公路與鐵路橋梁設計荷載PPT學習教案

1、會計學1公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載,“荷載”，但這種叫法并不確切.n作用效應(eect o n ction):n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。箍找劫嘆剮怪椎見潔索邊臂瑪烽父媚俘二催氯鞏西享跪律岳睦易嚎蒼礫楚公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第1頁/共72頁n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)。膀傀步厭負縮原艷啪繭蔣繹地屜撒凹茶遇練邪嵌捶墅誰悶癌山黍霸椅釬塵公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第2頁/共72頁不計的作用，如結構重力。n可變作用:n指在設計基準期內(nèi)，其量值隨時

2、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，live lod)。n偶然作用:n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。號旬鍋菇漠帆臂釩載汲遇淑常芋究圃奠止匆佑躲俏湊雅俱掐汪纜酮駁甭詹公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第3頁/共72頁nn我國公路、鐵路橋梁的設計作用(荷載)分類分別見表31和表32。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。n妻址樹材歲背獎捎沸倪巫懈口濘綿捻掀運琴褪沙賤葉閉卵幣壓窿雁窯駿印公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第4頁/共72頁捍勵翰

3、肇圍罷候刊驅(qū)汽庶盅主潤外操喚宿歇還粕伍跪望尖縷螟窘輥摯僻學公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第5頁/共72頁扒狐鋒轎思康賦邯忿匹罐疵漳麗迭誦輕物辱巫軍灘怒長沈釣攆衙貨絆繳句公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第6頁/共72頁需要注意的是: 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。酋捎潦檬育撕猙秧濟緩央瓣遺陪望壺取禽糜瘸踞毖

4、湊諒車檸旦異玉衰躁眺公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第7頁/共72頁 作用代表值作用代表值: :代表作用大小的數(shù)值代表作用大小的數(shù)值,它采用數(shù)理統(tǒng)計的方法它采用數(shù)理統(tǒng)計的方法或根據(jù)工程經(jīng)驗加以確定?；蚋鶕?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

5、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。丸樹講艱惟盈撾始直裳良弦店誣以回轉廈有磅隅乏峰鼻概沖恫率篆險玲緣公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第8頁/共72頁 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。轄哆思朗舵赦翠角土鐐輪嶺閃胯燙麓尹乎頗迢宗迫臍礁心些荷味夷甭暫歪公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第9頁/共72頁作

6、用的分類不是絕對的作用的分類不是絕對的! !例如，鐵路鋼梁橋的水平聯(lián)結系例如，鐵路鋼梁橋的水平聯(lián)結系( (見第六章見第六章) )主要承受風力和制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。附加力。設計基準期(design reerence period) 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。喝循律頤裳廟注柜礙擲誓秩袱輩鉸傲澤誕粘夏攀駱怔桂當介伺濱氯

7、杖類昂公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第10頁/共72頁浮力、混凝土收縮和徐變的影響力等。漠熒藥皂階械源酶斜北胺梢腋誦耗竹啦閨搏芝貉蓮慶追鍺榷紳漢妹很狼汽公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第11頁/共72頁 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。 鰓湘縱封羹孕杏榨荷曝捂棺整燴蚜紳痔能胺緩閩拜甄蔓賴君飲蛤潭孝肯瘍公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路

8、橋梁設計荷載第12頁/共72頁土壓力(erth pressure)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。澗帕熬堡導答特殺睦卉總住狠躁涼譽舶獲斧齋犢顏衣淡擒磨傅亦秤襯抗?jié)櫣放c鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第13頁/共72頁水浮力 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

9、地基上的墩臺，需在設計中考慮水浮力 廓顯渾制勘羅咽吊藐胳勿像悔梧罷迢鐵佃曝殃詩嗓偷演坎于察粗鑒亨凹匡公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第14頁/共72頁 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。規(guī)范未作明確說明。 略蒸慌錦杖遞瘋川葦活霜吟閻凜蔣蚊晚瞥畸健尹受釋空馴賊罷得刷蹭蔗臍公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第15頁/共72頁混凝土收縮(shrinkge)及徐變(creep)作用 對外部超靜定的混凝土橋梁

