橋梁設(shè)計荷載

橋梁設(shè)計荷載第1頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五一、作用的含義：直接作用：直接施加于結(jié)構(gòu)上的外力，如車輛、人群、結(jié)構(gòu)自重等，可用“荷載”這一術(shù)語來概括。

間接作用：不是以外力形式施加于結(jié)構(gòu)，是間接作用于結(jié)構(gòu)的，它們產(chǎn)生的效應(yīng)與結(jié)構(gòu)本身的特性、結(jié)構(gòu)所處環(huán)境等有關(guān)，如地震、基礎(chǔ)變位、混凝土收縮和徐變、溫度變化等。返回第2頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五永久作用結(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)變位作用二、作用的分類公路橋涵設(shè)計采用的作用分為永久作用、可變作用和偶然作用三類。（公路橋梁）第3頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五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)壓力人群荷載風(fēng)荷載汽車制動力流水壓力冰壓力溫度（均勻溫度和梯度溫度）作用支座摩阻力第4頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五偶然作用船舶或漂流物的撞擊作用地震作用汽車撞擊作用第5頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五（鐵路橋梁）第6頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五一、永久作用的含義

指在設(shè)計使用年限內(nèi)其作用的位置、大小和方向不隨時間變化，或其變化值與平均值相比可忽略不計的作用（或荷載）。返回返回包括橋梁結(jié)構(gòu)自重、土側(cè)壓力、靜水壓力及水浮力、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的預(yù)加力，混凝土收縮和徐變的作用等。

3.1永久作用第7頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五二、永久作用的計算1.結(jié)構(gòu)重力

結(jié)構(gòu)物自身重力（包括橋面鋪裝、附屬設(shè)施等附加重力），可按照結(jié)構(gòu)物的實際體積乘以材料的容重計算。

公路橋梁結(jié)構(gòu)的自重往往占全部設(shè)計荷載的很大部分，采用輕質(zhì)高強材料對減輕橋梁自重、增大跨越能力有重要意義。第8頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五2.土側(cè)壓力

按其產(chǎn)生的條件，分為靜土壓力、主動土壓力和被動土壓力。主要在橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計時用到靜土壓力、主動土壓力。土的側(cè)壓力計算涉及到結(jié)構(gòu)形式、填料性質(zhì)、墩臺位移和地基變形，還與水文和外加荷載等因素有關(guān)。目前按庫侖理論推導(dǎo)的公式計算土側(cè)壓力。第9頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五3.水的浮力

水浮力指由地表水或地下水通過地基土壤的孔隙傳遞給建筑物基礎(chǔ)底面的水壓力，其值等于建筑物所排開的同等體積的水重。位于巖石地基上的基礎(chǔ)一般被認(rèn)為是不透水的，可不計水浮力；對于碎石類土、砂類土、粘砂土等透水性地基上的墩臺，要考慮水浮力。第10頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五

對預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)，預(yù)加力在結(jié)構(gòu)正常使用極限狀態(tài)設(shè)計和使用階段構(gòu)件應(yīng)力計算時，應(yīng)作為永久作用計算其主效應(yīng)和次效應(yīng)，計算時應(yīng)考慮相應(yīng)階段的預(yù)應(yīng)力損失，但不計由于偏心距增大所引起的附加效應(yīng)；在結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時預(yù)加應(yīng)力不作為作用，而將預(yù)應(yīng)力鋼筋作為結(jié)構(gòu)抗力的一部分，但在連續(xù)梁等超靜定結(jié)構(gòu)中，仍需考慮預(yù)加力的次效應(yīng)。4.預(yù)加力第11頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五5.混凝土收縮及徐變作用

在外部超靜定的混凝土橋、鋼和混凝土的組合結(jié)構(gòu)等應(yīng)考慮混凝土收縮及徐變的作用。混凝土收縮及徐變作用是長期存在并一起作用的?；炷列熳兊挠嬎?，可假定徐變變形與混凝土應(yīng)力呈線性關(guān)系并確定適當(dāng)?shù)男熳兿禂?shù)來進(jìn)行?；炷潦湛s可按結(jié)構(gòu)降溫考慮。第12頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五

