橋梁設(shè)計荷載講義講解_第1頁
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本節(jié)內(nèi)容要點:作用的分類和組合各類作用的計算概率極限狀態(tài)設(shè)計法

第3章橋梁設(shè)計荷載一、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)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(鐵路橋梁)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。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。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。對預(yù)應(yīng)力混混凝土橋橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu),預(yù)加力在在結(jié)構(gòu)正常使用用極限狀狀態(tài)設(shè)計和使用階段段構(gòu)件應(yīng)應(yīng)力計算算時,應(yīng)作為永久久作用計算其主主效應(yīng)和和次效應(yīng)應(yīng),計算時時應(yīng)考慮慮相應(yīng)階階段的預(yù)預(yù)應(yīng)力損損失,但但不計由由于偏心心距增大大所引起起的附加加效應(yīng);在結(jié)構(gòu)承載能力力極限狀狀態(tài)設(shè)計計時預(yù)加應(yīng)應(yīng)力不作作為作用用,而將預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋作為為結(jié)構(gòu)抗抗力的一一部分,但在連連續(xù)梁等等超靜定定結(jié)構(gòu)中中,仍需考慮預(yù)預(yù)加力的的次效應(yīng)應(yīng)。4.預(yù)加加力5.混凝凝土收縮縮及徐變變作用在外部超超靜定的的混凝土土橋、鋼和混混凝土的的組合結(jié)結(jié)構(gòu)等應(yīng)應(yīng)考慮混混凝土收收縮及徐徐變的作作用?;炷潦帐湛s及徐變作用是長期存存在并一一起作用用的?;旎炷列煨熳兊挠嬘嬎?,可假定定徐變變變形與混混凝土應(yīng)應(yīng)力呈線線性關(guān)系系并確定適適當(dāng)?shù)男煨熳兿禂?shù)數(shù)來進行行。混凝土土收縮可按結(jié)構(gòu)構(gòu)降溫考考慮?;A(chǔ)變位位一旦發(fā)發(fā)生,對對結(jié)構(gòu)的的影響也也是長期期的?;A(chǔ)變位位的影響響可按工工程實際際情況加加以分析析。6.基礎(chǔ)礎(chǔ)變位作作用一、可變變作用((活載))的定義義可變作用是指在設(shè)設(shè)計使用用年限內(nèi)內(nèi)其作用用位置、大大小和方方向隨時間變變化,且且其變化化值與平平均值相相比不可可忽略的的作用。3.2可變作用用返回1、汽車荷荷載汽車荷載載分為公公路—I級和公路路—II級。汽車荷載載由車道道荷載和和車輛荷荷載組成成。車道荷載載用于橋梁梁結(jié)構(gòu)的的整體計計算(例例如主梁梁、主拱拱和主桁桁架等的的計算));車輛荷載載用于局局部加加載、、涵洞洞、橋橋臺和和擋土土墻壓壓力等等計算算。一、公公路橋橋梁基基本可可變作作用(活載載)3.2.1基本可可變作作用(1)車道荷荷載的計算算圖式式示于于下圖圖中。。車道荷荷載均布荷荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值值:集中荷荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值值:當(dāng)橋梁梁計算算跨徑徑小于于等于于5m時,計算跨跨徑大大于等等于50m時,計算跨跨徑在在5m至50m之間時時,按按直線線內(nèi)插插求得得。