公路橋梁結(jié)構(gòu)的作用ppt課件

1、第一篇 總 論0 概述1 根本概念、專業(yè)術(shù)語(yǔ)與開展歷程2 橋梁總體規(guī)劃與設(shè)計(jì)程序3 公路橋梁構(gòu)造的作用概述永久作用可變作用偶爾作用作用效應(yīng)組合3 公路橋梁構(gòu)造的作用公路橋梁構(gòu)造的作用一、概述一、概述1橋梁設(shè)計(jì)計(jì)算橋梁設(shè)計(jì)計(jì)算作用在橋梁上的作用在橋梁上的廣義荷載是什廣義荷載是什么？變化規(guī)律如么？變化規(guī)律如何？最大量值是何？最大量值是多少？多少？這些作用使橋梁這些作用使橋梁各構(gòu)件產(chǎn)生什么各構(gòu)件產(chǎn)生什么樣的內(nèi)力效應(yīng)？樣的內(nèi)力效應(yīng)？此內(nèi)力效應(yīng)的分此內(nèi)力效應(yīng)的分布規(guī)律如何？布規(guī)律如何？這些內(nèi)力效應(yīng)與這些內(nèi)力效應(yīng)與構(gòu)件的抗力相比構(gòu)件的抗力相比如何？構(gòu)件、結(jié)如何？構(gòu)件、結(jié)構(gòu)平安度如何？構(gòu)平安度如何？滿足規(guī)范

2、的最低滿足規(guī)范的最低要求嗎？要求嗎？回顧 什么是極限形狀？構(gòu)造整體或構(gòu)造部分到達(dá)不適宜繼續(xù)運(yùn)用的特殊形狀。構(gòu)造整體或構(gòu)造部分到達(dá)不適宜繼續(xù)運(yùn)用的特殊形狀。 什么是承載才干極限形狀？對(duì)應(yīng)于構(gòu)造或構(gòu)件到達(dá)最大承載才干，或產(chǎn)生不適于繼續(xù)對(duì)應(yīng)于構(gòu)造或構(gòu)件到達(dá)最大承載才干，或產(chǎn)生不適于繼續(xù)承載變形的極限形狀。 包括： 構(gòu)造傾覆、失穩(wěn)、變成幾何可變體系 ；構(gòu)件到達(dá)極限強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度而破壞，或產(chǎn)生較大的幾何變形等。什么是正常運(yùn)用極限形狀？對(duì)應(yīng)于構(gòu)造或構(gòu)件到達(dá)正常運(yùn)用和耐久性的各項(xiàng)規(guī)定限制的極限形狀。 包括構(gòu)造及構(gòu)件外觀變形過(guò)大、開裂、部分破壞、振動(dòng)過(guò)大等。抗力抗力RR=SR構(gòu)造抗力構(gòu)造抗力S作用效應(yīng)作用效應(yīng)

3、簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)，就是要求簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)，就是要求Z=R-S0的概率大于一個(gè)給的概率大于一個(gè)給定的值，以保證結(jié)定的值，以保證結(jié)構(gòu)運(yùn)營(yíng)平安。構(gòu)運(yùn)營(yíng)平安。荷載效應(yīng)荷載效應(yīng)S構(gòu)造所處形狀構(gòu)造所處形狀R1R2Z2Z1S2S1 構(gòu)造抗力構(gòu)造抗力RR構(gòu)造構(gòu)件接受內(nèi)力和變形的能構(gòu)造構(gòu)件接受內(nèi)力和變形的能力，它是構(gòu)造資料性能、幾何參數(shù)等的函數(shù)。力，它是構(gòu)造資料性能、幾何參數(shù)等的函數(shù)。 作用作用FF施加在構(gòu)造上的集中力或分布力，施加在構(gòu)造上的集中力或分布力，或引起構(gòu)造外加變形或約束的緣由，它分為直或引起構(gòu)造外加變形或約束的緣由，它分為直接作用和間接作用。接作用和間接作用。 作用效應(yīng)作用效應(yīng)S構(gòu)造對(duì)所受作用的反響，包括構(gòu)造對(duì)所

