第1篇第四章 橋梁的設計荷載

1、作用永久作用永久作用可變作用可變作用偶然作用偶然作用橋梁使用期內(nèi)，位置、大小、方向不隨時間橋梁使用期內(nèi)，位置、大小、方向不隨時間變化或變化很小可以忽略不計的作用變化或變化很小可以忽略不計的作用主梁結(jié)構(gòu)自重、橋面鋪裝及附屬設施；主梁結(jié)構(gòu)自重、橋面鋪裝及附屬設施；土重、土壓力、體內(nèi)、外預應力、混凝土重、土壓力、體內(nèi)、外預應力、混凝土收縮、徐變影響、基礎變位影響等；土收縮、徐變影響、基礎變位影響等；跨徑越大，比例越高指在設計基準期內(nèi)，其量值隨時間變化，且指在設計基準期內(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、人群荷載如汽車、列車、人群荷

2、載( (習慣上稱為活習慣上稱為活載）及其沖擊力、摩擦力、離心力；風載）及其沖擊力、摩擦力、離心力；風力、支座摩阻力、力、支座摩阻力、指在設計基準期內(nèi)不一定出現(xiàn)，但一旦出現(xiàn)，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)時間很短的作用其值很大且持續(xù)時間很短的作用地震力、船舶撞擊力、漂流物撞擊力等地震力、船舶撞擊力、漂流物撞擊力等公路公路-i-i級：級：q qk k=10.5kn/m=10.5kn/mp pk k=180kn l5m=180kn l5mp pk k=360kn l50m=360kn l50m5ml50m5ml50m時，直線內(nèi)插時，直線內(nèi)插公路公路-ii-ii級：級：公路公路

3、-i-i級車道荷載的級車道荷載的0.750.75倍采用倍采用1 1、汽車荷載分為、汽車荷載分為公路公路-i-i級級和和公路公路-ii-ii級級兩個等級。兩個等級。 2 2、汽車荷載由、汽車荷載由車道荷載車道荷載和和車輛荷載車輛荷載組成。組成。 車道荷載由車道荷載由均布荷載均布荷載和和集中荷載集中荷載組成。組成。 3 3、橋梁結(jié)構(gòu)的整體計算采用車道荷載；、橋梁結(jié)構(gòu)的整體計算采用車道荷載； 4 4、橋梁結(jié)構(gòu)的局部加載、涵洞、橋臺和擋土墻土壓力等的計算采用、橋梁結(jié)構(gòu)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，車輛荷載與車道荷載的作用不得疊加。車輛荷載與車道荷載的作用不得疊加。

4、 將其中的均布荷載標準值將其中的均布荷載標準值( (任意長度，任意截取任意長度，任意截取) )滿布于使?jié)M布于使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利效應的同號影響線區(qū)段上，而集中荷載標準值結(jié)構(gòu)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。只布置在相應影響線中的一個最大影響線峰值處。 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準值為時，公路橋梁人群荷載的標準值為3.0kn/m3.0kn/m2 2； 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2.5kn/m2.5kn/m2 2； 當橋梁計算跨徑在當橋

5、梁計算跨徑在50-150m50-150m時，按線性內(nèi)插得到人群荷載標準值。時，按線性內(nèi)插得到人群荷載標準值。 對連續(xù)結(jié)構(gòu)橋梁，以主跨為準。對連續(xù)結(jié)構(gòu)橋梁，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)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)定值的定值的1.151.15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(

6、(公路橋公路橋) )或或1.5kn(1.5kn(鐵路橋鐵路橋) )的的荷載進行檢算，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，作用于立柱和扶手考慮，作用于立柱和扶手的豎向力按的豎向力按1.0kn1.0kn考慮。考慮。公路一公路一i i級和公路一級和公路一級汽車荷載采用相同的車輛荷載標準值級汽車荷載采用相同的車輛荷載標準值 公路橋的公路橋的兩種極限狀態(tài)兩種極限狀態(tài) 按按承載能力極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)和和正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)進行作用效應組進行作用效應組合，取其最不利效應組合進行設計。合，取其最不利效應組合進行設計。三種

7、設計狀況：三種設計狀況： 1 1 持久狀況持久狀況 指橋涵使用過程中長期承受結(jié)構(gòu)重力、汽車荷載指橋涵使用過程中長期承受結(jié)構(gòu)重力、汽車荷載等作用的狀況。等作用的狀況。在該狀況下，要求對設想的結(jié)構(gòu)所有功能進在該狀況下，要求對設想的結(jié)構(gòu)所有功能進行設計，即應進行承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)設行設計，即應進行承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)設計。計。 2 2 短暫狀況短暫狀況 指橋涵施工過程中承受臨時性作用的狀況。指橋涵施工過程中承受臨時性作用的狀況。在在該狀況下，僅要求進行承載能力極限狀態(tài)設計，必要時才進該狀況下，僅要求進行承載能力極限狀態(tài)設計，必要時才進行正常使用極限狀態(tài)設計。行正常使用極