基礎(chǔ)變位一旦發(fā)生，對結(jié)構(gòu)的影響也是長期的?；A(chǔ)變位的影響可按工程實際情況加以分析。

6.基礎(chǔ)變位作用第13頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五一、可變作用（活載）的定義

可變作用是指在設(shè)計使用年限內(nèi)其作用位置、大小和方向隨時間變化，且其變化值與平均值相比不可忽略的作用。3.2可變作用返回第14頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五1、汽車荷載

汽車荷載分為公路—I級和公路—II級。汽車荷載由車道荷載和車輛荷載組成。車道荷載用于橋梁結(jié)構(gòu)的整體計算（例如主梁、主拱和主桁架等的計算）；車輛荷載用于局部加載、涵洞、橋臺和擋土墻壓力等計算。一、公路橋梁基本可變作用（活載）3.2.1基本可變作用第15頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五(1)車道荷載的計算圖式示于下圖中。車道荷載第16頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值：集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：

當(dāng)橋梁計算跨徑小于等于5m時，

計算跨徑大于等于50m時，

計算跨徑在5m至50m之間時，按直線內(nèi)插求得。計算剪力效應(yīng)時，上述集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)再乘以1.2的系數(shù)。公路—Ⅰ級車道荷載取值:第17頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五車道荷載的特點:（1）車道荷載的形式簡明。在內(nèi)力影響線上加載只要已知影響線面積與最大坐標(biāo)值就可以，加載手續(xù)簡單，電算和手算工作量均較少；（2）通過車道荷載中的均布荷載加集中荷載的模式可以解決大、中、小不同跨徑的活載設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，例如均布荷載的集度在某跨徑區(qū)段可采用跳躍變化以滿足不同跨徑的要求；（3）車道荷載中的集中荷載可采用雙值，以滿足彎矩和剪力計算的不同要求；第18頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值和集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值按公路—Ⅰ級車道荷載的0.75倍采用。公路—Ⅱ級車道荷載：(2)車輛荷載：

公路—Ⅰ級和公路—Ⅱ級汽車荷載采用相同的車輛荷載標(biāo)準(zhǔn)值。標(biāo)準(zhǔn)車輛荷載采用原橋規(guī)汽車—超20級荷載中總重為550kN的加重車。車輛荷載以一輛標(biāo)準(zhǔn)車表示，其縱、平面尺寸示于圖1-3-2，主要技術(shù)指標(biāo)規(guī)定于表1-3-2。第19頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五圖1-3-2車輛荷載的縱、平面尺寸車輛荷載在每個設(shè)計車道上布置一輛單車。第20頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五車輛荷載的主要技術(shù)指標(biāo)項目單位技術(shù)指標(biāo)車輛重力標(biāo)準(zhǔn)值550前軸重力標(biāo)準(zhǔn)值30中軸重力標(biāo)準(zhǔn)值2×120后軸重力標(biāo)準(zhǔn)值2×140軸距m3+1.4+7+1.4輪距m1.8前輪著地寬度及長度m0.3×0.2中、后輪著地寬度及長度m0.6×0.2車輛外形尺寸（長×寬）m15×2.5第21頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五車輛荷載的作用:除了以上談及的用于局部加載等的作用外，車輛荷載還用于荷載橫向分布的計算。圖1-3-3車輛荷載橫向布置0.51.81.31.82.50.62.5第22頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五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)影響線中一個最大影響線峰值處。（3）汽車荷載的有關(guān)規(guī)定如下：汽車荷載分為公路—I級和公路—II級兩個等級。各級公路橋涵設(shè)計的汽車荷載等級應(yīng)符合下表規(guī)定：第23頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五公路等級高速、一級公路二、三、四級公路汽車荷載等級公路—Ⅰ級公路—Ⅱ級注：二級公路為干線公路且重型車輛多時，其橋涵的設(shè)計可采用公路—Ⅰ級汽車荷載。

四級公路上重型車輛少時，其橋涵設(shè)計所采用的公路—Ⅱ級車道荷載的效應(yīng)可乘以0.8的折減系數(shù)，車輛荷載的效應(yīng)可乘以0.7的折減系數(shù)。

