橋梁的設(shè)計(jì)荷載學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1橋梁的設(shè)計(jì)荷載橋梁的設(shè)計(jì)荷載第一頁，編輯于星期二：點(diǎn) 三十五分。2本章主要內(nèi)容3.2 荷載組合荷載組合第1頁/共26頁第二頁，編輯于星期二：點(diǎn) 三十五分。永久荷載（恒載）基本可變荷載其他可變荷載可變荷載偶然荷載（公路）橋梁荷載恒載活載主力附加力特殊荷載（鐵路）橋梁荷載一一. . 作用分類作用分類第2頁/共26頁第三頁，編輯于星期二：點(diǎn) 三十五分。4編號(hào)編號(hào)作用分類作用分類作用名稱作用名稱1永久作用（恒載）永久作用（恒載）結(jié)構(gòu)重力（包括結(jié)構(gòu)附加重力）結(jié)構(gòu)重力（包括結(jié)構(gòu)附加重力）2預(yù)加應(yīng)力預(yù)加應(yīng)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作用6水的浮力水的浮

2、力7基礎(chǔ)變位作用基礎(chǔ)變位作用8可變作用可變作用汽車荷載汽車荷載9汽車沖擊力汽車沖擊力10汽車離心力汽車離心力11汽車引起的土側(cè)壓力汽車引起的土側(cè)壓力12人群荷載人群荷載13風(fēng)荷載風(fēng)荷載14汽車制動(dòng)力汽車制動(dòng)力15流水壓力流水壓力16冰壓力冰壓力17溫度影響力溫度影響力 18支座摩阻力支座摩阻力21 偶然作用偶然作用 船只或飄流物撞擊力船只或飄流物撞擊力22地震力地震力第3頁/共26頁第四頁，編輯于星期二：點(diǎn) 三十五分。52.永久作用永久作用不隨時(shí)間變化或基本不隨時(shí)間變化的作用作用恒載（二）橋梁下部結(jié)構(gòu)的恒載：由支座傳遞下來的結(jié)構(gòu)重力、墩臺(tái)本身的重力、土壓力及水浮力等。（一）橋梁上部結(jié)構(gòu)的恒載：

3、結(jié)構(gòu)重力 、附屬設(shè)備等外加力。第4頁/共26頁第五頁，編輯于星期二：點(diǎn) 三十五分。63.可變作用可變作用p基本可變荷載基本可變荷載橋梁的使用荷載：車輛、人群、由車輛間 接引起的荷載車輛荷載車輛荷載人群荷載人群荷載汽車沖擊力汽車沖擊力離心力離心力汽車、平板掛車或履帶車引起的土側(cè)壓力汽車、平板掛車或履帶車引起的土側(cè)壓力第5頁/共26頁第六頁，編輯于星期二：點(diǎn) 三十五分。7p其它可變荷載其它可變荷載風(fēng)力中小橋按靜風(fēng)壓計(jì)算，大橋按動(dòng)力計(jì)算汽車制動(dòng)力計(jì)算支座及橋墩時(shí)使用溫度影響力日照及常年溫差支座摩阻力、流水壓力及冰壓力計(jì)算橋墩時(shí)使用第6頁/共26頁第七頁，編輯于星期二：點(diǎn) 三十五分。84.偶然作用偶然

4、作用p地震力地震力 由于地震波在土中傳播，使震區(qū)發(fā)生地面運(yùn)動(dòng)橋梁由于地震波在土中傳播，使震區(qū)發(fā)生地面運(yùn)動(dòng)橋梁基礎(chǔ)首先受到外加的強(qiáng)迫運(yùn)動(dòng)，并導(dǎo)致整個(gè)橋梁的振動(dòng)基礎(chǔ)首先受到外加的強(qiáng)迫運(yùn)動(dòng)，并導(dǎo)致整個(gè)橋梁的振動(dòng)。地震力是指強(qiáng)烈的地面運(yùn)動(dòng)引起結(jié)構(gòu)自身的慣性力（。地震力是指強(qiáng)烈的地面運(yùn)動(dòng)引起結(jié)構(gòu)自身的慣性力（加速度與質(zhì)量的乘積）。它不僅與地面運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)烈程度加速度與質(zhì)量的乘積）。它不僅與地面運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)烈程度有關(guān)，也與結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性有關(guān)，還與橋梁所在處的地有關(guān)，也與結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性有關(guān)，還與橋梁所在處的地質(zhì)情況有關(guān)。質(zhì)情況有關(guān)。第7頁/共26頁第八頁，編輯于星期二：點(diǎn) 三十五分。9gkghmax WkgWmFh