4、受作用的反響，包括構(gòu)造或者構(gòu)件的內(nèi)力、變形等。構(gòu)造或者構(gòu)件的內(nèi)力、變形等。一、概述一、概述2構(gòu)造設(shè)構(gòu)造設(shè)計(jì)原理計(jì)原理建筑結(jié)建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)/橋梁橋梁工程工程/地地下工程下工程作用荷載確定的重要性作用荷載確定的重要性兩個(gè)典型實(shí)例兩個(gè)典型實(shí)例 英國(guó)福斯灣海峽鐵路橋，英國(guó)福斯灣海峽鐵路橋，18901890年建成，懸臂鋼桁架橋用鋼量年建成，懸臂鋼桁架橋用鋼量54000t，跨度，跨度521.3m，受，受1879年英國(guó)泰灣橋風(fēng)毀事件的影響，年英國(guó)泰灣橋風(fēng)毀事件的影響，設(shè)計(jì)建造時(shí)非常保守，將風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值大大提高至設(shè)計(jì)建造時(shí)非常保守，將風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值大大提高至2.68kN/m2 該地域目前風(fēng)荷載取值不超越該地域目前風(fēng)

5、荷載取值不超越1kN/m2，我國(guó)臺(tái)風(fēng)登陸地域普通，我國(guó)臺(tái)風(fēng)登陸地域普通采用采用11.2kN/m2 ，雖然平安地服役至今，但在建成同時(shí)，有，雖然平安地服役至今，但在建成同時(shí)，有人估計(jì)用鋼量是實(shí)踐所需的人估計(jì)用鋼量是實(shí)踐所需的5倍。倍。 英國(guó)英國(guó)SevernSevern橋，橋，19661966年建成，第一座采用扁平流線型鋼箱年建成，第一座采用扁平流線型鋼箱梁作為加勁梁的懸索橋，跨度梁作為加勁梁的懸索橋，跨度305+988+305m，由于過(guò)低地，由于過(guò)低地估計(jì)貨運(yùn)汽車分量，建成不久后難以順應(yīng)運(yùn)輸需求，不得估計(jì)貨運(yùn)汽車分量，建成不久后難以順應(yīng)運(yùn)輸需求，不得不進(jìn)展荷載等級(jí)提升，雖然耗時(shí)不進(jìn)展荷載等級(jí)提升

6、，雖然耗時(shí)7年年19851992、耗費(fèi)、耗費(fèi)宏大、千方百計(jì)地提高了荷載順應(yīng)性，但無(wú)法防止主纜安宏大、千方百計(jì)地提高了荷載順應(yīng)性，但無(wú)法防止主纜安全性能的降低。全性能的降低。 解放之前，我國(guó)沒有設(shè)計(jì)規(guī)范，橋梁設(shè)計(jì)主要由外國(guó)公司承解放之前，我國(guó)沒有設(shè)計(jì)規(guī)范，橋梁設(shè)計(jì)主要由外國(guó)公司承擔(dān)，設(shè)計(jì)規(guī)范套用國(guó)外英美規(guī)范居多規(guī)范；擔(dān)，設(shè)計(jì)規(guī)范套用國(guó)外英美規(guī)范居多規(guī)范； 從上世紀(jì)五十年代以來(lái)，我國(guó)在自創(chuàng)前蘇聯(lián)規(guī)范、歐美規(guī)范的從上世紀(jì)五十年代以來(lái)，我國(guó)在自創(chuàng)前蘇聯(lián)規(guī)范、歐美規(guī)范的根底上，先后根底上，先后 6 6次修訂公路橋梁設(shè)計(jì)荷載規(guī)范，詳細(xì)為車隊(duì)次修訂公路橋梁設(shè)計(jì)荷載規(guī)范，詳細(xì)為車隊(duì)荷載方式：假設(shè)干主車和一輛重

7、車荷載方式：假設(shè)干主車和一輛重車 , , 稱號(hào)中數(shù)字為主車分量稱號(hào)中數(shù)字為主車分量 t t 1954 1954年：年： 汽汽-6-6、汽、汽 -8 -8、汽、汽 -10 -10、汽、汽-13-13、汽、汽 - 18 - 18； 1956 1956年：年： 添加了添加了 3 3種驗(yàn)算荷載：種驗(yàn)算荷載： 拖拖 -30 -30、拖、拖-60-60、拖、拖 -80 -80； 1967 1967年：年： 汽汽 -10 -10、汽、汽-15-15、汽、汽-26-26； 履帶履帶- 50- 50、拖車、拖車- 60- 60、拖車、拖車- 100- 100； 1972 1972年：年： 汽汽- 10- 10、

