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文檔簡介
公路與鐵路橋梁設計荷載第一節(jié)
作用分類和作用代表值第二節(jié)永久作用第三節(jié)可變作用第四節(jié)
偶然作用第五節(jié)作用效應組合
作用(action):所有引起結構反應的原因按作用的性質(zhì),可為兩類:一類是直接施加于結構上的外力,如結構重力、車輛、人群等,稱為“荷載”(Load);另一類不是以力的形式施加于結構,其產(chǎn)生的效果與結構本身的特性及結構所處環(huán)境等有關,如基礎變位、混凝土收縮和徐變,溫度變化等,以前習慣上也稱其為“荷載”,但這種叫法并不確切.作用效應(effectofanaction):
結構對所受作用的反應,如構件承受的彎矩、剪力,結構的位移等,稱為作用效應。
本章主要介紹各類作用的基本概念和計算方法.
實際設計時作用的取值按:《鐵路橋涵設計基本規(guī)范》(TB10002.1—2005)《公路橋涵設計通用規(guī)范》(JTGD60—2004)的規(guī)定辦理。
對城市橋梁,其荷載標準與公路橋梁類似,可參閱《城市橋梁設計荷載標準》(CJJ77)。第一節(jié)作用分類和作用代表值公路橋梁的作用,按其隨時間變化的性質(zhì),分為:
永久作用(permanentaction)
可變作用(variableaction)
偶然作用(accidentalaction)永久作用:
習慣上稱為恒載(deadload),是指在設計基準期內(nèi),其量值不隨時間變化,或其變化與平均值相比可忽略不計的作用,如結構重力??勺冏饔?
指在設計基準期內(nèi),其量值隨時間變化,且其變化與平均值相比有不可忽略的作用,如汽車、列車、人群荷載(習慣上稱為活載,liveload)。偶然作用:
指在設計基準期內(nèi)不一定出現(xiàn),但一旦出現(xiàn),其值很大且持續(xù)時間很短的作用,如地震力。
第一節(jié)作用分類和作用代表值鐵路橋梁:習慣于按作用性質(zhì)和發(fā)生的幾率來進行分類,將橋梁作用分為:
主力(對應于公路橋的永久作用和一部分可變作用)、附加力(對應于不包含在主力中的其他的可變作用)
特殊荷載(對應于偶然作用)。
我國公路、鐵路橋梁的設計作用(荷載)分類分別見表3.1和表3.2。比較兩表,盡管公路、鐵路規(guī)范對各種作用的分類及名稱有所不同,但基本上大同小異。
表3.1公路橋梁作用分類表第一節(jié)作用分類和作用代表值需要注意的是:
有些作用是設計鐵路橋所特有的,如列車橫向搖擺力、牽引力等;有些作用僅在一本規(guī)范中列出,如公路規(guī)范中的支座摩阻力,但在按另一本規(guī)范設計橋梁時,可視情況加以采用。
另外,在設計公鐵兩用橋時,目前的設計實踐是:在鐵路荷載的基礎上,增加公路橋全部活載的75%;但對僅承受公路活載的構件,應計及全部公路活載。
第一節(jié)作用分類和作用代表值
作用代表值:代表作用大小的數(shù)值,它采用數(shù)理統(tǒng)計的方法或根據(jù)工程經(jīng)驗加以確定。
在進行橋梁結構或構件設計時,需針對不同設計目的采用規(guī)定的各種作用值。
作用代表值包括作用標準值、頻遇值和準永久值。
作用標準值:為各種作用的基本代表值,其值可根據(jù)作用在設計基準期內(nèi)最大值概率分布的某一分位值確定。
作用頻遇值:是可變作用的一種代表值,其可根據(jù)在足夠長的觀測期內(nèi)作用任意時點概率分布的0.95分位值確定。
作用準永久值:是可變作用的另一種代表值,其可根據(jù)在足夠長的觀測期內(nèi)作用任意時點概率分布的0.5(或略高于0.5)分位值確定。第一節(jié)作用分類和作用代表值
我國公路橋涵基于極限狀態(tài)法,設計時對不同的作用采用不同的代表值。對永久作用和偶然作用,采用標準值。對可變作用,根據(jù)不同的極限狀態(tài)和組合方式采用標準值、頻遇值或準永久值。
我國鐵路橋梁設計規(guī)范仍基于容許應力法,其各類荷載的代表值相當于上述標準值,沒有規(guī)定頻遇值和準永久值。
第一節(jié)作用分類和作用代表值作用的分類不是絕對的!例如,鐵路鋼梁橋的水平聯(lián)結系(見第六章)主要承受風力和制動力,在設計水平聯(lián)結系時,就該視風力和制動力為活載而非附加力。
設計基準期(designreferenceperiod)
簡單地講,它就是在確定某些作用(這些作用的最大值概率分布與時間有關,如風荷載、車輛活載等)的標準值時需要人為規(guī)定的一個基準時間參數(shù)。對橋梁結構,設計基準期通長取100年。注意!!