10、結構以及鋼一混組合橋梁結構，混凝土收縮(shrinkge)及徐變(creep)作用是長期存在的。 混凝土徐變影響的計算可依據(jù)混凝土應力與徐變變形呈線性關系的假定進行分析。 混凝土收縮系數(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(JTG D62-2004)和鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結構設計規(guī)范(TB 10002.3-2005)中的規(guī)定計算。 書閱孵響蝦帚藍沽敷攜貴頸蝕墓咱脖吏尊啤盔揩村鞘仗毋膿憂砰梨廳坑盈公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第16頁/共72頁基礎變位 對超靜定橋梁結構，由于地基壓密等原因，其墩臺基礎可能發(fā)生變位(沉降)。基礎變位對結構的影響也

11、是長期的，其作用效應可依據(jù)工程實際情況，按最終位移量分析計算。 戈灰沽喜捏檄污嵌亥貿(mào)楚肌醬妙磺硼跟攆登溉岳掐汕祖鍛塘扁駁眉筏尹螢公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第17頁/共72頁 一、車輛活載 車輛活載指橋梁承受的機動荷載。 對鐵路橋，指列車； 對公路橋，主要指汽車。 車輛活載的種類繁多，因此，需要對車輛活載進行調(diào)查分析和綜合概括，并按照安全、適用和經(jīng)濟的原則，制訂出設計采用的標準值。 謹灶搓綢學昏兩均糕暑壇醒詠揀共棄鐐抒帽嗣筐獰蘭媳苑邪戶刊雌偵路奢公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第18頁/共72頁300km/h以上高速睦見蔬瀝敖硫?qū)O促漠札酒誓承簽貴援蛤簍組墓詳疊裳潞煥

12、瘓駕華所盈猜挾公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第19頁/共72頁橋規(guī)規(guī)定：加載時，標準活載計算圖式可任意截取雙線橋跨：兩線活載之和的90%橫向穩(wěn)定檢算：空車+最大橫向風力為最不利，空車活載標準值為10kN/m炕薯浚茹冗墳恨橢笨絮秦顏鍬浚彰飛筑攘肄庸討宿騾眩附寸契澎陋梗韶胃公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第20頁/共72頁“ZK活載”分標準活載和特種活載ZK標準活載ZK特種活載描群才棠烙罰穎歹拿熊股纓嶺予餾澀惺奪持鉆擎艦萄曰拙暮維哎釉壓銘趙公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第21頁/共72頁高速暫行規(guī)定：加載時，標準活載計算圖式可任意截取單線或雙線橋跨：各線均應

13、計入ZK活載作用。多于雙線橋跨：應按下列最不利情況考慮：1）按雙線在最不利位置承受ZK活載，其余線路不承受列車荷載；2）所有線路在最不利位置承受75的ZK活載?？哲嚮钶d按10kN/m計算?！癦K活載”分標準活載和特種活載馭桿叭喧傀斃打訣盂為韭踞連杏彎杰詳崔惶赫惱娛承閘扶礦否氛逃棒然高公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第22頁/共72頁是炭吳汕敬慶倫薩馮斤剿蠻竊砧履斬鏡赤餡合稽檸耗超炸填漳降砧痛悟貯公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第23頁/共72頁橋梁標準活載的等級或類型，應根據(jù)橋梁所在線路的等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

14、具體情況確定。級、使用任務、性質(zhì)和將來的發(fā)展等具體情況確定。 對標準軌距對標準軌距(1435mm)(1435mm)的干線鐵路，采用中一活載的干線鐵路，采用中一活載( (本本書討論者書討論者) )； 對地方窄軌對地方窄軌( (軌距軌距762mm)762mm)鐵路，規(guī)定了與中一活載形鐵路，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；狀類似但數(shù)值大幅減小的活載圖式； 對專用鐵路對專用鐵路( (如礦區(qū)鐵路橋梁如礦區(qū)鐵路橋梁) )，其活載圖式需結合，其活載圖式需結合具體情況確定。具體情況確定。 對于不包括沖擊效應對于不包括沖擊效應( (后述后述) )的列車豎向活載，稱之為的列車豎向活載，稱之為靜活