8、汽、汽-15-15、汽、汽- 20- 20；履帶；履帶- 50- 50、掛車、掛車- 80- 80、掛車、掛車- 100- 100； 1981 1981年：年： 汽車汽車-10-10級(jí)、汽車級(jí)、汽車-15-15級(jí)、汽車級(jí)、汽車 -20 -20級(jí)、汽車級(jí)、汽車 - - 超超2020級(jí)級(jí) ; ; 履帶履帶- 50- 50、掛車掛車- 80- 80、掛車、掛車 - 100 - 100、掛車、掛車 - 120 - 120； 2003 2003年：公路年：公路級(jí)、公路級(jí)、公路級(jí)級(jí) ；作用荷載確定的重要性作用荷載確定的重要性我國(guó)公路橋規(guī)回想我國(guó)公路橋規(guī)回想汽 車汽汽- 1 0 級(jí)車 - 1 5 級(jí)車 -

9、2 0 級(jí)汽車 -超 2 0 級(jí) 在現(xiàn)役橋梁中，設(shè)計(jì)荷載為汽 20占多數(shù)； 目前，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)公路橋梁 63萬(wàn)座，因設(shè)計(jì)荷載等級(jí)偏低、交通日益擁堵、超重超載車輛日益增多 ，現(xiàn)役橋梁 “小馬拉大車 景象的普遍存在需求采取運(yùn)營(yíng)荷載限制措施的橋梁約占 1/10 ； 與美國(guó)等國(guó)規(guī)范相比，我國(guó)公路橋梁荷載規(guī)范明顯偏低，汽20車輛荷載效應(yīng)設(shè)計(jì)值僅為美國(guó)車輛荷載效應(yīng)設(shè)計(jì)值僅為美國(guó)AASHTO的的 68、英國(guó)、英國(guó)BS5400的的 60 。設(shè)計(jì)作用尤其是活荷載確定是一個(gè)非常復(fù)雜的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題，既要思索平安、又要思索經(jīng)濟(jì)；既要滿足當(dāng)前需求、又要為未來(lái)留有足夠的開展余地。作用荷載確定的重要性我國(guó)公路橋規(guī)回想

10、續(xù) 作用分類作用分類按作用方式分類按作用方式分類直接作用：直接作用： 施加在構(gòu)造上的荷載，如自重，汽車荷載等施加在構(gòu)造上的荷載，如自重，汽車荷載等間接作用：引起構(gòu)造外加變形和約束變形的緣由。間接作用：引起構(gòu)造外加變形和約束變形的緣由。 作用分類作用分類按性質(zhì)分類按性質(zhì)分類永久作用、可變作用永久作用、可變作用 、偶爾作用、偶爾作用一、概述一、概述3 討論：為什么以前的規(guī)范將外界施加在構(gòu)造上的影響稱為討論：為什么以前的規(guī)范將外界施加在構(gòu)造上的影響稱為“荷載荷載LordLord，新規(guī)范稱之為，新規(guī)范稱之為“作用作用ActionAction，那個(gè)更，那個(gè)更為恰當(dāng)準(zhǔn)確？二者有何區(qū)別？為什么？為恰當(dāng)準(zhǔn)確？

11、二者有何區(qū)別？為什么？作用代表值：代表作用大小的數(shù)值，它采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法、作用代表值：代表作用大小的數(shù)值，它采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法、根據(jù)工程閱歷加以確定實(shí)踐作器具有隨機(jī)性、離散性；根據(jù)工程閱歷加以確定實(shí)踐作器具有隨機(jī)性、離散性；作用代表值包括作用規(guī)范值、頻遇值和準(zhǔn)永久值；作用代表值包括作用規(guī)范值、頻遇值和準(zhǔn)永久值；一、概述一、概述4作用規(guī)范值作用規(guī)范值PbPb：各種作用的能夠出現(xiàn)的最不利值。：各種作用的能夠出現(xiàn)的最不利值。作用頻遇值作用頻遇值Pn Pn ：可變作用的代表值，普通按概率分布的：可變作用的代表值，普通按概率分布的0.950.95分位值確定。分位值確定。作用準(zhǔn)永久值作用準(zhǔn)永久值PY PY

12、：可變作用通常情況下的代表值。：可變作用通常情況下的代表值。OPn Pb P概率密度函數(shù)概率密度函數(shù)f PFPn=0.95POPYf P概率密度函數(shù)概率密度函數(shù)FPY=0.5在進(jìn)展橋梁構(gòu)造或構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，需針對(duì)不同設(shè)計(jì)目的采用規(guī)在進(jìn)展橋梁構(gòu)造或構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，需針對(duì)不同設(shè)計(jì)目的采用規(guī)定的各種作用值。極限形狀不同、代表值也會(huì)不同。定的各種作用值。極限形狀不同、代表值也會(huì)不同。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期 (design reference period) (design reference period)簡(jiǎn)單地講，它就是在確定某些作用簡(jiǎn)單地講，它就是在確定某些作用(這些作用的最大值概率分這些作用的最大值概率分