設計基準期≠使用壽命。
第二節(jié)永久作用永久作用:亦稱恒載,在設計基準期內(nèi)其值不隨時間變化,或其變化與平均值相比忽略不計的作用。其作用位置、大小和方向一般是固定不變的.永久作用包括:結構自重、橋上附加恒載(橋面、人行道及附屬設備)、作用于結構上的土重及土側壓力、基礎變位影響力、水浮力、混凝土收縮和徐變的影響力等。
結構重力的標準值,可按結構構件的設計尺寸和材料的重力密度計算確定。在進行橋梁結構(尤其是新型結構)分析時,往往需要預先估算恒載。通常,當估算的恒載與設計圖完成后確定的恒載之間的差異較小(例如,不超過3%)時,不必修正設計;否則有必要按設計圖重新計算恒載,再次進行結構分析。土壓力(earthpressure)按其產(chǎn)生的條件,分為:
靜止土壓力主動土壓力被動土壓力橋梁下部結構設計時主要用到前兩者。土的側壓力計算涉及結構型式、填料性質(zhì)、墩臺位移和地基變形,也與水文和外加荷載等因素有關。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底面的(由下而上的)水壓力,其值等于建筑物所排開的同等體積的水重。一般,位于巖石地基上的基礎被認為是不滲水的,可不計水浮力;對位于碎石類土、砂類土、黏砂土等透水性地基上的墩臺,需在設計中考慮水浮力
預加應力(對于預應力結構)
按正常使用極限狀態(tài)設計時:預加應力屬永久作用;
按承載能力極限狀態(tài)設計時:預加應力不作為荷載,而將預應力筋作為結構抗力的一部分。但在超靜定結構中,由預加力引起的次內(nèi)力應屬永久荷載?!兑?guī)范》未作明確說明。
混凝土收縮(shrinkage)及徐變(creep)作用對外部超靜定的混凝土橋梁結構以及鋼一混組合橋梁結構,混凝土收縮(shrinkage)及徐變(creep)作用是長期存在的?;炷列熳冇绊懙挠嬎憧梢罁?jù)混凝土應力與徐變變形呈線性關系的假定進行分析?;炷潦湛s系數(shù)和徐變系數(shù)的確定,按照《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTGD62-2004)和《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結構設計規(guī)范》(TB10002.3-2005)中的規(guī)定計算?;A晌變位對超靜弦定橋梁支結構,靈由于地航基壓密步等原因皺,其墩疤臺基礎營可能發(fā)毅生變位(沉降)?;氲A變竹位對帶結構左的影糾響也營是長念期的毅,其鉆作用肉效應愁可依附據(jù)工透程實研際情傳況,敞按最跌終位耕移量名分析笨計算級。第三節(jié)占可變作急用可變作盲用指在設河計基準擁期內(nèi),廈其量值婦隨時間治變化,杏且其變觀化與平探均值相池比有不席可忽略店的作用棋,如汽抹車、列陽車、人耐群荷載(習慣展上稱籍為活框載,liv軋el點oad錄)一、車星輛活載車輛活財載指橋燃梁承受欲的機動鎖荷載。對鐵懶路橋刺,指兇列車憂;對公性路橋雞,主兵要指炭汽車姨。車輛理活載跡的種漿類繁堡多,故因此爆,需靠要對蹤蝶車輛費活載熱進行掠調(diào)查移分析潤和綜秘合概逝括,權并按次照安翼全、時適用駕和經(jīng)泰濟的瓣原則胞,制尸訂出梳設計梢采用塞的標嗽準值際。1列車宇活載列車舅由機貝車和爺車輛底組成蜜,機票車和通車輛行類型伏很多牧,軸從重、廢軸距怠各異仰。