汽車荷載等級第24頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五車道荷載橫向分布系數(shù)應(yīng)按設(shè)計車道數(shù)布置車輛荷載進(jìn)行計算。橋涵設(shè)計車道數(shù)應(yīng)符合下表規(guī)定。多車道橋梁上的汽車荷載應(yīng)考慮多車道折減。當(dāng)橋涵設(shè)計車道數(shù)等于或大于2時，由汽車荷載產(chǎn)生的效應(yīng)應(yīng)按表格規(guī)定的多車道折減系數(shù)進(jìn)行折減，但折減后的效應(yīng)不得小于兩設(shè)計車道的荷載效應(yīng)。第25頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五

橋涵設(shè)計車道數(shù)行車道寬度W（m）橋涵設(shè)計車道數(shù)車輛單向行駛時車輛雙向行駛時W＜6.06.0≤W＜10.510.5≤W＜14.014.0≤W＜17.517.5≤W＜21.021.0≤W＜24.524.5≤W＜28.028.0≤W＜31.56.0≤W＜14.014.0≤W＜21.021.0≤W＜28.028.0≤W＜35.012345678第26頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五橫向折減系數(shù)橫向布置設(shè)計車道數(shù)345678橫向折減系數(shù)0.780.670.600.550.520.50注：兩車道不作折減。大跨徑橋梁上的汽車荷載應(yīng)考慮縱向折減。當(dāng)橋梁計算跨徑L≥150m時，應(yīng)按表格規(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，整個結(jié)構(gòu)均應(yīng)按最大計算跨徑考慮汽車荷載效應(yīng)的縱向折減。第27頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五計算跨徑L（m）縱向折減系數(shù)計算跨徑L（m）縱向折減系數(shù)150≤L＜400400≤L＜600600≤L＜8000.970.960.95800≤L＜1000L≥10000.940.93

縱向折減系數(shù)第28頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五（1）沖擊力的產(chǎn)生活載以一定的速度在橋上行駛時，會使橋梁發(fā)生振動，產(chǎn)生動力作用。這種動力作用會使橋梁的內(nèi)力和變形較靜活載作用時大。這種現(xiàn)象就統(tǒng)稱為沖擊作用。2.沖擊力（2）荷載沖擊力的計算通常的做法是：在橋梁動載試驗的基礎(chǔ)上提出近似計算公式，把動力問題簡化為靜力問題來處理。公路《橋規(guī)》稱μ為沖擊系數(shù)第29頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五(3)汽車沖擊力計算規(guī)定（新版本《04橋規(guī)》）

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)造和鋼支座、板式橡膠支座、盆式橡膠支座及鋼筋混凝土柱式墩臺，應(yīng)計算汽車的沖擊作用。2）填料厚度（包括路面厚度）等于大于0.5m的拱涵以及重力式墩臺不計沖擊力。3）支座的沖擊力，按相應(yīng)的橋梁取用。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)。第30頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五沖擊系數(shù)可按下式計算：式中－結(jié)構(gòu)基頻（）。汽車局部加載及在T梁、箱梁懸臂板上的沖擊系數(shù)采用1.3。第31頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五簡支梁橋結(jié)構(gòu)的基頻可按下列公式計算：式中——結(jié)構(gòu)的計算跨徑；

——結(jié)構(gòu)材料的彈性模量；

——結(jié)構(gòu)跨中截面的截面慣性矩；

——結(jié)構(gòu)跨中處的單位長度量；

——結(jié)構(gòu)跨中處延米結(jié)構(gòu)重力；

——重力加速度。(4)結(jié)構(gòu)的基頻計算:第32頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)的基頻可按下列公式計算：

計算連續(xù)梁的沖擊力引起的正彎矩效應(yīng)和剪力效應(yīng)時，采用；計算連續(xù)梁的沖擊力引起的負(fù)彎矩效應(yīng)時采用。第33頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五3.汽車離心力

（1）離心力的產(chǎn)生當(dāng)車輛行駛在曲線線路上時，因方向變化而引起的徑向水平力。（2）汽車離心力的計算

當(dāng)彎道橋的曲線半徑等于或小于250m時，應(yīng)計算汽車荷載引起的離心力。汽車荷載離心力標(biāo)準(zhǔn)值為車輛荷載(不計沖擊力)標(biāo)準(zhǔn)值乘以離心力系數(shù)C計算。C值按下式計算：第34頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五式中：