13、布與時(shí)間有關(guān)，如風(fēng)荷載、車輛活載等布與時(shí)間有關(guān)，如風(fēng)荷載、車輛活載等)的規(guī)范值時(shí)需求人為規(guī)的規(guī)范值時(shí)需求人為規(guī)定一個(gè)基準(zhǔn)時(shí)間參數(shù)。對(duì)橋梁構(gòu)造，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期通常取定一個(gè)基準(zhǔn)時(shí)間參數(shù)。對(duì)橋梁構(gòu)造，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期通常取100100年。年。留意留意! ! 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期運(yùn)用壽命。運(yùn)用壽命。一、概述一、概述5概述永久作用可變作用偶爾作用作用效應(yīng)組合3 公路橋梁構(gòu)造的作用公路橋梁構(gòu)造的作用二、二、 永久作用永久作用永久作用永久作用在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)不變或變化可忽略不計(jì)的作用，也稱在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)不變或變化可忽略不計(jì)的作用，也稱之為恒載，恒載效應(yīng)占總效應(yīng)的比例在之為恒載，恒載效應(yīng)占總效應(yīng)的比例在4095%跨度越大

14、、跨度越大、比例越高，反之亦然，比例越高，反之亦然， 主要是指構(gòu)造本身自重、以及與主要是指構(gòu)造本身自重、以及與構(gòu)造嚴(yán)密相關(guān)的環(huán)境土、水所產(chǎn)生的荷載。構(gòu)造嚴(yán)密相關(guān)的環(huán)境土、水所產(chǎn)生的荷載。預(yù)加力在進(jìn)展正常運(yùn)用極限形狀設(shè)計(jì)時(shí)被視為作預(yù)加力在進(jìn)展正常運(yùn)用極限形狀設(shè)計(jì)時(shí)被視為作用；在進(jìn)展承載才干極限形狀設(shè)計(jì)時(shí)當(dāng)做抗力。用；在進(jìn)展承載才干極限形狀設(shè)計(jì)時(shí)當(dāng)做抗力。 討論：對(duì)預(yù)應(yīng)力為什么這樣規(guī)定？理由是什么討論：對(duì)預(yù)應(yīng)力為什么這樣規(guī)定？理由是什么?編號(hào)編號(hào)作用稱號(hào)作用稱號(hào)1構(gòu)造重力包括構(gòu)造附加重力構(gòu)造重力包括構(gòu)造附加重力2預(yù)加力預(yù)加力3土的重力土的重力4土側(cè)壓力土側(cè)壓力5混凝土收縮及徐變作用混凝土收縮及徐變

15、作用6水的浮力水的浮力7根底變位作用根底變位作用概述永久作用可變作用偶爾作用作用效應(yīng)組合3 公路橋梁構(gòu)造的作用公路橋梁構(gòu)造的作用編號(hào)編號(hào)作用稱號(hào)作用稱號(hào)1汽車荷載汽車荷載2汽車沖擊力汽車沖擊力3汽車離心力汽車離心力4汽車引起的土側(cè)壓力汽車引起的土側(cè)壓力5人群荷載人群荷載6汽車制動(dòng)力汽車制動(dòng)力7風(fēng)荷載風(fēng)荷載8流水壓力流水壓力/冰壓力冰壓力9溫度均勻溫度和梯度溫度作用溫度均勻溫度和梯度溫度作用10支座摩阻力支座摩阻力可變作用：在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)隨時(shí)間變化的作用，也稱之為活載可變作用：在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)隨時(shí)間變化的作用，也稱之為活載及其附加荷載。及其附加荷載。三、三、 可變作用可變作用1、汽車荷載：最主要的