為規(guī)范耍設計,辮我國根闖據(jù)機車恥車輛軸求重、軸訪距對橋拘梁不同光影響及暢考慮車畝輛的發(fā)桃展趨勢毅,制定筑了中華代人民共負和國鐵仰路標準快活載圖甲式。(簡稱“中—活載派”)中—活載——1羨60k獨m/h、200旅km/耗hZK—活載——2可50k建m/h、300捷km/律h以上高壞速《橋規(guī)》規(guī)定憑:加載色時,杯標準榨活載卡計算騙圖式悠可任景意截選取雙線收橋跨男:兩翁線活餐載之勤和的90%橫向穩(wěn)癥定檢算旋:空車+最大案橫向繁風力劍為最欣不利流,空坊車活冷載標舉準值純?yōu)?0鍵kN說/m“ZK屯—活載耳”分標準活盟載和特種活罪載《高速暫嶄行規(guī)定》:加載車時,果標準痛活載馬計算生圖式嘆可任墾意截嬸取單線或皺雙線橋松跨:各主線均應域計入ZK活載作篇用。多于興雙線趣橋跨戴:應撕按下乖列最胡不利惜情況某考慮旦:1)按雙短線在最勉不利位羞置承受ZK活載,竿其余線料路不承護受列車褲荷載;2)所有疾線路在載最不利僚位置承巡壽受75%的ZK活載。空車快活載荷按10k恒N/m計算?!癦K僑—活載林”分標準活獻載和特種活痕載橋梁標準活載的等級或類型,應根據(jù)橋梁所在線路的等級、使用任務、性質(zhì)和將來的發(fā)展等具體情況確定。對標準軌距(1435mm)的干線鐵路,采用中一活載(本書討論者);對地方窄軌(軌距762mm)鐵路,規(guī)定了與中一活載形狀類似但數(shù)值大幅減小的活載圖式;對專用鐵路(如礦區(qū)鐵路橋梁),其活載圖式需結合具體情況確定。對于不包括沖擊效應(后述)的列車豎向活載,稱之為靜活載。1汽車荷游載-舊公路眉規(guī)范19屑89版設計荷繡載大量澆、經(jīng)武常出礎現(xiàn)的持汽車志荷載中,以遞車隊汪形式些排列擁。汽—10級、寶汽—15級、汽—20級、汽—超20級驗算荷眨載偶然疫、個續(xù)別出欺現(xiàn)的灰平板霜掛車民或履結帶車論。掛—80、掛—100、掛—12忽0、履帶—50原公列路橋斷涵結把構設詞計采證用的標車輛向荷載趕標準勾模式離.是消根據(jù)20世紀60年代盤我國挺公路匯交通列荷載冊的實匠際情居況,沃經(jīng)過沃相當鄉(xiāng)豐長時效期的替分析巾、研腎究和劈燕修正束確定白的。逢從近40年的應哪用情況來看,《標準》(97)車催輛荷敲載的灰模式胖及其桐分級折基本從上是捉合理格的,完能適吧應我路國公賽路建愉設發(fā)程展的愈需要榴,但攪也存害在一壟些不獵盡合憤理之趣處,積如采說用車閱隊荷畢載模嗚式在窯橋涵他結構脆設計慰時計港算非狐常繁灣瑣、巨車隊糧荷載側在不胡同跨舍徑的煉結構毅上產(chǎn)允生的工效應飾的連嘗貫性目不夠蘆合理墨、標川準荷趁載的牧級差某不盡善合理巾等,勻同時霜,采閥用車黎隊荷漂載模舊式,暑容易集造成科設計宴采用序的車父輛荷孩載是下實際葵運營警中允冠許如者此載這質(zhì)量傲的車維輛在惹公路騾上行抖駛的業(yè)錯誤班觀念墻。1汽車睜荷載-新公路絹規(guī)范《通用規(guī)評范JT聰G茅D6茄2》規(guī)定1汽車閉荷載叉分為蛛公路—I級和塘公路—II級兩概個等臟級。2汽車務荷載辱由車潔道荷擇載和駕車輛紡荷載喪組成掏。車道荷舟載由均震布荷載孫和集中工荷載組疏成。3橋梁結律構的整候體計算臘采用車嗚道荷載傅;4橋梁突結構追的局執(zhí)部加影載、倘涵洞供、橋日臺和稠擋土啄墻土孫壓力艘等的趁計算予采用謝車輛示荷載挎,車輛荷湖載與車價道荷載剃的作用輸不得疊惱加。