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，為計算方便也可移至橋面上，不計由此引起的作用效應(yīng)。計算多車道橋梁的汽車荷載離心力時，車輛荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)乘以橫向折減系數(shù)。第35頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五4.人群荷載（新規(guī)范）（1）公路橋人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下列規(guī)定采用：

1）當(dāng)橋梁計算跨徑L≤50m時，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值為3.0；當(dāng)橋梁計算跨徑L≥150m時，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.5；當(dāng)橋梁計算跨徑在50m和150m之間時，可由線性內(nèi)插得到人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值。對跨徑不等的連續(xù)結(jié)構(gòu)，以最大計算跨徑為準(zhǔn)。城市郊區(qū)行人密集地區(qū)的公路橋梁，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值取上述規(guī)定值的1.15倍。專用人行橋梁，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值3.5

。第36頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五

2）人群荷載在橫向應(yīng)布置在人行道的凈寬度內(nèi)，在縱向施加于使主梁產(chǎn)生最不利荷載效應(yīng)的區(qū)段內(nèi)。

3）人行道板（局部構(gòu)件）可以一塊板為單元，按標(biāo)準(zhǔn)值為4.0的均布荷載。4）計算人行道欄桿時，作用在欄桿立柱頂上的水平推力標(biāo)準(zhǔn)值取0.75kN/m；作用在欄桿扶手上的豎向力標(biāo)準(zhǔn)值取1.0kN/m。第37頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五二、城市橋梁基本可變作用1.汽車荷載汽車荷載車輛荷載車道荷載（1）車道荷載城-A級汽車荷載城-B級汽車荷載第38頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五P、qk

依據(jù)計算跨徑確定計算彎矩q采用標(biāo)準(zhǔn)值qM，計算剪力q采用qQ.車道荷載計算取值表跨徑/m城-A級城-B級qMqQPqMqQP2<L<2022.537.514019.025.013020<L<15010.015.03009.511160第39頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五（2）車輛荷載60KN140KN140KN200KN160KN城-A車輛荷載第40頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五城-B車輛荷載第41頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五（3）車道折減系數(shù)橫向布置設(shè)計車道數(shù)12345≥6橫向折減系數(shù)1.001.000.800.670.600.55第42頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五2.沖擊系數(shù)車道荷載車輛荷載第43頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五3.人群荷載人行道板（局部構(gòu)件）按人群荷載集度5KN/m2或1.5KN的豎向集中力分別計算加載長度L<20m城市橋梁專用人行橋加載長度L≥20m城市橋梁專用人行橋第44頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五

1、列車活載列車活載采用中華人民共和國鐵道部標(biāo)準(zhǔn)活載（簡稱中—活載）。中—活載象征性的模擬列車載重的情況，普通活載左邊5個集中荷載相當(dāng)于一臺機(jī)車的重量，其后一段30m長的均布荷載大致與兩臺煤水車及另一臺機(jī)車相當(dāng)；最右側(cè)的均布荷載表示列車的車輛載重，其長度不限。對跨度很短的橋，往往由3個軸重所組成的特種荷載控制設(shè)計。我國制定新的列車活載標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與國際鐵路聯(lián)盟（UIC）制定的活載標(biāo)準(zhǔn)一致。三、鐵路橋梁基本可變荷載第45頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五中一活載圖式雙線橋跨結(jié)構(gòu)中主要桿件及墩臺的列車豎向活載設(shè)計值為兩線之和的90%檢算橋梁橫向穩(wěn)定時，空車時最大橫向風(fēng)力為不利，標(biāo)準(zhǔn)值采用10KN/m第46頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五2列車動力效應(yīng)列車豎向活載包括列車豎向動力作用，該列車豎向活載等于列車豎向靜活載乘以動力系數(shù)（1+μ），其動力系數(shù)應(yīng)按系列公式計算①簡支或連續(xù)的鋼橋跨結(jié)構(gòu)和鋼墩臺：②鋼與砼板的結(jié)合梁