5、ggmaxmax WkFh反應(yīng)譜理論靜力法第8頁/共26頁第九頁，編輯于星期二：點(diǎn) 三十五分。10地震烈度對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的影響地震烈度對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的影響 鐵路橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范只適用烈度為鐵路橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范只適用烈度為7 7度、度、8 8度、度、9 9度度的情況。的情況。 對(duì)設(shè)計(jì)烈度高于對(duì)設(shè)計(jì)烈度高于9 9度或有特殊抗震要求的建筑物及新結(jié)構(gòu)，應(yīng)度或有特殊抗震要求的建筑物及新結(jié)構(gòu)，應(yīng)進(jìn)行專門的研究和設(shè)計(jì)。水平地震系數(shù)進(jìn)行專門的研究和設(shè)計(jì)。水平地震系數(shù)K KH H依設(shè)計(jì)烈度取值，當(dāng)設(shè)計(jì)依設(shè)計(jì)烈度取值，當(dāng)設(shè)計(jì)烈度分別為烈度分別為7 7、8 8、9 9時(shí)，時(shí)，k kh h分別取分別取0.10.1，0.20.

6、2，0.40.4； 對(duì)重要結(jié)構(gòu)的橋梁結(jié)構(gòu)，要采用動(dòng)態(tài)抗震設(shè)計(jì)，及對(duì)重要結(jié)構(gòu)的橋梁結(jié)構(gòu)，要采用動(dòng)態(tài)抗震設(shè)計(jì)，及建立結(jié)構(gòu)的動(dòng)力計(jì)算公式，直接采用地震波進(jìn)行動(dòng)力分析建立結(jié)構(gòu)的動(dòng)力計(jì)算公式，直接采用地震波進(jìn)行動(dòng)力分析。第9頁/共26頁第十頁，編輯于星期二：點(diǎn) 三十五分。11p船只或漂流物撞擊力船只或漂流物撞擊力 船只或漂流物撞擊力在有可能的條件下，應(yīng)采船只或漂流物撞擊力在有可能的條件下，應(yīng)采用實(shí)測資料或模擬撞擊試驗(yàn)進(jìn)行計(jì)算，并依此進(jìn)行用實(shí)測資料或模擬撞擊試驗(yàn)進(jìn)行計(jì)算，并依此進(jìn)行防撞設(shè)計(jì)。防撞設(shè)計(jì)。偶然作用取其標(biāo)準(zhǔn)值為代表值。偶然作用應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)資料，結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)確定其標(biāo)準(zhǔn)值。第10頁/共26頁第十一頁，

7、編輯于星期二：點(diǎn) 三十五分。12SOUTH PADRE ISLAND BRIDGE，Sept 15 2001, 8 died, reopened in Nov 21 2001 第11頁/共26頁第十二頁，編輯于星期二：點(diǎn) 三十五分。131954年年9月月1971年第二座橋開通年第二座橋開通1987年年4月新橋開通月新橋開通1980年年5月月9號(hào)被一空貨號(hào)被一空貨輪撞擊，死輪撞擊，死35人人第12頁/共26頁第十三頁，編輯于星期二：點(diǎn) 三十五分。145.公路橋梁上的汽車荷載公路橋梁上的汽車荷載(1)汽車荷載等級(jí)公路汽車荷載等級(jí)公路I級(jí)、公路級(jí)、公路 II級(jí)級(jí)(2)汽車荷載由汽車荷載由車道荷載車道

8、荷載和和車輛荷載車輛荷載組成。兩者的作組成。兩者的作用不得疊加（取加載不利者）用不得疊加（取加載不利者）(3)車道荷載由均布荷載和集中荷載組成。車道荷載由均布荷載和集中荷載組成。(4)橋梁結(jié)構(gòu)的整體計(jì)算采用車道荷載；橋梁結(jié)構(gòu)的局橋梁結(jié)構(gòu)的整體計(jì)算采用車道荷載；橋梁結(jié)構(gòu)的局部加載、涵洞、橋臺(tái)、和擋土墻土壓力等的計(jì)算采用車部加載、涵洞、橋臺(tái)、和擋土墻土壓力等的計(jì)算采用車輛荷載。輛荷載。(5)加載：均布荷載滿布于同號(hào)影響線區(qū)域，集中加載：均布荷載滿布于同號(hào)影響線區(qū)域，集中荷載只作用在相應(yīng)影響線中的一個(gè)最大峰值處荷載只作用在相應(yīng)影響線中的一個(gè)最大峰值處第13頁/共26頁第十四頁，編輯于星期二：點(diǎn) 三十