16、可變作用、隨著汽車工業(yè)的發(fā)、汽車荷載：最主要的可變作用、隨著汽車工業(yè)的發(fā)展而不斷提高，展而不斷提高， (習(xí)慣上稱為活載，習(xí)慣上稱為活載，live load)，其產(chǎn)生的效，其產(chǎn)生的效應(yīng)占總效應(yīng)的應(yīng)占總效應(yīng)的560%跨度越大、比例越小，反之亦然；跨度越大、比例越小，反之亦然；等級(jí)等級(jí)公路公路-高速公路、一級(jí)公路，二級(jí)公路重載多高速公路、一級(jí)公路，二級(jí)公路重載多且作為干線時(shí)且作為干線時(shí)公路公路-級(jí)級(jí)二級(jí)、三級(jí)和四級(jí)公路二級(jí)、三級(jí)和四級(jí)公路 組成組成車道荷載車道荷載均布均布+集中；構(gòu)造整體計(jì)算時(shí)采用；集中；構(gòu)造整體計(jì)算時(shí)采用；車輛荷載車輛荷載 單車荷載；構(gòu)造部分計(jì)算時(shí)采用；單車荷載；構(gòu)造部分計(jì)算時(shí)采用

17、；三、三、 可變作用可變作用留意：二者的效應(yīng)不能疊加！留意：二者的效應(yīng)不能疊加！計(jì)算跨徑mPk公路-級(jí)時(shí)公路-級(jí)時(shí)5m1800.75180=50m3600.75360=270汽車荷載等級(jí)公路-級(jí)公路-級(jí)q KN/mk10.50.7510.5=7.875 車道荷載計(jì)算圖及規(guī)范值車道荷載計(jì)算圖及規(guī)范值注：注：1橋梁計(jì)算跨徑在橋梁計(jì)算跨徑在5m50 m之間時(shí)，之間時(shí)，Pk值采用直線內(nèi)插；值采用直線內(nèi)插；2計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)，表中計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)，表中Pk值應(yīng)乘以值應(yīng)乘以1.2的系數(shù)。的系數(shù)。 車輛荷載：車輛荷載： 計(jì)算圖及規(guī)范值計(jì)算圖及規(guī)范值550kN550kN重車重車30120120140140注：注：

18、1、車輛荷載的主要技術(shù)目的見相關(guān)圖表；、車輛荷載的主要技術(shù)目的見相關(guān)圖表；2、公路、公路-、公路、公路-級(jí)采用一樣規(guī)范值。級(jí)采用一樣規(guī)范值。設(shè)計(jì)車道數(shù)2345678橫向折減系數(shù)1.000.780.670.600.550.520.50 汽車荷載折減汽車荷載折減橫向折減緣由：橫向每一車隊(duì)同時(shí)出現(xiàn)最大荷載的概率橫向折減緣由：橫向每一車隊(duì)同時(shí)出現(xiàn)最大荷載的概率隨車道數(shù)添加而減小。隨車道數(shù)添加而減小。縱向折減緣由：橋跨越長(zhǎng)，全橋到達(dá)高密度和重載的概縱向折減緣由：橋跨越長(zhǎng)，全橋到達(dá)高密度和重載的概率越小，跨度率越小，跨度 150m 150m時(shí)，縱向折減。時(shí)，縱向折減?？v向折減系數(shù)縱向折減系數(shù) ：0.930

19、.97方法：多跨延續(xù)構(gòu)造時(shí)，按最大計(jì)算跨徑思索。方法：多跨延續(xù)構(gòu)造時(shí)，按最大計(jì)算跨徑思索。注：折減后的效應(yīng)不得小于兩條車道荷載產(chǎn)生的效應(yīng)！注：折減后的效應(yīng)不得小于兩條車道荷載產(chǎn)生的效應(yīng)！2、汽車沖擊力、汽車沖擊力?緣由：緣由： 橋面不平整橋面不平整 車輪不圓車輪不圓 發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)橋梁振動(dòng)橋梁振動(dòng)效應(yīng)比靜載時(shí)大效應(yīng)比靜載時(shí)大這種動(dòng)力效應(yīng)稱為沖擊力這種動(dòng)力效應(yīng)稱為沖擊力?沖擊力沖擊力=(1+)汽車荷載汽車荷載沖擊系數(shù)沖擊系數(shù)?影響影響的主要要素：的主要要素： 構(gòu)造阻尼構(gòu)造阻尼資料自重增大，資料自重增大，減小減小銜接方式剛度增大，銜接方式剛度增大，減小減小跨徑跨徑增大，跨徑跨徑增大，減小減小