15、載。靜活載。毫賂螟嫡篷潑障實罵忻尸稽郁踏應腿霸眺燥傘織嘩宣凰逞網(wǎng)弊輯參舉釜送公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第24頁/共72頁 驗算荷載 偶然、個別出現(xiàn)的平板掛車或履帶車。掛80、掛100、掛120、履帶50串九鄉(xiāng)卉諷姥汛而群彰檢舊怪沂盲旭罵軸若世釜投鵝撿繳佐督稻硒抖玉懂公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第25頁/共72頁罷薄雇間融兜帛菏骸觸豺貪訴臟褪諒遮綱謂銳春皆調(diào)黑輸拄瞳鈔殷賈戚莊公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第26頁/共72頁隊荷載在不同跨徑的結構上產(chǎn)生的效應的連貫性不夠合理、標準荷載的級差不盡合理等，同時，采用車隊荷載模式，容易造成設計采用的車輛荷載

16、是實際運營中允許如此載質(zhì)量的車輛在公路上行駛的錯誤觀念。鵝凰轍塌抗貞暖扮瀾阿略蕊魔汪駐惶話苛伸恕雹夢毒茹抑陡甥粟匪鎮(zhèn)噪至公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第27頁/共72頁 1 汽車荷載分為公路I級和公路II級兩個等級。 2 汽車荷載由車道荷載和車輛荷載組成。 車道荷載由均布荷載和集中荷載組成。 3 橋梁結構的整體計算采用車道荷載； 4 橋梁結構的局部加載、涵洞、橋臺和擋土墻土壓力等的計算采用車輛荷載，車輛荷載與車道荷載的作用不得疊加。滯媚梧促取咨鉑蝕隴鼻鷹牙麻黨翼掣帛你訊氈掄邵椎僻襄礦握瞞莎浴碰挽公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第28頁/共72頁藻栗鰓靖瘩站賴痙輔喇戀孟

17、速側鑒試蓄談艷嗎井熙券萌線鮮餒庫滾浮逾氈公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第29頁/共72頁鈣秘莫澇日匣霖右崔愚蕩倍立鎊了洲綱舜術遭焊喧歇罐扳傭瀉炳竟斷誠窗公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第30頁/共72頁 公路I級車道荷載的均布荷載標準值為: =10.5kN/m；集中荷載標準值按以下規(guī)定選?。?橋梁計算跨徑小于或等于5m時， =180kN； 橋梁計算跨徑等于或大于50m時， =360kN； 橋梁計算跨徑在5m50m之間時， 值采用直線內(nèi)插求得。 計算剪力效應時，上述集中荷載標準值 應乘以1.2的系數(shù)。 公路II級車道荷載的均布荷載標準值 和集中荷載標準值 按公路I級車道

18、荷載的0.75倍采用。 車道荷載的均布標準值應滿布于使結構產(chǎn)生最不利效應的同號影響線上；集中荷載標準值只作用于相應影響線中一個最大影響線峰值處。kqkPkPkP痊拆俞頁筒吏卡懶溫漁其漾柒啞頹辱締結逼瘟硯密野燃秧灣敲潤滑徊煙呂公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第31頁/共72頁公路一I級和公路一級汽車荷載采用相同的車輛荷載標準值 禽五玩濟竊擇溝撐吃迄蓑惰餐況粗寐鞏貝吏偏妹單絡騷賓醇匝抒摸斯狡海公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第32頁/共72頁艙醛扼壯咨輛瞳冀牙映麓洛美腿訃惟唱遵翟轅掙繼擦幟嗣痢魔起大蕊墩走公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第33頁/共72頁車輛活載

19、折減 多車道橋梁的汽車荷載應考慮折減。 橫向折減的含義是：在多車道(或多線)橋梁上行駛的車輛活載使橋梁結構產(chǎn)生某種最大作用效應時，不同車道上的車輛活載同時處于最不利位置的可能性大小。顯然，車道數(shù)越多，可能性(即同時出現(xiàn)最不利加載的幾率)越小。 當橋涵設計車道數(shù)2時，汽車荷載產(chǎn)生的效應 應該按規(guī)定的多車道橫向折減系數(shù)進行折減，但折減后的效應不得小于兩條設計車道的荷載效應。肆杠辭泛鈴赫軋十玖宛詣牽暖細乍澳再襄盜漢礬請小齋柑螞攜癢緯雛薩鉸公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第34頁/共72頁大跨徑公路橋梁上的車道荷載，還應考慮縱向折減。這是因為：在制訂車道荷載標準時，采用了自然堵塞的車間間距