新規(guī)范海車災道荷載單的計算樸圖式①公路—I級車道壞荷載的紹均布荷買載標準旋值為:=1折0.欄5k蓮N/掀m;集中堪荷載標宮準值按困以下規(guī)月定選取差:橋梁哨計算做跨徑扮小于淋或等延于5m時,=1燈80厲kN;橋梁計丈算跨徑店等于或寄大于50m時,=36慌0kN;橋梁計離算跨徑蓬在5m~因50m之間時求,歷值采用舟直線內(nèi)抵插求得俯。計算謙剪力沾效應膠時,餓上述稻集中麗荷載罰標準闊值岡應父乘以1.加2的系數(shù)瓣。②公路—II級車道膝荷載的隔均布荷嫩載標準凍值逮和集中返荷載標號準值答按公之路—I級車道擁荷載的0.7內(nèi)5倍采封用。③車道康荷載的吉均布標進準值應束滿布于叉使結構繭產(chǎn)生最蝦不利效武應的同霜號影響縫線上;裙集中荷設載標準考值只作欺用于相熄應影響寫線中一您個最大克影響線菊峰值處懸。公路龍一I級和司公路雁一Ⅱ級汽車抄荷載采房誠用相同灰的車輛犬荷載標辟準值車輛活轟載折減多車邪道橋哲梁的珍汽車崗荷載嬌應考焰慮折娃減。橫向折拌減的含資義是:滔在多車像道(或多盟線)橋梁動上行救駛的匹車輛軟活載嚴使橋歌梁結團構產(chǎn)土生某嬌種最擔大作往用效菊應時姨,不栽同車艦道上血的車癢輛活碎載同肚時處猶于最舅不利殿位置繼的可沖能性煤大小吵。顯蜘然,希車道記數(shù)越確多,蹈可能母性(即同時債出現(xiàn)最猛不利加烏載的幾老率)越小圍。當橋涵維設計車劉道數(shù)≥2時,玩汽車糧荷載筐產(chǎn)生說的效明應暑應該藥按規(guī)妻定的慨多車覽道橫稻向折痰減系秋數(shù)進孝行折寧減,抄但折番減后略的效對應不累得小葡于兩筆條設處計車犧道的在荷載裝效應遺。大跨接徑公鐵路橋匙梁上鞠的車泉道荷清載,斧還應耍考慮精縱向忘折減令。這是不因為果:在者制訂濤車道港荷載順標準飛時,浮采用哪了自插然堵津塞的禁車間波間距徐;在淡確定恐荷載該大小劣時,輝采用溝了重搞車居居多的職調(diào)查緩資料茄。但城對大后跨徑掉橋梁某,隨膛著跨柏徑的歌增加皆,實念際通扔行車食輛出仇現(xiàn)上愛述情番況就截會逐出步緩也解。們因此貝,需蛇對汽適車荷彈載(或其慢效應)按跨度麥進行折兩減。規(guī)纏范規(guī)定癥:當橋胡梁計算出跨徑大掀于15槽0m時,療應按貞表3.撿5進行境縱向邀折減央。對捐多跨捆連續(xù)圓結構(如連續(xù)您梁橋),按主濫跨進行方全橋折蝴減。對鐵路橋梁,僅考慮橫向折減。雙線橋的主要構件,用于設計的雙線活載應取兩線標準活載之和的90%(相當于橫向折減系數(shù)取0.9);三線及三線以上者應取各線標準活載之和的80%;對僅承受局部活載的構件則不考慮折減。4車輛活衫載的加桿載
加載就是按最不利原則布置標準活載,通過結構分析計算橋梁活載效應(內(nèi)力、應力和位移、變形等)的最不利值。對公路橋梁的車道荷載,布載時,應將其中的均布荷載標準值(任意長度,任意截取)滿布于使結構產(chǎn)生最不利效應的同號影響線區(qū)段上,而集中荷載標準值只布置在相應影響線中的一個最大影響線峰值處。對公路橋梁中的車輛荷載和鐵路橋梁中的中一活載,則使用輪系荷載直接加載并通過試算的方法找出最不利值。
對中一活載,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)取而代之。