鐵路《橋規(guī)》用（1+μ）表示動力系數(shù)第47頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五③鋼筋砼、砼、石砌的橋跨結(jié)構(gòu)及涵洞、剛架橋其頂上填土厚度h≥1m時，不計列車豎向動力作用④空腹式鋼筋砼拱橋的拱圈和拱肋第48頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五鐵路離心力著力點作用于軌頂2m，C不應(yīng)大于0.153列車離心力計算第49頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五4人群荷載老規(guī)范：設(shè)計人行道板時，考慮維修時堆放道碴，離梁中心線2.45m按10KPa，2.45m以外按4KPa。新規(guī)范：道碴橋面和明橋面的人行道4.0KPa

人行道板按1.5KN檢算，欄桿水平推力按0.75KN/m,立柱和扶手按1.0KN集中檢算第50頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五

1、列車活載四、高速鐵路橋梁基本可變荷載列車豎向活載采用ZK活載，并符合下列規(guī)定：①對于單線或雙線的橋涵結(jié)構(gòu)，各線均應(yīng)計入ZK活載作用；②對于多于兩線的橋涵結(jié)構(gòu)，按下列最不利情況考慮；a.按兩條線路在最不利位置承受ZK活載，其余線路不承受列車活載；b.所有線路在最不利位置承受75%的ZK活載。第51頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五ZK標(biāo)準(zhǔn)活載圖式ZK特種活載圖式第52頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五③設(shè)計加載，活載圖式可以任意截取。對多符號影響線，在同符號影響線各區(qū)段進(jìn)行加載，異符號影響線分下列兩種情況考慮：a.異號影響線區(qū)段長度不大于15m可不加活載b.大于15m，按空車靜活載10kN/m加載；④空車檢算各部分構(gòu)件時，按10kN/M計算；⑤橋墩結(jié)構(gòu)或橋臺應(yīng)按實際施工及養(yǎng)護(hù)可能進(jìn)行檢算。第53頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五2、沖擊力列車豎向靜活載乘以動力系數(shù)1+μμ系數(shù)取值①橋跨結(jié)構(gòu)為加載長度<3.61m時按3.61m計算；簡支梁時為梁的跨度；n跨連續(xù)時平均跨度乘以下列系數(shù)N=21.20；N=31.30N=41.40N>51.50第54頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五②涵洞及結(jié)構(gòu)頂面有填土的承重結(jié)構(gòu)，當(dāng)頂面填土厚He>3m，不計列車動力作用，當(dāng)He<3m按下式計算③計算實體墩臺、基礎(chǔ)和土壓力，不計動力系數(shù)④支座動力系數(shù)的計算公式，應(yīng)采用相應(yīng)的橋跨結(jié)構(gòu)動力系數(shù)1+第55頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五

車輛制動力或（列車牽引力）是指車輛在剎車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。制動力或牽引力時墩臺設(shè)計計算的重要荷載，是作用在橋上的縱向水平力，但兩者的方向相反。

1.制動力汽車制動力作用點一般在橋面以上1.2m處。列車制動力作用點一般在軌頂以上2m處3.2.2其他可變作用第56頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五（1）汽車荷載制動力可按下列規(guī)定計算和分配：

汽車荷載制動力按同向行駛的汽車荷載（不計沖擊力）計算，并應(yīng)按本規(guī)范表4.3.1-5的規(guī)定，以使橋梁墩臺產(chǎn)生最不利縱向力的加載長度進(jìn)行縱向折減。一個設(shè)計車道上由汽車荷載產(chǎn)生的制動力標(biāo)準(zhǔn)值按本規(guī)范第4.3.1條規(guī)定的車道荷載標(biāo)準(zhǔn)值在加載長度上計算的總重力的10%計算，但公路—Ⅰ級汽車荷載不得小于165kN；公路—Ⅱ級汽車荷載不得小于90kN。同向行駛雙車道的汽車荷載制動力標(biāo)準(zhǔn)值為一個設(shè)計車道制動力標(biāo)準(zhǔn)值的兩倍；同向行駛?cè)嚨罏橐粋€設(shè)計車道的2.34倍；同向行駛四車道為一個設(shè)計車道的2.68倍。第57頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五（2）列車制動力的計算：