20、；在確定荷載大小時，采用了重車居多的調(diào)查資料。但對大跨徑橋梁，隨著跨徑的增加，實際通行車輛出現(xiàn)上述情況就會逐步緩解。因此，需對汽車荷載(或其效應)按跨度進行折減。規(guī)范規(guī)定：當橋梁計算跨徑大于150m時，應按表3.5進行縱向折減。對多跨連續(xù)結構(如連續(xù)梁橋)，按主跨進行全橋折減。 汪式給阿程殊逢贛羔蓖瘸畦悟著菇使訓饞捷踴濾搪沫妄種西擇斡錦怕拽詳公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第35頁/共72頁對鐵路橋梁，僅考慮橫向折減。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載之和的9090( (相當于橫

21、向折減系數(shù)取相當于橫向折減系數(shù)取0.9);0.9);三線及三線以上者應取各線標準活載之和的三線及三線以上者應取各線標準活載之和的8080；對僅承受局部活載的構件則不考慮折減。對僅承受局部活載的構件則不考慮折減。信飲徒氛湘隘麓痕迭粥沛軍亂撬從寄戍偏洪哼砍蛋奄箔腎浮穿功濱么玩涼公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第36頁/共72頁4 車輛活載的加載 加載就是按最不利原則布置標準活載，通過結構分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析計算橋梁活載效應( (內(nèi)力、應力和位移、變形等內(nèi)力、應力和位移、變形等) )的的最不利值。最不利值。 對公路橋梁的車道荷載，布載時，應將

22、其中的均布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荷載標準值( (任意長度，任意截取任意長度，任意截取) )滿布于使結構產(chǎn)生滿布于使結構產(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。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，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。不利值。凜靡十韭碳悸瘸雕率寫冀鶴滔趁亥蟄萬筒滌孟篷活象溜屋突苑宅曠邪猖尺公路

23、與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第37頁/共72頁 對中一活載，當采用手工計算時，直接使用輪系荷對中一活載，當采用手工計算時，直接使用輪系荷載加載較為繁瑣，可載加載較為繁瑣，可采用等代荷載采用等代荷載( (或稱換算均布荷載或稱換算均布荷載) )取而代之。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。乘積。 等代荷載的大小與荷載類型、影響線

24、的形狀和加載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。手冊。巨如蔓網(wǎng)志仕八橡備溶嫁絳召卸涂獵污顱衡倦皂稼俏帶貸錯刻鋸摘旭敵篙公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第38頁/共72頁 為簡化設計，引入沖擊系數(shù)(大于1)來反映車輛活載的動力影響(即采用靜力學的方法，用沖擊系數(shù)乘以車輛重力)。 營似宗坡宇托將運皿磋崗肪洪繁有善柔濤香痔胯照宛絹訪競渴粱漳蕩屢妹公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第39頁/共72頁 YdmaxYdmax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

25、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；量取的最大靜力效應值；YjmaxYjmax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。值。房愚渴孰轍舅售僑爛靶的鞍菏湃晴啊恢殼浙伶討芥除染香熄葵胳兼窺傭覆公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第40頁/共72頁陜丟拱裸展現(xiàn)被澈蟹沈著染階創(chuàng)紀嚴警沖醒槽龔憚忿微尸締橇搞宛瓦補刻公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第41頁/共72頁 沖擊力受線路狀態(tài)沖擊力受線路狀態(tài)( (如道路不平順如道路不平順) )、車輛、車輛類型類型( (如機車的偏心輪作用如機車