計算剪力效效應(yīng)時,上上述集集中荷荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值值應(yīng)應(yīng)再乘乘以1.2的系數(shù)數(shù)。公路—Ⅰ級車道道荷載載取值值:車道荷荷載的的特點點:(1)車道荷荷載的的形式式簡明明。在內(nèi)內(nèi)力影影響線線上加加載只只要已已知影影響線線面積積與最最大坐坐標(biāo)值值就可可以,,加載載手續(xù)續(xù)簡單單,電電算和和手算算工作作量均均較少少;(2)通過過車道道荷載載中的的均布荷荷載加加集中中荷載載的模模式可可以解解決大大、中中、小小不同同跨徑徑的活活載設(shè)設(shè)計標(biāo)標(biāo)準(zhǔn),例如如均布布荷載載的集集度在在某跨跨徑區(qū)區(qū)段可可采用用跳躍躍變化化以滿滿足不不同跨跨徑的的要求求;(3)車道道荷載載中的的集中中荷載載可采采用雙雙值,,以滿滿足彎彎矩和和剪力力計算算的不不同要要求;;均布荷荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值值和和集中中荷載載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值按按公路——Ⅰ級車道道荷載載的0.75倍采用用。公路—Ⅱ級車道道荷載載:(2)車輛荷荷載::公路—Ⅰ級和公公路—Ⅱ級汽車車荷載載采用用相同同的車車輛荷荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值值。標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)車輛輛荷載載采用用原橋橋規(guī)汽汽車—超20級荷載載中總總重為為550kN的加重重車。。車輛荷荷載以以一輛輛標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)車表表示,,其縱縱、平平面尺尺寸示示于圖圖1-3-2,主要要技術(shù)術(shù)指標(biāo)標(biāo)規(guī)定定于表表1-3-2。圖1-3-2車輛荷荷載的的縱、、平面面尺寸寸車輛荷荷載在在每個個設(shè)計計車道道上布布置一一輛單單車。。車輛荷荷載的的主要要技術(shù)術(shù)指標(biāo)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車輛荷荷載的的作用用:除了以以上談?wù)劶暗牡挠糜谟诰植考蛹虞d等的作作用外,車車輛荷荷載還還用于于荷載橫橫向分分布的計算算。圖1-3-3車輛荷荷載橫橫向布布置0.51.81.31.82.50.62.5車道荷荷載的的均布布荷載載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值應(yīng)應(yīng)滿布布于使使結(jié)構(gòu)構(gòu)產(chǎn)生生最不利利效應(yīng)應(yīng)的同號影響線線上;集集中荷荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值值只作作用于于相應(yīng)影影響線線中一個最大影影響線線峰值值處。(3)汽車車荷載載的有有關(guān)規(guī)規(guī)定如如下::汽車荷荷載分分為公公路——I級和公公路——II級兩個個等級級。各各級公公路橋橋涵設(shè)設(shè)計的的汽車車荷載載等級級應(yīng)符符合下下表規(guī)規(guī)定::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:二級公公路為為干線線公路路且重重型車車輛多多時,,其橋橋涵的的設(shè)計計可采采用公路——Ⅰ級級汽車車荷載載。四級公公路上上重型型車輛輛少時時,其其橋涵涵設(shè)計計所采用的的公路路—ⅡⅡ級車車道荷荷載的的效應(yīng)應(yīng)可乘乘以0.8的折減減系數(shù)數(shù),車車輛荷荷載的的效應(yīng)應(yīng)可乘乘以0.7的折減減系數(shù)數(shù)。