等代荷載與標準活載的加載效應相等,即指對結構或構件的某一單符號影向線,取標準活載按最不利加載求得的數(shù)值,等于該影響線的面積與對應的等代荷載的乘積。
等代荷載的大小與荷載類型、影響線的形狀和加載長度有關。具體數(shù)值及加載規(guī)定可查閱有關規(guī)范和設計手冊。二沖改擊力車輛探以一投定速籌度過暗橋時貝,由蹲于動管力影樸響,姜橋梁追實際跟產(chǎn)生設的活汪載應老力和漿變形糾大于化按活弊載靜供重計茫算所棄得的豪結果昌,這受種動祝力效科應常傭稱為沖擊作室用。為簡痛化設集計,戰(zhàn)引入堵沖擊茫系數(shù)(大于1)來反映就車輛活蛇載的動吼力影響(即采用讓靜力學當?shù)姆椒ㄓ。脹_俱擊系數(shù)澆乘以車語輛重力)。
Ydmax—在車輛過橋時測得的效應時間歷程曲線上,最大靜力效應處量取的最大靜力效應值;Yjmax—在效應時間歷程曲線上最大靜力效應處量取的最大動力效應值。橋梁結樸構的基咽頻反映率了結丑構的雁尺寸根、類遠型、第建筑曬材料飛等動濱力特督性內(nèi)諒容,辰它直櫻接反船映了心沖擊邀系數(shù)帖與橋砌梁結組構之仙間的劍關系于。不管橋津梁的建劑筑材料隱、結構智類型是斃否有差中別,也移不管結美構尺寸煮與跨徑掏是否有睬差別,程只要橋堪梁結構半的基頻醉相同,我在同樣堂條件的忙汽車荷儲載下,役就能得稿到基本居相同的手沖擊系沸數(shù)。
沖擊力受線路狀態(tài)(如道路不平順)、車輛類型(如機車的偏心輪作用)以及橋梁結構形式等因素的綜合影響,目前還難以在設計中精確考慮。通常的做法是,在橋梁動載試驗的基礎上提出近似計算公式,把動力問題簡化成靜力問題來處理。新的〈通用昆規(guī)范JTG艇D6斧0〉規(guī)定,梳汽車荷兆載沖擊斷力應按杠下列規(guī)餡定計算習:1鋼橋臟、鋼劑筋混鴿凝土趁及預訊應力駱混凝程土橋縫、圬焦工拱松橋等近上部揭構造失和鋼蛋支座捆、板即式橡夠膠支掀座、坦盆式裁橡膠恐支座惰及鋼郵筋混喚凝土困柱式險墩臺葉,應撥計算秋汽車限的沖盼擊作軌用。2填料貼厚度憶(包嫂括路鈴面厚辯度)哈等于讓或大暑于0.5夕m的拱橋疑、涵洞偷以及重金力式墩擔臺不計允沖擊力毫。3支座慨的沖店擊力箱,按播相應想的橋鑒梁取淺用。4汽車果荷載碎的沖宜擊力慘標準局值為泉汽車饒荷載制標準羽值乘召以沖仗擊系聯(lián)數(shù)μ5沖擊歪系數(shù)μ可按廚下式替計算閑:當Hz時,μ=0拒.0鎮(zhèn)5當1.灑5H撈z包14跡Hz時,μ=0菠.1穴76六7l皂nf-0.孩01壇57當Hz時,μ=0.崖45式中,f為結嶄構基楊頻(Hz)。6汽車荷擺載的局劣部加載緣瑞及在T梁、箱禍梁懸臂訴板上的森沖擊系嬌數(shù):采用μ=0.葉3。計算此沖擊坑力引致起的獨連續(xù)軋梁正角彎矩疫效應窗和剪岔力效草應時煩,采癢用f1;計算炎負彎則矩效盆應時鑒,采浙用f2。
也可根據(jù)橋梁結構的剛度來確定沖擊力。一般而言,橋梁跨徑越大、剛度越小,結構對動荷載的緩沖作用越強,即沖擊作用越弱。因此,可以近似認為沖擊力與計算跨徑成反比。此方法計算簡便,但不盡合理?!F(xiàn)行鐵宇路規(guī)范吐-鐵路豎橋動力夢系數(shù)1+夕μ簡支格或連錘續(xù)鋼外橋跨午結構脆和鋼指墩臺鋼與見鋼筋詞混凝咳土板酒構成休的結女合梁現(xiàn)行斜鐵路茄規(guī)范夜-鐵準路橋慘動力底系數(shù)1+μ鋼筋前混凝昌土的值、混鵲凝土倆的、蛾石砌丸的橋悅跨結駝構及教涵洞冶、剛姥架橋舞,其卻頂上矩填土延厚度酬≥1.鄰0m(從軌俘底算起珠)時不筒計沖擊共力。當燙小于1.謙0m時空腹式幻玉鋼筋混虎凝土拱框橋的拱語圈和拱禍肋三抹人群姿荷載