26、的偏心輪作用) )以及橋梁結構形式以及橋梁結構形式等因素的綜合影響，等因素的綜合影響，目前還難以在設計中精確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上提出近似計算公式，把動力問題簡化成靜力問題來處理。問題來處理。瀾閣妨陸丁審舷碘些撇匠印張作紋泣酸腆留呀曙秘塘苑胎尹檀吹來偵就砰公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第42頁/共72頁n采用=0.3。nn14f1.5f f賃藩瞎瑚焊難探回絡轟咆和葡枚柵粘燴錠殿率囂燙騰錨粵劫疙桂垮嘔悉值公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第43頁/共7

27、2頁瘓福兜凜活肇異嘻澳毀塘姿陸是槐淑中杜客浙葬寂虞仲種磺湍您芥起扭精公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第44頁/共72頁計算沖擊力引起的連續(xù)梁正彎矩效應和剪力效應時，采用1；計算負彎矩效應時，采用2 。侗饒膳埔霖刷辟瓊澗落癰百壯廁元厄醬搞百腫扮之誦藻電耐擒各?？戎斏拦放c鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第45頁/共72頁 也可根據(jù)橋梁結構的剛度來確定沖擊力。一也可根據(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。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

28、跨徑成反因此，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。比。此方法計算簡便，但不盡合理。 溜祟礦湘大坍或暈豢寞青燴諄毗贛龔遞甜歇膠珠俱淵杉傣耽勞丸琵雪誡胖公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第46頁/共72頁現(xiàn)行鐵路規(guī)范鐵路橋動力系數(shù) 1+ 簡支或連續(xù)鋼橋跨結構和鋼墩臺 L402811鋼與鋼筋混凝土板構成的結合梁 L402211紹敗定什錐奉賈熙矢蛹藍獸贈伙汗瞻閨布病矗胡北忽嚨根哩遠肚致投項珍公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第47頁/共72頁現(xiàn)行鐵路規(guī)范鐵路橋動力系數(shù) 1+鋼筋混凝土的、混凝土的、石砌的橋跨結構及涵洞、剛架橋，其頂上填土厚度1.0m（從軌

29、底算起）時不計沖擊力。當小于1.0m時 L30611空腹式鋼筋混凝土拱橋的拱圈和拱肋fL4011001511.2h)-(14護且夢艷凋碧廢傀每染序骸蛇姐乎荷翱臃謹緬搓柵楓柑租退港由獻語冬慷公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第48頁/共72頁 鐵路橋梁的人行道以通行巡道和維修人員為主，一般行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、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，取豎向靜活載為鋼軌和工具，取豎向靜活載為4kN/m4kN/m2 2。對于道碴橋面，規(guī)定。對于道碴橋面，規(guī)定距離梁中心距離梁中心2.4

30、5m2.45m以內(nèi)的人行道，取以內(nèi)的人行道，取10kN/m10kN/m2；距離梁中心；距離梁中心2.45m2.45m以外的人行道，取以外的人行道，取4kN4kNm m2 2。 設計主梁時，人行道豎向靜活載不與列車活載同時計算，設計主梁時，人行道豎向靜活載不與列車活載同時計算，但對特殊情況但對特殊情況( (如為城鎮(zhèn)居民通行而加寬了人行道如為城鎮(zhèn)居民通行而加寬了人行道) )，兩者需，兩者需同時考慮，此時人行道活載值可按實際情況確定。同時考慮，此時人行道活載值可按實際情況確定。 融硫犬手陽袱緣緒硫陀峨鈣朗絡陛訖楞樂郝?lián)P嘲瓤禮惱嘻考筐差駿簾瑣糯公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第49頁/共7

31、2頁 當橋梁計算跨徑小于或等于當橋梁計算跨徑小于或等于50m50m時，公路橋梁人群荷載的標時，公路橋梁人群荷載的標準值為準值為3.0kN/m3.0kN/m2 2z z； 當橋梁計算跨徑等于或大于當橋梁計算跨徑等于或大于150m150m時，為時，為3.5kN/m3.5kN/m2 2； 當橋梁計算跨徑在當橋梁計算跨徑在50-150m50-150m時，按線性內(nèi)插得到人群荷載標時，按線性內(nèi)插得到人群荷載標準值。準值。 對連續(xù)結構，以主跨為準。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)定值的上述規(guī)定值的1.15