汽車荷載等等級車道荷載橫向分布系系數(shù)應(yīng)按設(shè)計車道數(shù)數(shù)布置車輛荷荷載進行計計算。橋涵設(shè)計車車道數(shù)應(yīng)符符合下表規(guī)規(guī)定。多車車道橋梁上上的汽車荷荷載應(yīng)考慮慮多車道折減減。當(dāng)橋涵設(shè)設(shè)計車道數(shù)數(shù)等于或大大于2時,,由汽車荷荷載產(chǎn)生的的效應(yīng)應(yīng)按按表格規(guī)定定的多車道道折減系數(shù)數(shù)進行折減減,但折減后的效效應(yīng)不得小小于兩設(shè)計車道道的荷載效應(yīng)應(yīng)。橋涵設(shè)計車車道數(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橫向折減系系數(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:兩車道道不作折減減。大跨徑橋梁梁上的汽車車荷載應(yīng)考考慮縱向折折減。當(dāng)橋梁計算算跨徑L≥150m時,應(yīng)按表表格規(guī)定的的縱向折減減系數(shù)進行行折減。當(dāng)當(dāng)為多跨連連續(xù)結(jié)構(gòu)時時,整個結(jié)結(jié)構(gòu)均應(yīng)按按最大計算跨跨徑考慮汽車荷荷載效應(yīng)的的縱向折減減。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縱向折減系系數(shù)(1)沖擊擊力的產(chǎn)生生活載以一定定的速度在在橋上行駛駛時,會使使橋梁發(fā)生生振動,產(chǎn)產(chǎn)生動力作作用。這種種動力作用用會使橋梁梁的內(nèi)力和和變形較靜靜活載作用用時大。這這種現(xiàn)象就就統(tǒng)稱為沖沖擊作用。。2.沖擊力(2)荷載載沖擊力的的計算通常的做法法是:在橋橋梁動載試試驗的基礎(chǔ)礎(chǔ)上提出近近似計算公公式,把動動力問題簡簡化為靜力力問題來處處理。公路《橋規(guī)》稱μ為沖擊系數(shù)數(shù)(3)汽車沖擊力力計算規(guī)定定(新版本《04橋規(guī)》)1)鋼橋、鋼鋼筋混凝土土及預(yù)應(yīng)力力混凝土橋橋、圬工拱拱橋等上部部構(gòu)造和鋼鋼支座、板板式橡膠支支座、盆式式橡膠支座座及鋼筋混混凝土柱式式墩臺,應(yīng)應(yīng)計算汽車車的沖擊作作用。2)填料厚度度(包括路路面厚度))等于大于于0.5m的拱涵以及及重力式墩墩臺不計沖沖擊力。3)支座的沖沖擊力,按按相應(yīng)的橋梁梁取用。4)汽車荷載載的沖擊力力標(biāo)準(zhǔn)值為為汽車荷載載標(biāo)準(zhǔn)值乘乘以沖擊系系數(shù)。沖擊系數(shù)可可按下式計計算:式中--結(jié)構(gòu)基基頻())。汽車局部加加載及在T梁、箱梁懸懸臂板上的的沖擊系數(shù)數(shù)采用1.3。簡支梁橋結(jié)結(jié)構(gòu)的基頻頻可按下列列公式計算算:式中——結(jié)構(gòu)的計算算跨徑;;——結(jié)構(gòu)材料的的彈性模量量;;——結(jié)構(gòu)跨中截截面的截面面慣性矩;;——結(jié)構(gòu)跨中處處的單位長長度量;;——結(jié)構(gòu)跨中處處延米結(jié)構(gòu)構(gòu)重力;;——重力加速度度。。(4)結(jié)構(gòu)的基頻頻計算:連續(xù)梁橋結(jié)結(jié)構(gòu)的基頻頻可按下列列公式計算算:計算連續(xù)梁梁的沖擊力力引起的正正彎矩效應(yīng)應(yīng)和剪力效效應(yīng)時,采采用;;計計算連續(xù)梁梁的沖擊力力引起的負(fù)負(fù)彎矩效應(yīng)應(yīng)時采用。。3.汽車離心力力(1)離心心力的產(chǎn)生生當(dāng)車輛行駛駛在曲線線線路上時,,因方向變變化而引起起的徑向水水平力。(2)汽車車離心力的的計算當(dāng)彎道橋的的曲線半徑徑等于或小小于250m時,應(yīng)計算算汽車荷載載引起的離離心力。