制動力或牽引力按列車豎向靜活載的10%計算。但當(dāng)與離心力或列車豎向動力作用同時計算時，制動力或牽引力按列車豎向靜活載的7%計算。雙線橋應(yīng)采用一線的制動力或牽引力；三線及以上的橋梁，應(yīng)采用兩線的制動力或牽引力。橋頭破壞棱體范圍內(nèi)的列車活載所產(chǎn)生的制動力或牽引力不予計算。制動力或牽引力作用在軌頂以上2m處，但計算橋墩臺時移至支座中心處，計算臺頂活載的制動力或牽引力時移至軌底，計算剛架結(jié)構(gòu)時移至橫桿中線處，均不計移動作用點所產(chǎn)生的豎向力或力矩。采用特種活載時，不計算制動力或牽引力。第58頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五2.風(fēng)荷載(1)概述(2)風(fēng)力的計算第59頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五

分析橋梁結(jié)構(gòu)的強度、剛度和穩(wěn)定性時，應(yīng)考慮風(fēng)荷載的影響。對大跨度的斜拉橋和懸索橋以及高聳的橋塔和橋墩，風(fēng)力的影響更大。當(dāng)風(fēng)以一定速度運動并受到橋梁的阻礙時，橋梁就承受風(fēng)壓。風(fēng)壓分為順風(fēng)向和橫風(fēng)向；順風(fēng)向的風(fēng)壓可視為平均風(fēng)壓或脈動風(fēng)壓。采用靜力計算方法處理平均風(fēng)壓對結(jié)構(gòu)的影響；對脈動風(fēng)壓，要按隨機(jī)振動理論進(jìn)行分析。(1)概述第60頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五風(fēng)力可按以下方法計算：風(fēng)力是風(fēng)壓與迎風(fēng)面積的乘積。(2)風(fēng)力的計算:

風(fēng)力指大風(fēng)吹到橋跨結(jié)構(gòu)、橋墩臺和列車時所產(chǎn)生的風(fēng)壓力。方向與橋梁軸線垂直的風(fēng)力稱橫向風(fēng)力；方向與橋梁軸線一致的風(fēng)力稱縱向風(fēng)力。其計算與橋跨結(jié)構(gòu)所處地區(qū)的風(fēng)壓強度與受風(fēng)面積有關(guān)。第61頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五風(fēng)荷載計算公式:K1—風(fēng)載阻力系數(shù)。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)。該系數(shù)反映出風(fēng)壓隨地形、地理條件（一般地區(qū)、谷地、山口、沿海海面等）的不同變化而變化的特征；取值視實際情況而定。K3—地形地理條件系數(shù)。第62頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五W0—基本風(fēng)壓值（kN/m2)。一般參照《全國基本風(fēng)壓分布圖》取值；Awh—橫向迎風(fēng)面積m2，按橋跨結(jié)構(gòu)各部分的實際尺寸計算；第63頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五3.溫度影響力

對靜定結(jié)構(gòu)，氣溫的變化通常只會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的伸長或縮短；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。氣溫變化值，應(yīng)自結(jié)構(gòu)合龍時的溫度算起。第64頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五4.支座摩阻力

支座摩阻力是上部結(jié)構(gòu)由溫度等引起的變位而產(chǎn)生的，其作用方向與上部結(jié)構(gòu)的變位方向相反作用點在支座處。支座摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值按下式計算：F

=μW

W—作用于活動支座處由上部結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生的效應(yīng)；μ—支座的摩擦系數(shù)，按支座種類取值。第65頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五二、船只或飄流物的撞擊力一、地震力三、汽車的撞擊力

3.3偶然作用返回第66頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五地震力是指強烈的地面運動引起結(jié)構(gòu)自身的慣性力（加速度與質(zhì)量的乘積）。它不僅與地面運動的強烈程度有關(guān)，也與結(jié)構(gòu)的動力特性有關(guān)，還與橋梁所在處的地質(zhì)情況有關(guān)。一、地震力豎直方向水平方向（導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞的主要原因）地震作用第67頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五地震時地面最大水平加速度統(tǒng)計值（地震動峰值加速度）≥1.0g進(jìn)行抗震設(shè)計≥4.0g專門的抗震設(shè)計和研究≤0.05g除特殊要求外，采用簡易設(shè)防第68頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五二、船舶或漂流物的撞擊力１海輪撞擊作用的標(biāo)準(zhǔn)值規(guī)定船舶裝載量DWT(t)300050007500100002000030000橫橋向撞擊作用(kN）196002540031000358005070062100順橋向撞擊作用(kN）98001270015500179002535031050第69頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五二．橋梁結(jié)構(gòu)必要時需考慮汽車的撞擊作用：