8、限狀態(tài)設計。 3 3 偶然狀況偶然狀況 指橋涵使用過程中可能偶然遭受的地震等狀況指橋涵使用過程中可能偶然遭受的地震等狀況。在該狀況下，。在該狀況下，僅要求進行承載能力極限狀態(tài)設計，不需要僅要求進行承載能力極限狀態(tài)設計，不需要進行正常使用極限狀態(tài)設計。進行正常使用極限狀態(tài)設計。 在按持久狀況承載能力極限狀態(tài)設計時，按照結(jié)構(gòu)可能破在按持久狀況承載能力極限狀態(tài)設計時，按照結(jié)構(gòu)可能破壞的嚴重程度，將公路橋涵劃分為三個設計安全等級。根據(jù)不壞的嚴重程度，將公路橋涵劃分為三個設計安全等級。根據(jù)不同等級，擬定相應的同等級，擬定相應的結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)與與作用效應組合值作用效應組合值相乘相乘。 一、按

9、承載能力極限狀態(tài)設計時的作用（或荷載）一、按承載能力極限狀態(tài)設計時的作用（或荷載）效應組合效應組合 公路橋涵結(jié)構(gòu)的承載能力極限狀態(tài)設計，按照可能出現(xiàn)的公路橋涵結(jié)構(gòu)的承載能力極限狀態(tài)設計，按照可能出現(xiàn)的作用，將其分為兩種作用效應組合，作用，將其分為兩種作用效應組合，即基本組合和偶然組合。 作用效應的基本組合作用效應的基本組合是指永久作用設計值效應與可變作是指永久作用設計值效應與可變作用設計值效應的組合。用設計值效應的組合。這種組合用于結(jié)構(gòu)的常規(guī)設計，是所有這種組合用于結(jié)構(gòu)的常規(guī)設計，是所有公路橋涵結(jié)構(gòu)都應該考慮的。作用設計值為作用的標準值乘以公路橋涵結(jié)構(gòu)都應該考慮的。作用設計值為作用的標準值乘以

10、相應的分項系數(shù)。相應的分項系數(shù)。 作用效應的偶然組合作用效應的偶然組合是指永久作用標準值、可變作用代是指永久作用標準值、可變作用代表值和一種偶然作用標準值的效應組合，視具體情況，也可不表值和一種偶然作用標準值的效應組合，視具體情況，也可不考慮可變作用效應參與組合?？紤]可變作用效應參與組合。作用效應偶然組合用于結(jié)構(gòu)在特作用效應偶然組合用于結(jié)構(gòu)在特殊情況下的設計，所以不是所有公路橋涵結(jié)構(gòu)都要采用的，一殊情況下的設計，所以不是所有公路橋涵結(jié)構(gòu)都要采用的，一些結(jié)構(gòu)也可采取構(gòu)造或其他預防措施來解決。些結(jié)構(gòu)也可采取構(gòu)造或其他預防措施來解決。 通用規(guī)范通用規(guī)范jtg d60jtg d60規(guī)定，公路橋涵結(jié)構(gòu)按

11、承載規(guī)定，公路橋涵結(jié)構(gòu)按承載能力極能力極限狀態(tài)設計時，應采用以下兩種作用效應組合： 1 1 基本組合基本組合 永久作用的永久作用的設計值設計值效應與可變作用效應與可變作用設設計值計值效應相組合，其效應組合表達式為：效應相組合，其效應組合表達式為： 或或 0ud0gigikq1q1kqjqjk12mncijssss0ud0gidq1dcqjd12mnijssss承載能力極限狀態(tài)下基本組合的作用效應組合設計值；承載能力極限狀態(tài)下基本組合的作用效應組合設計值；結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，對應于設計安全等級一級、二級和三級的橋涵，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，對應于設計安全等級一級、二級和三級的橋涵，分別取分別取1.11.1，

12、1.01.0和和0.90.9；第第i i個永久作用效應的分項系數(shù)；個永久作用效應的分項系數(shù)；分別為第分別為第i i個永久作用效應的標準值和設計值；個永久作用效應的標準值和設計值；汽車荷載效應汽車荷載效應( (含沖擊力、離心力含沖擊力、離心力) )的分項系數(shù)；的分項系數(shù)；分別為汽車荷載效應分別為汽車荷載效應( (含沖擊力、離心力含沖擊力、離心力) )的標準值和設計值；的標準值和設計值；除汽車荷載效應除汽車荷載效應( (含沖擊力、離心力含沖擊力、離心力) )、風荷載外的其他第、風荷載外的其他第j j可變作可變作用效應的分項系數(shù)；用效應的分項系數(shù)；除汽車荷載效應除汽車荷載效應( (含沖擊力、離心力含