汽車荷載離離心力標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值為車輛荷載載(不計沖擊力力)標(biāo)準(zhǔn)值乘乘以離心力力系數(shù)C計算。C值按下式計計算:式中:V——設(shè)計行車速速度(km/h);R——曲線半徑((m);離心力的著著力點在橋橋面以上1.2m處,為計算算方便也可可移至橋面面上,不計計由此引起起的作用效效應(yīng)。計算多車道道橋梁的汽汽車荷載離離心力時,,車輛荷載載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)應(yīng)乘以橫向折折減系數(shù)。4.人群荷載(新規(guī)范))(1)公路橋人群荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值按下下列規(guī)定采采用:1)當(dāng)橋梁計計算跨徑L≤50m時,人群荷荷載標(biāo)準(zhǔn)值值為3.0;當(dāng)橋梁計計算跨徑L≥150m時,人群荷荷載標(biāo)準(zhǔn)值值為2.5;當(dāng)橋梁計計算跨徑在在50m和150m之間時,可可由線性內(nèi)內(nèi)插得到人人群荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值。對對跨徑不等等的連續(xù)結(jié)結(jié)構(gòu),以最最大計算跨跨徑為準(zhǔn)。。城市郊區(qū)行行人密集地地區(qū)的公路路橋梁,人人群荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值取上上述規(guī)定值值的1.15倍。專用人行橋橋梁,人群群荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值3.5。2)人群荷載載在橫向應(yīng)應(yīng)布置在人人行道的凈凈寬度內(nèi),,在縱向施施加于使主主梁產(chǎn)生最最不利荷載載效應(yīng)的區(qū)區(qū)段內(nèi)。3)人行道板板(局部構(gòu)構(gòu)件)可以以一塊板為為單元,按按標(biāo)準(zhǔn)值為為4.0的均布荷載載。4)計算人行行道欄桿時時,作用在在欄桿立柱柱頂上的水水平推力標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值取0.75kN/m;作用在欄桿桿扶手上的的豎向力標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值取1.0kN/m。二、城市橋橋梁基本可可變作用1.汽車荷載汽車荷載車輛荷載車道荷載(1)車道荷載載城-A級汽車荷載載城-B級汽車荷載載P、qk依據(jù)計算跨跨徑確定計算彎矩q采用標(biāo)準(zhǔn)值值qM,計算剪力力q采用qQ.車道荷載計計算取值表表跨徑/m城-A級城-B級qMqQPqMqQP2<L<2022.537.514019.025.013020<L<15010.015.03009.511160(2)車輛荷載載60KN140KN140KN200KN160KN城-A車輛荷載城-B車輛荷載(3)車道折減減系數(shù)橫向布置設(shè)計車道數(shù)12345≥6橫向折減系數(shù)1.001.000.800.670.600.552.沖擊系數(shù)車道荷載車輛荷載3.人群荷載人行道板((局部構(gòu)件件)按人群群荷載集度度5KN/m2或1.5KN的豎向集中中力分別計計算加載長度L<20m城市橋梁專用人行橋橋加載長度L≥20m城市橋梁專用人行橋橋1、列車活載載列車活載采采用中華人人民共和國國鐵道部標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)活載((簡稱中——活載)。。中—活載象象征性的模模擬列車載載重的情況況,普通活活載左邊5個集中荷載載相當(dāng)于一一臺機車的的重量,其其后一段30m長的均布荷荷載大致與與兩臺煤水水車及另一一臺機車相相當(dāng);最右右側(cè)的均布布荷載表示示列車的車車輛載重,,其長度不不限。