20、 與橋梁構(gòu)造的基頻與橋梁構(gòu)造的基頻f 有關(guān)有關(guān)0.05f1.5Hz=0.1767lnf -0.01570.451.5Hz f14Hzf14Hz f f 的計(jì)算：常用有限元法，也可簡(jiǎn)單地按的計(jì)算：常用有限元法，也可簡(jiǎn)單地按f=100/L來(lái)估算來(lái)估算 =0 =0的情況：的情況：重力式墩臺(tái)重力式墩臺(tái)填料厚填料厚0.5m0.5m的拱、涵洞的拱、涵洞 = 0.3 = 0.3的情況：的情況：部分加載部分加載在在TT梁、箱梁懸臂板加載梁、箱梁懸臂板加載V離心力離心力=C車輛荷載不計(jì)沖擊力車輛荷載不計(jì)沖擊力離心力系數(shù)離心力系數(shù)2127 RC 3、汽車離心力、汽車離心力R250m時(shí)時(shí),要思索。要思索。離心力離心

21、力或或緣由：彎道行駛緣由：彎道行駛橋面橋面作用位置：作用位置：離心力離心力1.2m簡(jiǎn)化計(jì)算簡(jiǎn)化計(jì)算4 4、汽車引起的土側(cè)壓力、汽車引起的土側(cè)壓力 計(jì)算原理：等代土層替代汽車荷載計(jì)算原理：等代土層替代汽車荷載 計(jì)算橋臺(tái)計(jì)算橋臺(tái)(或擋土墻或擋土墻)后填土破壞棱體對(duì)橋臺(tái)后填土破壞棱體對(duì)橋臺(tái)(或擋土墻或擋土墻) G GBl 0 Bl 0 的土側(cè)壓力的土側(cè)壓力h 土的重力密度土的重力密度l0 橋臺(tái)或擋土墻后填土的橋臺(tái)或擋土墻后填土的 破壞棱體長(zhǎng)度破壞棱體長(zhǎng)度B 橋臺(tái)橫向全寬或擋土墻橋臺(tái)橫向全寬或擋土墻 的計(jì)算長(zhǎng)度的計(jì)算長(zhǎng)度 G 布置在布置在B l0面積內(nèi)的車輪的總重力面積內(nèi)的車輪的總重力等代土層等代土層

22、車荷車荷Gl0h gggg破壞棱體破壞棱體5 5、人群荷載、人群荷載3.0 kN/m2計(jì)算跨徑計(jì)算跨徑L50m人群荷載人群荷載P0r =2.5 kN/m23.5 kN/m24.0 kN/m2L150m公用人行橋公用人行橋計(jì)算人行道板時(shí)計(jì)算人行道板時(shí) 運(yùn)用運(yùn)用L=50150mL=50150m時(shí)時(shí), P0r, P0r可內(nèi)插可內(nèi)插;城市人多時(shí)，放大城市人多時(shí)，放大1.151.15倍倍;不等跨延續(xù)構(gòu)造，按最大計(jì)算跨思索。不等跨延續(xù)構(gòu)造，按最大計(jì)算跨思索。6、汽車制動(dòng)力、汽車制動(dòng)力制動(dòng)力制動(dòng)力T =10%車道荷載車道荷載一個(gè)車道一個(gè)車道T T 165 kN165 kN(公路公路級(jí)級(jí)同向兩車道同向兩車道T

23、=2T=2一個(gè)車道一個(gè)車道TT同向三車道同向三車道T=2.34 T=2.34 一個(gè)車道一個(gè)車道TT同向四車道同向四車道T=2.68 T=2.68 一個(gè)車道一個(gè)車道TT 墩、臺(tái)墩、臺(tái) 剛構(gòu)、拱剛構(gòu)、拱 普通計(jì)算圖普通計(jì)算圖T橋面橋面1.2mT橋面橋面支座中線支座中線支座底線支座底線 計(jì)算方法計(jì)算方法:靜力計(jì)算靜力計(jì)算 規(guī)范值規(guī)范值Fwh =K0 K1 K3 Wd AwhFwh =K0 K1 K3 Wd Awh7、風(fēng)荷載、風(fēng)荷載 產(chǎn)生緣由產(chǎn)生緣由:空氣流動(dòng)空氣流動(dòng) 闡明闡明:順橋向風(fēng)荷載不計(jì)橋面系順橋向風(fēng)荷載不計(jì)橋面系;橋墩順橋向風(fēng)荷載按迎風(fēng)面的橋墩順橋向風(fēng)荷載按迎風(fēng)面的70%70%計(jì)算；計(jì)算；橋