13、沖擊力、離心力) )外的其他第外的其他第j j個可變作用效應個可變作用效應的標準值和設計標準值和設計值；的標準值和設計標準值和設計值；除汽車荷載效應除汽車荷載效應( (含沖擊力、離心力含沖擊力、離心力) )外的其他可變作用效應的外的其他可變作用效應的組合組合系數(shù)；系數(shù)；由于若干個獨立可變作用效應同時出現(xiàn)的概率較小，故采用由于若干個獨立可變作用效應同時出現(xiàn)的概率較小，故采用這一系數(shù)對這些作用效應的組合予以折減，它隨著可變作用項數(shù)的這一系數(shù)對這些作用效應的組合予以折減，它隨著可變作用項數(shù)的增加而減少。增加而減少。 0ud0gigikq1q1kqjqjk12mncijssss0ud0gidq1dcq

14、jd12mnijssssuds0giqidgik、ss1qdqk、qss11qjqjdqjk、ssc 2 2 偶然組合偶然組合 永久作用永久作用標準值效應標準值效應與與可變作用某種代表值效應可變作用某種代表值效應、一種偶然作用標準值效應一種偶然作用標準值效應相組合。相組合。 偶然作用的效應分項系數(shù)取偶然作用的效應分項系數(shù)取1.01.0； 與偶然作用同時出現(xiàn)的可變作用，可根據(jù)觀測資與偶然作用同時出現(xiàn)的可變作用，可根據(jù)觀測資料和工程經(jīng)驗取用適當?shù)拇碇怠Ａ虾凸こ探?jīng)驗取用適當?shù)拇碇怠?地震作用標準值及其表達式按現(xiàn)行地震作用標準值及其表達式按現(xiàn)行公路工程抗公路工程抗震設計規(guī)范震設計規(guī)范規(guī)定采用。規(guī)定

15、采用。 偶然組合用于結(jié)構(gòu)在偶然組合用于結(jié)構(gòu)在特殊情況下特殊情況下( (如地震如地震) )的設計的設計，不是所有公路橋梁都要采用。不是所有公路橋梁都要采用。二、正常使用極限狀態(tài)設計時的作用（或荷載）效應組合二、正常使用極限狀態(tài)設計時的作用（或荷載）效應組合 在公路橋梁結(jié)構(gòu)中，對于需要進行正常使用極限狀態(tài)設計的結(jié)構(gòu)，在公路橋梁結(jié)構(gòu)中，對于需要進行正常使用極限狀態(tài)設計的結(jié)構(gòu)， 通用規(guī)范通用規(guī)范jtg d62jtg d62規(guī)定：規(guī)定： 需要考慮可變作用的需要考慮可變作用的短期效應組合短期效應組合和和長期效應組合長期效應組合，其可變作用代表，其可變作用代表值采用值采用頻遇值頻遇值和和準永久值準永久值。

16、正常使用極限狀態(tài)設計僅涉及結(jié)構(gòu)構(gòu)件的正常使用極限狀態(tài)設計僅涉及結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗裂、裂縫寬度和撓度抗裂、裂縫寬度和撓度，其，其結(jié)構(gòu)可靠度要比承載能力極限狀態(tài)低得多。結(jié)構(gòu)可靠度要比承載能力極限狀態(tài)低得多。 可變作用的頻遇值可變作用的頻遇值是指結(jié)構(gòu)上較頻繁出現(xiàn)的且量值較大的作用取值，是指結(jié)構(gòu)上較頻繁出現(xiàn)的且量值較大的作用取值，但它比可變作用的標準值小，實際上由標準值乘以小于但它比可變作用的標準值小，實際上由標準值乘以小于1.01.0的頻遇值系數(shù)的頻遇值系數(shù)1 1得到。得到。 可變作用的準永久值可變作用的準永久值是指在結(jié)構(gòu)上經(jīng)常出現(xiàn)的作用取值，但它比可變是指在結(jié)構(gòu)上經(jīng)常出現(xiàn)的作用取值，但它比可變作用的頻遇值又要小一些，實際上是由標準值乘以小于作用的頻遇值又要小一些，實際上是由標準值乘以小于1 1的準永久值系的準永久值系數(shù)數(shù)2 2的得到。的得到。 1 1 作用短期效應組合作用短期效應組合 永久作用標準值效應與可變作用頻遇永久作用標準值效應與可變作用頻遇值效應相組合，其效應組合表達式為：值效應相組合，其效應組合表達式為： 2 2 作用長期效應組合作用長期效應組合 永久作用標準值效應與可變作用