對跨度很短短的橋,往往往由3個個軸重所組組成的特種種荷載控制制設(shè)計。我國制定新新的列車活活載標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)應(yīng)與國際鐵鐵路聯(lián)盟((UIC)制定的活載載標(biāo)準(zhǔn)一致致。三、鐵路橋橋梁基本可可變荷載中一活載圖圖式雙線橋跨結(jié)結(jié)構(gòu)中主要要桿件及墩墩臺的列車車豎向活載載設(shè)計值為為兩線之和和的90%檢算橋梁橫橫向穩(wěn)定時時,空車時時最大橫向向風(fēng)力為不不利,標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值采用10KN/m2列車動力效效應(yīng)列車豎向活活載包括列列車豎向動動力作用,,該列車豎豎向活載等等于列車豎豎向靜活載載乘以動力力系數(shù)(1+μ),其動力力系數(shù)應(yīng)按按系列公式式計算①簡支或連連續(xù)的鋼橋橋跨結(jié)構(gòu)和和鋼墩臺::②鋼與砼板板的結(jié)合梁梁鐵路《橋規(guī)》用(1+μ)表示動力力系數(shù)③鋼筋砼、、砼、石砌砌的橋跨結(jié)結(jié)構(gòu)及涵洞洞、剛架橋橋其頂上填填土厚度h≥1m時,不計列列車豎向動動力作用④空腹式鋼鋼筋砼拱橋橋的拱圈和和拱肋鐵路離心力力著力點作作用于軌頂2m,C不應(yīng)大于0.153列車離心力力計算4人群荷載老規(guī)范:設(shè)設(shè)計人行道道板時,考考慮維修時時堆放道碴碴,離梁中中心線2.45m按10KPa,2.45m以外按4KPa。新規(guī)范:道道碴橋面和和明橋面的的人行道4.0KPa人行道板按按1.5KN檢算,欄桿桿水平推力力按0.75KN/m,立柱和扶手手按1.0KN集中檢算1、列車活載載四、高速鐵鐵路橋梁基基本可變荷荷載列車豎向活活載采用ZK活載,并符符合下列規(guī)規(guī)定:①對于單線線或雙線的的橋涵結(jié)構(gòu)構(gòu),各線均均應(yīng)計入ZK活載作用;;②對于多于于兩線的橋橋涵結(jié)構(gòu),,按下列最最不利情況況考慮;a.按兩條線路路在最不利利位置承受受ZK活載,其余余線路不承承受列車活活載;b.所有線路在在最不利位位置承受75%的ZK活載。ZK標(biāo)準(zhǔn)活載圖圖式ZK特種活載圖圖式③設(shè)計加載載,活載圖圖式可以任任意截取。。對多符號號影響線,,在同符號號影響線各各區(qū)段進行行加載,異異符號影響響線分下列列兩種情況況考慮:a.異號影響線線區(qū)段長度度不大于15m可不加活載載b.大于15m,按空車靜靜活載10kN/m加載;④空車檢檢算各部分分構(gòu)件時,,按10kN/M計算;⑤橋墩結(jié)構(gòu)構(gòu)或橋臺應(yīng)應(yīng)按實際施施工及養(yǎng)護護可能進行行檢算。2、沖擊力列車豎向靜靜活載乘以以動力系數(shù)數(shù)1+μμ系數(shù)取值①橋跨結(jié)構(gòu)構(gòu)為加載長度度<3.61m時按3.61m計算;簡支支梁時為梁梁的跨度;;n跨連續(xù)時平平均跨度乘乘以下列系系數(shù)N=21.20;N=31.30N=41.40N>51.50②涵洞及結(jié)結(jié)構(gòu)頂面有有填土的承承重結(jié)構(gòu),,當(dāng)頂面填填土厚He>3m,不計列車動力作作用,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)的的計算公式,應(yīng)采采用相應(yīng)的橋跨結(jié)結(jié)構(gòu)動力系數(shù)1+車輛制動力或(列車牽引力)是指指車輛在剎車或啟啟動時為克服車輛輛的慣性力或阻力力而在路面或軌道道與車輪之間發(fā)生生的滑動摩擦力。。制動力或牽引力時時墩臺設(shè)計計算的的重要荷載,是作作用在橋上的縱向向水平力,但兩者者的方向相反。