鐵路橋梁的人行道以通行巡道和維修人員為主,一般行人不多。對明橋面的人行道,考慮到有時需在其上放置枕木、鋼軌和工具,取豎向靜活載為4kN/m2。對于道碴橋面,規(guī)定距離梁中心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。
設計主梁時,人行道豎向靜活載不與列車活載同時計算,但對特殊情況(如為城鎮(zhèn)居民通行而加寬了人行道),兩者需同時考慮,此時人行道活載值可按實際情況確定。
當橋梁計算跨徑小于或等于50m時,公路橋梁人群荷載的標準值為3.0kN/m2z;當橋梁計算跨徑等于或大于150m時,為3.5kN/m2;當橋梁計算跨徑在50-150m時,按線性內(nèi)插得到人群荷載標準值。對連續(xù)結構,以主跨為準。對位于城鎮(zhèn)郊區(qū)行人密集地區(qū)的公路橋,人群荷載標準值取上述規(guī)定值的1.15倍。對人行橋,人群荷載標準值為3.5kN/m2。
城市橋梁要按《城市橋梁設計荷載標準》(CJJ77)
人行道(鋼筋混凝土)板還應以4.0kN/m2(公路橋)或1.5kN(鐵路橋)的荷載進行檢算,
人群作用于欄桿上的水平推力按0.75kN/m考慮,作用于立柱和扶手的豎向力按1.0kN考慮。四虜離易心力車輛在廚曲線上曲運行產(chǎn)忽生離心變力。公斬路橋上兄離心力撞較小,蠻當曲線值半徑等紐奉于或小藍于250劇m時,才耕考慮離找心力的雜作用。離心馳力等暢于車冬輛荷腎載(歸不計舒動力紋效應湖)乘發(fā)以離心務力系右數(shù)(率)離心力或系數(shù)(率)對鐵路街荷載C不應炊大于0.1下5。離心何力作序用點瘦:鐵路軌托頂以上2m,公路妙橋面以艇上1.2糟m五風敬荷載
當風以一定速度運動并受到橋梁阻礙時,橋梁就承受到風壓。因此,橋梁結構設計時,應考慮風荷載(windload)。對大跨度的斜拉橋、懸索橋以及高聳的橋塔和橋墩等,尤其如此。風壓分順風向和橫風向。順風向的風壓可視為平均風壓或脈動風壓。
采用靜力學方法簡化計算平均風壓對結構的影響,是橋梁設計的常規(guī)做法;對脈動風壓,往往需按結構(隨機)振動理論進行分析。
五榆風荷告載
橫橋向風荷載的大小是風壓與結構迎風面積的乘積。
但風壓與風速及空氣重力密度有關,而風速受到地理位置、地形條件、地面粗糙程度、高度等因素的影響。
公路釘規(guī)范殺規(guī)定角:取償平坦匙空曠哄地面途、離輛地面10m高、鳳重現(xiàn)撲期為100年的10誘mi撞n平均易最大失風速世,為聾橋梁擁所在洪地區(qū)隸的設驕計基絕本風改速,納記為V10(單位樹:m/知s),該風燦速可按醫(yī)規(guī)范取聰值并經(jīng)是實地調(diào)忍查核實辨后采用害。注意V10是根據(jù)連離地面10m高處倚的數(shù)插據(jù)經(jīng)趕統(tǒng)計淡得到閃的,在實用帖中,根甘據(jù)結構溝計算高枝度修正,高度Z處的設襯計基準服風速記嶼為Vd(m壺/s涼),k2考慮地面粗糙度類別和梯度風的風速高度變化修正系數(shù);按地表狀況,地面粗糙度分為A、B、C、D四類(例如,B類對應的地表狀況為田野、鄉(xiāng)村、叢林及低層建筑物稀少地區(qū),對山間盆地、谷地或峽谷、山口等特殊地形,也按B類取值),梯度風則反映出風速隨高度變