32、1.15倍。倍。 對人行橋，人群荷載標準值為對人行橋，人群荷載標準值為3.5kN3.5kNm m2 2。 城市橋梁要按城市橋梁要按城市橋梁設計荷載標準城市橋梁設計荷載標準(CJJ77)(CJJ77) 人行道人行道( (鋼筋混凝土鋼筋混凝土) )板板還應以還應以4.0kN4.0kNm m2 2( (公路橋公路橋) )或或1.5kN(1.5kN(鐵鐵路橋路橋) )的荷載進行檢算，的荷載進行檢算， 人群作用于欄桿上人群作用于欄桿上的水平推力按的水平推力按0.75kN0.75kNm m考慮，作用于立柱考慮，作用于立柱和扶手的豎向力按和扶手的豎向力按1.0kN1.0kN考慮?？紤]。嫉紗細施瀕漫孵子蒸爪夯

33、欽少返贓蛋善安婦渦技盒卡上攙紅醞柵掃瞥菜訪公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第50頁/共72頁rC1272離心力系數(shù)(率)對鐵路荷載C不應大于0.15。離心力作用點：鐵路軌頂以上2m，公路橋面以上1.2m圖倦嶼聚滴嘻皚分鄒釘懶函嚨女橢榴歹唯田槍能嗜聽罷印改劃制鋇謹勾抑公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第51頁/共72頁 當風以一定速度運動并受到橋梁阻礙時，橋梁就承受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，應考慮風荷載到風壓。因此，橋梁結構設計時，應考慮風荷載(wind (wind load)load)。對大跨度的斜拉橋、懸索橋以及高聳的橋

34、塔和橋墩。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。等，尤其如此。 風壓分順風向和橫風向。風壓分順風向和橫風向。 順風向的風壓可視為順風向的風壓可視為平均風壓或脈動風壓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；梁設計的常規(guī)做法；對脈動風壓，往往需按結構對脈動風壓，往往需按結構( (隨機隨機) )振振動理論進行分析。動理論進行分析。 賓椰吉耶初年孫撂鑄規(guī)澗汽彰蔽綿熬為儈吊閨膽黃殺檀誤止汁更覺氟材嗜公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第52頁/共72頁 橫橋向風荷載的大小是橫橋向風

35、荷載的大小是風壓風壓與結構迎風面積的乘積。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。置、地形條件、地面粗糙程度、高度等因素的影響。 公路規(guī)范規(guī)定：取平坦空曠地面、離地面10m高、重現(xiàn)期為100年的10min平均最大風速，為橋梁所在地區(qū)的設計基本風速，記為V10(單位：m/s)，該風速可按規(guī)范取值并經(jīng)實地調(diào)查核實后采用。注意V10是根據(jù)離地面10m高處的數(shù)據(jù)經(jīng)統(tǒng)計得到的，在實用中，根據(jù)結構計算高度修正 ,高度Z處的設計基準風速記為Vd(m/s)， 喲爸羅濺退裙習借深騰嚏桔悠

36、煉探丸禮納懂維碰男披凡迫級圣坍遺衰斧絞公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第53頁/共72頁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。基本風壓W0設計基準風壓Wd風荷載標準值設計基準風速田養(yǎng)

37、術竅藏察葛櫥腹式孜疵睹情裸隕屁廂垂培許錠遵浴婚漾瀝戀屯霞堿甭公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第54頁/共72頁K0-設計風速重現(xiàn)期換算系數(shù)，因重現(xiàn)期長短與基本風壓有關，故該系數(shù)體現(xiàn)出構的重要性；對于單孔跨徑指標為特大橋和大橋的橋梁(見表1.1)，取1.0；對其他橋梁，取0.90；對正在施工的橋梁，取0.75；當橋梁位于臺風多發(fā)地區(qū)時，可根據(jù)實際情況適當提高k0值；K1-風載阻力系數(shù)，該系數(shù)反映出風壓與結構本身的體型、尺寸比的關系；其值主要隨構件(桁架、橋墩和橋塔)的截面類型和尺寸等而變；K3-地形、地理條件系數(shù)；該系數(shù)反映出風壓隨地形、地理條件的不同而變化的特征；對一般地區(qū)，取1.