1.制動力汽車制動力作用點點一般在橋面以上上1.2m處。列車制動力作用點點一般在軌頂以上上2m處3.2.2其他可變作用(1)汽車荷載制動力力可按下列規(guī)定計算算和分配:汽車荷載制動力按按同向行駛的汽車車荷載(不計沖擊擊力)計算,并應(yīng)應(yīng)按本規(guī)范表4.3.1-5的規(guī)規(guī)定,以使橋梁墩墩臺產(chǎn)生最不利縱縱向力的加載長度度進行縱向折減。。一個設(shè)計車道上由由汽車荷載產(chǎn)生的的制動力標(biāo)準(zhǔn)值按按本規(guī)范第4.3.1條規(guī)定的車車道荷載標(biāo)準(zhǔn)值在在加載長度上計算算的總重力的10%計算,但公路路—Ⅰ級汽車荷載載不得小于165kN;公路—Ⅱ級汽車荷荷載不得小于90kN。同向行駛雙車道的的汽車荷載制動力力標(biāo)準(zhǔn)值為一個設(shè)設(shè)計車道制動力標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值的兩倍;同同向行駛?cè)嚨罏闉橐粋€設(shè)計車道的的2.34倍;同同向行駛四車道為為一個設(shè)計車道的的2.68倍。(2)列車制動力的計計算:制動力或牽引力按按列車豎向靜活載載的10%計算。但當(dāng)與離心心力或列車豎向動動力作用同時計算算時,制動力或牽牽引力按列車豎向向靜活載的7%計算。雙線橋應(yīng)采用一線的制動力或牽牽引力;三線及以上的橋橋梁,應(yīng)采用兩線的制動力或牽引力。橋頭破壞棱體范圍圍內(nèi)的列車活載所所產(chǎn)生的制動力或或牽引力不予計算算。制動力或牽引力作作用在軌頂以上2m處,但計算橋墩臺臺時移至支座中心心處,計算臺頂活活載的制動力或牽牽引力時移至軌底底,計算剛架結(jié)構(gòu)構(gòu)時移至橫桿中線線處,均不計移動動作用點所產(chǎn)生的的豎向力或力矩。。采用特種活載時,,不計算制動力或或牽引力。2.風(fēng)荷載(1)概述(2)風(fēng)力的計算分析橋梁結(jié)構(gòu)的強強度、剛度和穩(wěn)定定性時,應(yīng)考慮風(fēng)風(fēng)荷載的影響。對對大跨度的斜拉橋橋和懸索橋以及高高聳的橋塔和橋墩墩,風(fēng)力的影響更更大。當(dāng)風(fēng)以一定速度運運動并受到橋梁的的阻礙時,橋梁就就承受風(fēng)壓。風(fēng)壓壓分為順風(fēng)向和橫橫風(fēng)向;順風(fēng)向的風(fēng)壓可視視為平均風(fēng)壓或脈脈動風(fēng)壓。采用靜靜力計算方法處理理平均風(fēng)壓對結(jié)構(gòu)構(gòu)的影響;對脈動動風(fēng)壓,要按隨機機振動理論進行分分析。(1)概述風(fēng)力可按以下方法法計算:風(fēng)力是風(fēng)壓與迎風(fēng)風(fēng)面積的乘積。(2)風(fēng)力的計算:風(fēng)力指大風(fēng)吹到橋橋跨結(jié)構(gòu)、橋墩臺臺和列車時所產(chǎn)生生的風(fēng)壓力。方向向與橋梁軸線垂直直的風(fēng)力稱橫向風(fēng)風(fēng)力;方向與橋梁梁軸線一致的風(fēng)力力稱縱向風(fēng)力。其其計算與橋跨結(jié)構(gòu)構(gòu)所處地區(qū)的風(fēng)壓壓強度與受風(fēng)面積積有關(guān)。風(fēng)荷載計算公式:K1—風(fēng)載阻力系數(shù)。K2—考慮地面粗糙度類類別和梯度風(fēng)的風(fēng)風(fēng)速高度變化修正正系數(shù)。該系數(shù)反反映出風(fēng)壓隨地形形、地理條件(一一般地區(qū)、谷地、、山口、沿海海面面等)的不同變化化而變化的特征;;取值視實際情況況而定。K3—地形地理條件系數(shù)數(shù)。W0—基本風(fēng)壓值(kN/m2)。一般參照《全國基基本風(fēng)壓分布圖》》取值;Awh—橫向迎風(fēng)面積m2,按橋跨結(jié)構(gòu)各部部分的實際尺寸計算;3.