化的特征;由于受地面摩擦的影響,氣流貼近地面運動時的速度會降低,離地面越高,受影響越小,故k2隨離地面高度的增加而增大;k5—陣風風速系數(shù),對A、B類地表,其取值為1.38;對C、D類地表為1.7?;締栾L壓W0設計基扯準風壓Wd風荷載報標準值設計心基準膨風速K0-設計風命速重現(xiàn)進期換算儀系數(shù),因重厲現(xiàn)期陵長短稱與基響本風懷壓有疤關,錦故該衫系數(shù)免體現(xiàn)雅出構綠的重菌要性匠;對若于單埋孔跨岔徑指賽標為件特大森橋和霜大橋悉的橋媽梁(見表1.株1),取1.0;對其墾他橋梁述,取0.9屋0;對貓正在證施工勝的橋子梁,撇取0.7著5;當渴橋梁涉位于丙臺風采多發(fā)居地區(qū)雁時,沿可根駐據(jù)實爐際情蒼況適哈當提蔥高k0值;K1-風載阻縣力系數(shù)屋,該系霸數(shù)反朋映出傅風壓蓬與結粒構本謊身的焰體型豪、尺推寸比無的關辛系;澆其值礎主要樓隨構憂件(桁架、亞橋墩和送橋塔)的截面蟲類型和揮尺寸等攏而變;K3同-地形第、地殺理條盞件系防數(shù);該系數(shù)侮反映出猴風壓隨睡地形、允地理條肢件的不材同而變末化的特過征;對脆一般地好區(qū),取1.襖0;對恰山間凱盆地肅或谷拐地,肢取0.7預5—0.8慨5;對峽毛谷口或鍵山口,歐取1.羊20—1.澇4。對于倘順橋樸向的復風荷衰載,規(guī)定如宗下:對下承暖式桁架伐橋,風欣荷載標莊準值按打其橫橋乒向風壓駕的40%乘以病桁架迎拴風面積置計算;對橋太墩,芬按其攔橫橋棍向風住壓的70%乘健以橋凍墩迎犬風面叼積計芳算;對于家斜拉點橋、興懸索越橋的餐橋塔乏,按姨其橫飽橋向醉風壓懂乘以誦橋塔以迎風欄面積災計算釋。對比上手述計算陶,鐵路滋橋梁的陣風荷載塵計算大巡壽體相同呢,但相躁對簡單基本風鹽壓值《橋規(guī)》規(guī)定寬,取梁平坦經(jīng)空曠烏地區(qū)風、離讀地面餐高10松m、重憐現(xiàn)期夫為100年的10m賓in的平均濃最大風嫁速計算塊基本風合壓強度咐。鐵路橫唉向風荷直載標準領強度計臺算公式畜:K1寺—風荷敞載阻誦力系知數(shù);K2悲—陣風分醫(yī)布系數(shù)K3—灑—地形害、地換理條壁件系您數(shù)六瞞車輛穴制動沫力和(列車)牽引緊力制動喚力是車輛協(xié)減速或豆制動時搖的慣性草力。方向擱:與行車爬方向一秀致。牽引之力是車隆輛起辱動或芽加速破時車華輛與割路面(或鏈鋼軌潔)間徑作用然的摩蜂阻力址。方向姜:與行車皂方向相季反。作用點貿(mào):鐵路圈軌頂衰以上2m,公路蓮橋面銀以上1.2注m。但在計聲算墩臺高時移至櫻支座中繳心處,繭不計因手此而產(chǎn)塑生的豎鎖向力和競力矩。對鐵路濟橋,規(guī)棟定列車兆制動力煩或牽引醫(yī)力按作芽用在橋頁跨范圍咽內(nèi)的列商車豎向炒靜活載傲的10%計菜算,薦但當羅其與虎離心昨力或映沖擊范力同禮時計香算時噸,則翻按列蕉車豎福向靜斯活載院的7%取插值。對雙紐奉線橋伯,只嚷采用盲一線減的制省動力迎或牽砌引力搭;對三線戀或三線狂以上的遷橋,只覽采用二排線制動重力或牽節(jié)引力;對多線昨橋,在墻計算制季動力或也牽引力殘不考慮宿列車活火載的橫廁向折減立。公路產(chǎn)只考濁慮制武動力汽車荷雪載制動腳力按同菊向行駛乒的汽車行荷載(不計沖疊擊力)計算晉,并朝考慮直縱向秒折減鐘,以依使橋嗎梁墩擊臺產(chǎn)算生最陰不利劈燕縱向塌力的污方式鞏進行負加載.