24、臺(tái)不計(jì)風(fēng)載；橋臺(tái)不計(jì)風(fēng)載；大橋要做動(dòng)力計(jì)算、風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)。大橋要做動(dòng)力計(jì)算、風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)。風(fēng)速重現(xiàn)期風(fēng)速重現(xiàn)期阻力阻力地形地形迎風(fēng)面面積迎風(fēng)面面積基準(zhǔn)風(fēng)壓，見風(fēng)壓基準(zhǔn)風(fēng)壓，見風(fēng)壓表，表，0.21kN/m2大跨橋梁重要的設(shè)計(jì)荷載大跨橋梁重要的設(shè)計(jì)荷載位移、速度、加速度位移、速度、加速度對(duì)構(gòu)造壓力對(duì)構(gòu)造壓力太陽(yáng)輻射太陽(yáng)輻射8 8、溫度作用、溫度作用 均勻溫度作用均勻溫度作用影響：超靜定構(gòu)造影響：超靜定構(gòu)造大小：與資料、施工等有關(guān)大小：與資料、施工等有關(guān)原理：原理： t t = Te Te - T0 T0 次內(nèi)力次內(nèi)力最高低有效溫度最高低有效溫度 梯度溫度作用梯度溫度作用原理：原理：合攏溫度合攏溫度次內(nèi)力次

25、內(nèi)力梯度溫度梯度溫度規(guī)律：規(guī)律：對(duì)靜定構(gòu)造產(chǎn)生變形、不產(chǎn)生次內(nèi)力對(duì)靜定構(gòu)造產(chǎn)生變形、不產(chǎn)生次內(nèi)力對(duì)超靜定構(gòu)造產(chǎn)生次內(nèi)力，不可忽視。對(duì)超靜定構(gòu)造產(chǎn)生次內(nèi)力，不可忽視。溫度梯度溫度梯度9、支座摩阻力、支座摩阻力活動(dòng)支座摩阻力活動(dòng)支座摩阻力 ：F W支反力支反力摩擦系數(shù)摩擦系數(shù)概述永久作用可變作用偶爾作用作用效應(yīng)組合3 公路橋梁構(gòu)造的作用公路橋梁構(gòu)造的作用四、偶爾作用四、偶爾作用定義：設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)不一定出現(xiàn)，但出現(xiàn)時(shí)量值很定義：設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)不一定出現(xiàn)，但出現(xiàn)時(shí)量值很大、破壞力極強(qiáng)、繼續(xù)時(shí)間較短的作用。大、破壞力極強(qiáng)、繼續(xù)時(shí)間較短的作用。偶爾作用種類：地震作用；偶爾作用種類：地震作用；船舶或漂流物的撞

26、擊作用；船舶或漂流物的撞擊作用；汽車撞擊作用。汽車撞擊作用。地震作用地震作用 ： 抗震設(shè)計(jì)規(guī)范：抗震設(shè)計(jì)規(guī)范： 地震動(dòng)加速度峰值簡(jiǎn)化：地震動(dòng)加速度峰值簡(jiǎn)化：6度烈度、按度烈度、按7度設(shè)防，峰值加速度度設(shè)防，峰值加速度0.1g7度烈度、按度烈度、按8度設(shè)防，峰值加速度度設(shè)防，峰值加速度0.2g8度烈度、按度烈度、按9度設(shè)防，峰值加速度度設(shè)防，峰值加速度0.4g船舶、漂流物撞擊作用船舶、漂流物撞擊作用 準(zhǔn)確計(jì)算困難普通按規(guī)范計(jì)算，特殊重要橋梁進(jìn)展準(zhǔn)確計(jì)算困難普通按規(guī)范計(jì)算，特殊重要橋梁進(jìn)展專題研討計(jì)算專題研討計(jì)算 規(guī)范規(guī)定規(guī)范規(guī)定WvgTF 物重物重流速流速撞擊時(shí)間按撞擊時(shí)間按1s計(jì)計(jì)船舶撞擊力：

27、查表船舶撞擊力：查表漂流物撞擊力：漂流物撞擊力：加速度加速度規(guī)范值規(guī)范值車撞擊力車撞擊力必要時(shí)可思索必要時(shí)可思索規(guī)范值參考國(guó)外規(guī)范值參考國(guó)外1.2m作用影響范圍：直接分布于撞擊涉及的構(gòu)件上作用影響范圍：直接分布于撞擊涉及的構(gòu)件上500 kN1000 kN概述永久作用可變作用偶爾作用作用效應(yīng)組合3 公路橋梁構(gòu)造的作用公路橋梁構(gòu)造的作用 五、作用效應(yīng)組合五、作用效應(yīng)組合 公路橋梁設(shè)計(jì)方法公路橋梁設(shè)計(jì)方法 ：以概率實(shí)際：以概率實(shí)際 為根底的極限形狀法，為根底的極限形狀法，采用分項(xiàng)系數(shù)的設(shè)計(jì)表達(dá)式采用分項(xiàng)系數(shù)的設(shè)計(jì)表達(dá)式 。 極限形狀：極限形狀： 承載才干極限形狀；正常運(yùn)用極限形狀承載才干極限形狀；正

