)，則該作用取代汽車荷載，其分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)采用汽車荷載的分項(xiàng)系數(shù)；對(duì)專為承受某作用而設(shè)置的結(jié)構(gòu)或裝置，設(shè)計(jì)時(shí)該作用的分項(xiàng)系數(shù)取與汽車荷載同值；在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）、風(fēng)荷載外的其他第j個(gè)可變作用效應(yīng)（含本規(guī)范第4.3.5條規(guī)定的人行道板等局部構(gòu)件和人行道欄桿上的可變作用效應(yīng)）的分項(xiàng)系數(shù)，取1.4，但風(fēng)荷載的分項(xiàng)系數(shù)取1.1。

3.4.2基本組合和偶然組合（1）基本組合1.2×恒荷載+1.4×汽車荷載1.2×恒荷載+1.4×汽車荷載+0.8×1.4×人群荷載1.2×恒荷載+1.4×汽車荷載+0.7×（1.4×人群荷載+1.1×風(fēng)荷載）1.2×恒荷載+1.4×汽車荷載+0.6×（1.4×人群荷載+1.1×風(fēng)荷載+1.4×土壓力）1.2×恒荷載+1.4×汽車荷載+0.5×（1.4×人群荷載+1.1×風(fēng)荷載+1.4×土壓力+1.4×汽車制動(dòng)力）基本組合表達(dá)式（舉例解釋）（1）基本組合

永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用某種代表值效應(yīng)、一種偶然作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)相組合。偶然作用的效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)取1.0；與偶然作用同時(shí)出現(xiàn)的可變作用，可根據(jù)觀測(cè)資料和工程經(jīng)驗(yàn)取用適當(dāng)?shù)拇碇怠５卣鹱饔脴?biāo)準(zhǔn)值及其表達(dá)式按《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ004規(guī)定采用。（2）

偶然組合3.4.3正常使用極限狀態(tài)下的組合：

短期效應(yīng)組合和長(zhǎng)期效應(yīng)組合

永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用頻遇值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達(dá)式為：

（1）作用短期效應(yīng)組合

永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用準(zhǔn)永久值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達(dá)式為：（2）作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合恒荷載+0.7×汽車荷載（不計(jì)沖擊力）

恒荷載+0.7×汽車荷載（不計(jì)沖擊力）

+1.0×人群荷載短期效應(yīng)組合表達(dá)式：3.4.3正常使用極限狀態(tài)組合（舉例解釋）恒荷載+0.4×汽車荷載（不計(jì)沖擊力）

恒荷載+0.4×汽車荷載（不計(jì)沖擊力）

+0.4×人群荷載長(zhǎng)期效應(yīng)組合表達(dá)式：3.4作用效應(yīng)組合

注意：

各種荷載中，有些是不會(huì)同時(shí)發(fā)生的，如