汽車撞擊荷載在規(guī)定車輛行駛方向取1000kN；在車輛行駛垂直方向取500kN，兩個方向的撞擊荷載不同時考慮，撞擊荷載作用于行車道以上1.2m處，直接分布于撞擊涉及的構(gòu)件上。第70頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五一.作用效應(yīng)分類

3.4作用效應(yīng)組合各種荷載并非同時作用于橋梁上，應(yīng)當(dāng)根據(jù)各種荷載重要性的不同和同時作用的可能性進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合，按分項系數(shù)的設(shè)計表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計。

承載能力極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)公路、鐵路M計——按不利的荷載組合，某截面將出現(xiàn)最大彎矩值Mj——截面所能承受的最大彎矩限制應(yīng)力短期荷載下的變形各種荷載組合下的裂縫寬度第71頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五1作用效應(yīng)組合的分類(1)公路橋涵結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時體現(xiàn)結(jié)構(gòu)的安全性，以塑性理論為基礎(chǔ)?；窘M合：永久作用的標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)與可變作用設(shè)計值效應(yīng)（結(jié)構(gòu)的常規(guī)設(shè)計)偶然組合:永久作用的標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)與可變作用某種代表值效應(yīng)

（結(jié)構(gòu)特殊情況下的設(shè)計）二、公路荷載效應(yīng)組合第72頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五應(yīng)采用以下兩種作用效應(yīng)組合：(1)基本組合。永久作用的設(shè)計值效應(yīng)與可變作用設(shè)計值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達(dá)式應(yīng)滿足為：第73頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五式中：

—

承載能力極限狀態(tài)下作用基本組合的效應(yīng)組合設(shè)計值；

—

結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，按表1-3-10規(guī)定的結(jié)構(gòu)設(shè)計安全等級采用。對應(yīng)于設(shè)計安全等級一級、二級和三級分別取不小于1.1、1.0和0.9；

公路橋涵結(jié)構(gòu)的安全等級表1-3-10安全等級橋涵類型結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)一級特大橋、重要大橋1.1二級大橋、中橋、重要小橋1.0三級小橋、涵洞0.9第74頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五——第i個永久作用效應(yīng)分項系數(shù)，按下表采用；

永久作用效應(yīng)的分項系數(shù)表1-3-11編號作用類別永久作用效應(yīng)分項系數(shù)對結(jié)構(gòu)的承載能力不利時對結(jié)構(gòu)的承載能力有利時1混凝土和圬工結(jié)構(gòu)重力（包括結(jié)構(gòu)附加重力）1.21.0鋼結(jié)構(gòu)重力（包括結(jié)構(gòu)附加重力）1.1～1.22預(yù)加力1.21.03土的重力1.20.94土側(cè)壓力1.41.05混凝土收縮及徐變作用1.01.06水的浮力1.01.07基礎(chǔ)變位作用混凝土和圬工結(jié)構(gòu)0.50.5鋼結(jié)構(gòu)1.01.0注：本表編號1中，當(dāng)鋼橋采用鋼橋面板時，永久作用效應(yīng)分項系數(shù)取1.1；當(dāng)采用混凝土橋面板時，取1.2。第75頁，共81頁，2023年，2月20日，星期五

——第i個永久作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值；

——汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）的分項系數(shù)，取=1.4。當(dāng)某個可變作用在效應(yīng)組合中超過汽車荷載效應(yīng)時，則該作用取代汽車荷載，其分項系數(shù)應(yīng)采用汽車荷載的分項系數(shù)；對專為承受某作用而設(shè)置的結(jié)構(gòu)或裝置，設(shè)計時該作用的分項系數(shù)取與汽車荷載同值；

——汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力