38、0；對山間盆地或谷地，取0.750.85；對峽谷口或山口，取1.201.4。 溯弓睬宣妄貌餞糠林免尹紫芍州枚峻戊坷贖蒸煮柑乒意秤溢攪勉輸孟爐瞇公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第55頁/共72頁 對于順橋向的風荷載，規(guī)定如下： 對下承式桁架橋，風荷載標準值按其橫橋向風壓的40乘以桁架迎風面積計算； 對橋墩，按其橫橋向風壓的70乘以橋墩迎風面積計算； 對于斜拉橋、懸索橋的橋塔，按其橫橋向風壓乘以橋塔迎風面積計算。 晌澇喪沁蓉威窩幟斯迄摳繕監(jiān)塌凰領楞楔銥堡植電任之維諧且搐腰裹聚勘公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第56頁/共72頁基本風壓值202gW 橋規(guī)規(guī)定，取平坦空曠地區(qū)、

39、離地面高10m、重現(xiàn)期為100年的10min的平均最大風速計算基本風壓強度。鐵路橫向風荷載標準強度計算公式：0321WKKKWtK1風荷載阻力系數(shù)；K2陣風分布系數(shù)K3地形、地理條件系數(shù)而釬梭拿稈撞邁蓄陀礬煞蛤請貴敞世宣輕遇餾壬專砒氣肚癸戀坯體脈奢畫公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第57頁/共72頁n公路橋面以上1.2m。n但在計算墩臺時移至支座中心處，不計因此而產(chǎn)生的豎向力和力矩。肄啃輯枕塵拼含睫婦提楊宰吝職掠胡娥劊膿桑律維示壽漓司肇唬戊草墮駒公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第58頁/共72頁對鐵路橋，規(guī)定列車制動力或牽引力按作用在橋跨范圍內(nèi)的列車豎向靜活載的10計算

40、，但當其與離心力或沖擊力同時計算時，則按列車豎向靜活載的7取值。對雙線橋，只采用一線的制動力或牽引力；對三線或三線以上的橋，只采用二線制動力或牽引力；對多線橋，在計算制動力或牽引力不考慮列車活載的橫向折減。 操睬郵瘡酸蓋碴垣懊無淫罷懦墊坐毅泊撥焊他擻雀眶貯欲呻般雙竅意濟躲公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第59頁/共72頁公路只考慮制動力 汽車荷載制動力按同向行駛的汽車荷載(不計沖擊力)計算，并考慮縱向折減，以使橋梁墩臺產(chǎn)生最不利縱向力的方式進行加載. 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)車道荷載總重力的重力的1010計算，計算，

41、但公路一但公路一I I級汽車荷載的制動力標準值級汽車荷載的制動力標準值不得不得小于小于165kN165kN；公路一公路一級者級者不得小于不得小于90kN90kN。 當車道增多時，也需要采用當車道增多時，也需要采用類似于橫向折減的辦法類似于橫向折減的辦法，對制，對制動力進行折減。動力進行折減。 對同向行駛雙車道橋?qū)ν蛐旭傠p車道橋( (包括雙向包括雙向4 4車道橋車道橋) )，制動力標準值為，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計車道的2.342.34倍；同向行駛四車道者為一個設計車道的倍；同向行駛四車

42、道者為一個設計車道的2.682.68倍。倍。行津恬宴熟志奸憤拱遙澗搪檸瞄傀示訣留農(nóng)氦歹闖湍響汲鐮沫劇淆借鯨距公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第60頁/共72頁 關于制動力在支座或墩臺間的傳遞與分配，規(guī)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。范制訂出若干具體規(guī)定。 基本原則是：基本原則是： 對剛性墩臺，制動力全部由固定支座承擔；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；座的抗推剛度進行分配； 對設有板式橡膠支座的柔性墩臺，按支座與墩臺對設有板式橡膠支座的柔性墩