溫度影響力對靜定結(jié)構(gòu),氣溫溫的變化通常只會會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的伸長長或縮短;在超靜靜定結(jié)構(gòu)中,由于于氣溫的變化引起起的變形受到約束束,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生生相應(yīng)的附加力。。由于日照、驟冷等等天氣情況引起的的溫差對靜定結(jié)構(gòu)構(gòu)或超靜定結(jié)構(gòu)均均可能產(chǎn)生附加力力。氣溫變化的幅度,,可按橋梁所在地地區(qū)的氣溫條件((一般取當(dāng)?shù)刈罡吒吆妥畹驮缕骄鶜鈿鉁兀┐_定。氣溫溫變化值,應(yīng)自結(jié)結(jié)構(gòu)合龍時的溫度度算起。4.支座摩阻力支座摩阻力是上部部結(jié)構(gòu)由溫度等引引起的變位而產(chǎn)生生的,其作用方向向與上部結(jié)構(gòu)的變變位方向相反作用用點在支座處。支座摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值值按下式計算:F=μWW—作用于活動支座處處由上部結(jié)構(gòu)重力力產(chǎn)生的效應(yīng);μ—支座的摩擦系數(shù),,按支座種類取值值。二、船只或飄流物物的撞擊力一、地震力三、汽車的撞擊力力3.3偶然作用返回地震力是指強烈的的地面運動引起結(jié)結(jié)構(gòu)自身的慣性力力(加速度與質(zhì)量量的乘積)。它不不僅與地面運動的的強烈程度有關(guān),,也與結(jié)構(gòu)的動力力特性有關(guān),還與與橋梁所在處的地地質(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)破壞的的主要原因)地震作用地震時地面最大水水平加速度統(tǒng)計值值(地震動峰值加速速度)≥1.0g進行抗震設(shè)計≥4.0g專門的抗震設(shè)計和和研究≤0.05g除特殊要求外,采采用簡易設(shè)防二、船舶或漂流物物的撞擊力1海輪撞擊作用的標(biāo)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)98001270015500179002535031050二.橋梁結(jié)構(gòu)必要要時需考慮汽車的撞擊作用:汽車撞擊荷載在在規(guī)定車輛行駛駛方向取1000kN;在車輛行駛垂直直方向取500kN,兩個方向的撞擊擊荷載不同時考考慮,撞擊荷載載作用于行車道道以上1.2m處,直接分布于于撞擊涉及的構(gòu)構(gòu)件上。一.作用效應(yīng)分類3.4作用效應(yīng)組合各種荷載并非同同時作用于橋梁梁上,應(yīng)當(dāng)根據(jù)據(jù)各種荷載重要要性的不同和同同時作用的可能能性進行適當(dāng)?shù)牡慕M合,按分項項系數(shù)的設(shè)計表表達式進行設(shè)計計。承載能力極限狀狀態(tài)正常使用極限狀狀態(tài)公路、鐵路M計——按不利的荷載組組合,某截面將將出現(xiàn)最大彎矩矩值Mj——截面所能承受的的最大彎矩限制應(yīng)力短期荷載下的變變形各種荷載組合下下的裂縫寬度1作用效應(yīng)組合的的分類(1)公路橋涵結(jié)構(gòu)按按承載能力極限限狀態(tài)設(shè)計時體現(xiàn)結(jié)構(gòu)的安全全性,以塑性理論為基礎(chǔ)。基本組合:永久久作用的標(biāo)準(zhǔn)效效應(yīng)與可變作用用設(shè)計值效應(yīng)(結(jié)構(gòu)的常規(guī)設(shè)設(shè)計)偶然組合:永久作用的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)效應(yīng)與可變作作用某種代表值值效應(yīng)(結(jié)構(gòu)特殊情況況下的設(shè)計)二、公路荷載效效應(yīng)組合應(yīng)采用以下兩種種作用效應(yīng)組合合:(1)基本組合。