28、常運(yùn)用極限形狀各種作用不一定同時(shí)出現(xiàn)，各種作用不一定同時(shí)出現(xiàn)，且出現(xiàn)的幾率也相差較大且出現(xiàn)的幾率也相差較大強(qiáng)調(diào)構(gòu)造平安、但也應(yīng)強(qiáng)調(diào)構(gòu)造平安、但也應(yīng)適度思索經(jīng)濟(jì)造價(jià)要素適度思索經(jīng)濟(jì)造價(jià)要素作用效應(yīng)組合作用效應(yīng)組合 三種設(shè)計(jì)情況三種設(shè)計(jì)情況耐久情況運(yùn)用階段情況：指橋涵運(yùn)用過(guò)程中耐久情況運(yùn)用階段情況：指橋涵運(yùn)用過(guò)程中長(zhǎng)期接受構(gòu)造重力、汽車荷載等作用的情況。在該情況下，要長(zhǎng)期接受構(gòu)造重力、汽車荷載等作用的情況。在該情況下，要求對(duì)想象的構(gòu)造一切功能進(jìn)展設(shè)計(jì)，即應(yīng)進(jìn)展承載才干極限狀求對(duì)想象的構(gòu)造一切功能進(jìn)展設(shè)計(jì)，即應(yīng)進(jìn)展承載才干極限狀態(tài)和正常運(yùn)用極限形狀設(shè)計(jì)。態(tài)和正常運(yùn)用極限形狀設(shè)計(jì)。短暫情況施工階段情況

29、：只進(jìn)展承載才干極限短暫情況施工階段情況：只進(jìn)展承載才干極限形狀計(jì)算時(shí)間短，必要時(shí)才作正常運(yùn)用極限形狀的計(jì)算。形狀計(jì)算時(shí)間短，必要時(shí)才作正常運(yùn)用極限形狀的計(jì)算。偶爾情況偶爾出現(xiàn)的情況：偶爾情況偶爾出現(xiàn)的情況： 只進(jìn)展承載才干極只進(jìn)展承載才干極限形狀計(jì)算保證主要承重構(gòu)造不喪失承載才干，或只發(fā)生局限形狀計(jì)算保證主要承重構(gòu)造不喪失承載才干，或只發(fā)生局部破壞。部破壞。按承載才干極限形狀強(qiáng)度設(shè)計(jì)的作用效應(yīng)組合按承載才干極限形狀強(qiáng)度設(shè)計(jì)的作用效應(yīng)組合采用兩種作用效應(yīng)組合。采用兩種作用效應(yīng)組合。 根本組合根本組合 ：永久作用設(shè)計(jì)值效應(yīng)：永久作用設(shè)計(jì)值效應(yīng) + + 可變作用設(shè)計(jì)值效應(yīng)可變作用設(shè)計(jì)值效應(yīng)Sud

30、承載才干極限形狀下作用根本組合的效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值承載才干極限形狀下作用根本組合的效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值 0 構(gòu)造重要性系數(shù)構(gòu)造重要性系數(shù) Gi Gi 第第i i個(gè)永久作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)個(gè)永久作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)SGik 第第i個(gè)永久作用效應(yīng)的規(guī)范值個(gè)永久作用效應(yīng)的規(guī)范值SQ1k 汽車荷載效應(yīng)的規(guī)范值汽車荷載效應(yīng)的規(guī)范值 Q1 Q1 汽車荷載效應(yīng)的分項(xiàng)系汽車荷載效應(yīng)的分項(xiàng)系 數(shù)數(shù) Qj Qj 在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)、風(fēng)荷載外的其他第在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)、風(fēng)荷載外的其他第j j個(gè)可變作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)個(gè)可變作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)SQjk 在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)外的其他第在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)外的其他第j個(gè)可變作用效應(yīng)的規(guī)范值個(gè)可變作用效應(yīng)的規(guī)