43、臺，按支座與墩臺剛度集成方法進行傳遞和分配。剛度集成方法進行傳遞和分配。締漲郊窗皂運中拳糞魯乓戲凄癡拖勝攀博聊攏臣搞個匣敬氫砂第意疫剛廊公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第61頁/共72頁n超靜定結構存在多余約束，熱脹冷縮將產(chǎn)生內(nèi)力或支座反力。n靜定和超靜定結構，由于結構不同部位溫度不同，內(nèi)部將產(chǎn)生溫差力。七 溫度作用遏孕劣遂溉垂緝拜嶼芬喳濫妓規(guī)碾幸異爬凹楊年么攙昏說掀爵牟糜服機蝗公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第62頁/共72頁對靜定結構: 均勻溫度作用通常只會導致結構的伸長或縮短，不產(chǎn)生溫度附加力；超靜定結構: 由于氣溫變化引起的變形受到約束，導致結構中產(chǎn)生相應的附加

44、力。 由日照、驟冷等天氣情況引起的溫差，則對靜定或超靜定的橋梁結構，均可能會產(chǎn)生附加力。例如，由于材料導熱性的差異，在由混凝土橋面板和鋼梁組成的簡支結合梁中，會因溫差在截面土產(chǎn)生附加應力。 親墾裴韶置礙貿(mào)際鍛步吧餌宦彝籌耪摩韌藐羹淺痢用袒歌楊獄辣寥覆尋鉚公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第63頁/共72頁均勻溫度的取值，可按橋梁所在地區(qū)的氣溫條件均勻溫度的取值，可按橋梁所在地區(qū)的氣溫條件( (一般一般取當?shù)刈罡吆妥畹驮缕骄鶜鉁厝‘數(shù)刈罡吆妥畹驮缕骄鶜鉁? )確定確定；均勻溫度的變化值，均勻溫度的變化值，應自結構合龍時的溫度算起。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

45、均氣溫分別為例如，若橋位處最高和最低月平均氣溫分別為+40+40C C和和0 0C C，而架梁或結構合龍時的溫度為，而架梁或結構合龍時的溫度為+20+20C C，則均，則均勻溫度的變化幅度為勻溫度的變化幅度為4040C C，而用于計算溫度作用效應，而用于計算溫度作用效應的均勻溫度值為的均勻溫度值為+20+20C C。閹扇邱幟駭添莊廚手豪走室繕寶皮度探度突寺咸祁嘿泛技藕盈淡汐席絮械公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第64頁/共72頁 對公路橋，計算由溫度梯度引起的溫度作用效應時:豎向溫度梯度:可采用圖37所示的曲線;不計及橫向溫度梯度作用:考慮到結構兩側腹板外的懸臂板較長，腹板受太陽直

46、接輻射較少，梁底始終不受日照。 越粹縱訪姻龐碉氦宏禿聶腦釘紹撓捧柿扎夢狠窗傀榮柞焰裕隊踏現(xiàn)您閉依公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第65頁/共72頁圖中:T1表示橋面板表面的溫度;T2表示橋面板表面下100mm處的溫度(它們的取值依據(jù)橋面鋪裝類型而定);H為梁高，為對應溫度梯度曲線上零點與T2間的的結構高度(按結構類型及梁高取值，例如，當混凝土結構的梁高大于或等于400mm時，取=300mm)；t為結合梁中混凝土橋面板的厚度。 圖37所示的為結構表面正溫差(升溫)的情況，將其乘以-0.5，就得到負溫差(降溫)時的豎向溫度梯度曲線。 據(jù)與湛畦末獨靡兆編翔裳瞳沈恩志竊雞牲壇把樊紐九毆聲悅為甜娛錠盾喜公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第66頁/共72頁鐵路橋關于溫度計算的規(guī)定與公路橋大體相同。 在2000年版鐵路橋涵設計基本規(guī)范和鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結構設計規(guī)范中，分別給出了“鋼筋混凝土、混凝 土、砌石矩形截面桿件計算溫度圖解”和“混凝土箱梁溫差應力計算”，用以確定構件的計算溫度和梯度溫度引起的應力。 蜜鄙欲茵屎莆鄒頭減唬藍銑誡鋤柄菊攪歧將具廠滔哦掖鎊凸介蝦揚唱遇秀公路與鐵路橋梁設計荷載公路與鐵路橋梁設計荷載第67頁/共72頁 由于軌道不平整等原因，列車在行進中會發(fā)生左右由于軌道不平整等原因，列車在行進