一個車道上的制動力標準值按加載長度范圍內(nèi)車道荷載總重力的10%計算,但公路一I級汽車荷載的制動力標準值不得小于165kN;公路一Ⅱ級者不得小于90kN。當車道增多時,也需要采用類似于橫向折減的辦法,對制動力進行折減。對同向行駛雙車道橋(包括雙向4車道橋),制動力標準值為按一個設計車道計算結果的兩倍;同向行駛三車道者為一個設計車道的2.34倍;同向行駛四車道者為一個設計車道的2.68倍。
關于制動力在支座或墩臺間的傳遞與分配,規(guī)范制訂出若干具體規(guī)定?;驹瓌t是:
※
對剛性墩臺,制動力全部由固定支座承擔;
※對設有板式橡膠支座的剛性墩臺,按跨徑兩端支座的抗推剛度進行分配;
※對設有板式橡膠支座的柔性墩臺,按支座與墩臺剛度集成方法進行傳遞和分配。溫度急作用燭指因術溫度蓬的變碌化而備引起濾的結苗構變黑形和紡附加恨力。溫度的算變化可領分為:(年平均)均勻溫敘度變化和梯度溫臉度(溫差)兩種情賽況:前者歷表示習結構盞整體酸在一丟年中蟻的溫后度變疑化;后者侍表示液結構償截面朽上的選不同霧點或賠不同廈材料勁之間稅的溫針度差撲異,比即沿推橫截樣面豎至向、釣橫向吸的溫巧度梯粉度。超靜定奸結構存齊在多余壓約束,盼熱脹冷象縮將產(chǎn)餡生內(nèi)力狂或支座復反力。靜定傳和超掩靜定饒結構矩,由痛于結恥構不若同部項位溫鹿度不崖同,甘內(nèi)部倒將產(chǎn)久生溫砌差力蹈。七兆溫度翻作用對靜裁定結繁構:均勻濁溫度我作用漠通常偉只會車導致捉結構去的伸噴長或惕縮短悠,不冠產(chǎn)生金溫度狀附加堤力;超靜定搬結構:由于氣骨溫變化戀引起的剖變形受辣到約束域,導致墊結構中丹產(chǎn)生相晴應的附霜加力。由日認照、益驟冷燒等天辱氣情我況引鴉起的投溫差植,則殼對靜陳定或糊超靜局定的膝橋梁燭結構瓣,均傅可能歲會產(chǎn)襯生附談加力奇。例輔如,澡由于止材料任導熱懇性的嚴差異吃,在多由混歇凝土臭橋面蔽板和棄鋼梁現(xiàn)組成螺的簡警支結嗎合梁槍中,博會因贏溫差強在截相面土泥產(chǎn)生趙附加漏應力朝。均勻溫度的取值,可按橋梁所在地區(qū)的氣溫條件(一般取當?shù)刈罡吆妥畹驮缕骄鶜鉁?確定;均勻溫度的變化值,應自結構合龍時的溫度算起。
例如,若橋位處最高和最低月平均氣溫分別為+40°C和0°C,而架梁或結構合龍時的溫度為+20°C,則均勻溫度的變化幅度為40°C,而用于計算溫度作用效應的均勻溫度值為+20°C。對公施路橋遼,計懸算由貪溫度垂梯度鄉(xiāng)豐引起腔的溫割度作植用效兔應時:豎向溫丸度梯度:可采用圖3.7所示的辭曲線;不計令及橫晝向溫巨度梯縫度作產(chǎn)用:考慮到挽結構兩絕側腹板邪外的懸技臂板較郵長,腹下板受太沖陽直接槍輻射較絡少,梁篇底始終郵不受日密照。圖中:T1表示佳橋面遣板表喂面的哥溫度;T2表示橋議面板表扇面下10率0m茅m處的無溫度(它們梁的取而值依旱據(jù)橋賠
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