永久久作用的設(shè)計值值效應(yīng)與可變作作用設(shè)計值效應(yīng)應(yīng)相組合,其效效應(yīng)組合表達式式應(yīng)滿足為:式中:—承載能力極限狀狀態(tài)下作用基本本組合的效應(yīng)組組合設(shè)計值;—結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)數(shù),按表1-3-10規(guī)定的結(jié)構(gòu)設(shè)計計安全等級采用用。對應(yīng)于設(shè)計計安全等級一級級、二級和三級級分別取不小于于1.1、1.0和0.9;公路橋涵結(jié)構(gòu)的的安全等級表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i個永久作用效應(yīng)應(yīng)分項系數(shù),按按下表采用;永久作用效應(yīng)的的分項系數(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)鋼橋采用用鋼橋面板時,,永久作用效應(yīng)應(yīng)分項系數(shù)取1.1;當(dāng)采用混凝土土橋面板時,取取1.2?!趇個永久作用效應(yīng)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值;——汽車荷載效應(yīng)((含汽車沖擊力力、離心力)的的分項系數(shù),取取=1.4。當(dāng)某個可變作作用在效應(yīng)組合合中超過汽車荷荷載效應(yīng)時,則則該作用取代汽汽車荷載,其分分項系數(shù)應(yīng)采用用汽車荷載的分分項系數(shù);對專專為承受某作用用而設(shè)置的結(jié)構(gòu)構(gòu)或裝置,設(shè)計計時該作用的分分項系數(shù)取與汽汽車荷載同值;;——汽車荷載效應(yīng)((含汽車沖擊力力、離心力)的的標(biāo)準(zhǔn)值;——在作用效應(yīng)組合合中除汽車荷載載效應(yīng)(含汽車車沖擊力、離心心力)、風(fēng)荷載載外的其他第j個可變作用效應(yīng)應(yīng)的分項系數(shù),,取=1.4,但風(fēng)荷載的分分項系數(shù)取=1;——在作用效應(yīng)組合合中除汽車荷載載效應(yīng)(含汽車車沖擊力、離心心力)外的其他他第j個可變作用效應(yīng)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值;——在作用效應(yīng)組合合中除汽車荷載載效應(yīng)(含汽車車沖擊力、離心心力)外的其他他可變作用效應(yīng)應(yīng)的組合系數(shù)。。當(dāng)永久作用與與汽車荷載和人人群荷載(或其其他一種可變作作用)組合時,,人群荷載(或或其他一種可變變作用)的組合合系數(shù)0.80;當(dāng)除汽車荷載((含汽車沖擊力力、離心力)外外尚有兩種其他他可變作用參與與組合時,其組組合系數(shù)取=0.70,有三種可變作作用參與組合時時,其組合系數(shù)數(shù)取=0.60,有四種及多于于四種的可變作作用參與組合時時,取=0.50。設(shè)計彎橋時,當(dāng)當(dāng)離心力與制動動力同時參與組組合時,制動力力標(biāo)準(zhǔn)值或設(shè)計計值按70%取用。(2)偶然組合:永永久久作用標(biāo)準(zhǔn)值效效應(yīng)與可變作用用某種代表值效效應(yīng)、一種偶然然作用標(biāo)準(zhǔn)值效效應(yīng)相組合。偶偶然作用的效應(yīng)應(yīng)分項系數(shù)取1.0;與偶然作用同同時出現(xiàn)的可變變作用,可根據(jù)據(jù)觀測資料和工工程經(jīng)驗取用適適當(dāng)?shù)拇碇??!?二)公路橋涵結(jié)構(gòu)按按正常使用極限限狀態(tài)設(shè)計時以彈性理論或彈塑塑性理

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