9、五分。15第14頁/共26頁第十五頁，編輯于星期二：點(diǎn) 三十五分。16公路公路等級(jí)等級(jí)高速高速公路公路一級(jí)一級(jí)公路公路二級(jí)二級(jí)公路公路三級(jí)三級(jí)公路公路四級(jí)四級(jí)公路公路汽車荷載汽車荷載等級(jí)等級(jí)公路公路I級(jí)級(jí)公路公路I級(jí)級(jí)公路公路II級(jí)級(jí)公路公路II級(jí)級(jí)公路公路II級(jí)級(jí)第15頁/共26頁第十六頁，編輯于星期二：點(diǎn) 三十五分。17車道荷載的加載倍數(shù)由設(shè)計(jì)車道數(shù)決定車道荷載的加載倍數(shù)由設(shè)計(jì)車道數(shù)決定行車道第16頁/共26頁第十七頁，編輯于星期二：點(diǎn) 三十五分。18設(shè)計(jì)車道數(shù)（條）設(shè)計(jì)車道數(shù)（條）橫向折減系數(shù)橫向折減系數(shù)21.030.7840.6750.6060.5570.5280.50第17頁/共26

10、頁第十八頁，編輯于星期二：點(diǎn) 三十五分。19計(jì)算跨徑計(jì)算跨徑L0（m）縱向折減系數(shù)縱向折減系數(shù)150 L04000.97400 L0 6000.96600 L0 8000.95800 L0 10000.94L0 10000.93對(duì)多跨連續(xù)結(jié)構(gòu)，按最大計(jì)算跨徑進(jìn)行縱向折減對(duì)多跨連續(xù)結(jié)構(gòu)，按最大計(jì)算跨徑進(jìn)行縱向折減第18頁/共26頁第十九頁，編輯于星期二：點(diǎn) 三十五分。20作用效應(yīng)組合作用效應(yīng)組合是指在確定出各種橋梁作用后，是指在確定出各種橋梁作用后，需要根據(jù)作用特性、橋梁結(jié)構(gòu)特性、施工方法以及橋需要根據(jù)作用特性、橋梁結(jié)構(gòu)特性、施工方法以及橋位處的環(huán)境等因素來決定各種作用的取舍以及它們同位處的環(huán)境

11、等因素來決定各種作用的取舍以及它們同時(shí)作用的可能性。時(shí)作用的可能性。 6. 作用效應(yīng)組合作用效應(yīng)組合第19頁/共26頁第二十頁，編輯于星期二：點(diǎn) 三十五分。21 1 1）只有在結(jié)構(gòu)上可能同時(shí)出現(xiàn)的作用，才進(jìn)行其效應(yīng)的組）只有在結(jié)構(gòu)上可能同時(shí)出現(xiàn)的作用，才進(jìn)行其效應(yīng)的組合。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件需作不同受力方向的驗(yàn)算時(shí)，則應(yīng)以不合。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件需作不同受力方向的驗(yàn)算時(shí)，則應(yīng)以不同方向的最不利的作用效應(yīng)進(jìn)行組合。同方向的最不利的作用效應(yīng)進(jìn)行組合。p作用效應(yīng)組合的原則作用效應(yīng)組合的原則 2 2）當(dāng)可變作用的出現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生有利影響時(shí)，該作用不）當(dāng)可變作用的出現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生有利影響時(shí)，該作用不應(yīng)

12、參與組合。應(yīng)參與組合。 3 3）施工階段作用效應(yīng)的組合，應(yīng)按計(jì)算需要及結(jié)構(gòu)所處條件而定）施工階段作用效應(yīng)的組合，應(yīng)按計(jì)算需要及結(jié)構(gòu)所處條件而定，結(jié)構(gòu)上的施工人員和施工機(jī)具均應(yīng)作為臨時(shí)荷載加以考慮。，結(jié)構(gòu)上的施工人員和施工機(jī)具均應(yīng)作為臨時(shí)荷載加以考慮。 4 4）多個(gè)偶然作用不同時(shí)參與組合。）多個(gè)偶然作用不同時(shí)參與組合。 5 5）鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能）鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，可不考慮混凝土收縮和徐變、溫度作用效應(yīng)力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，可不考慮混凝土收縮和徐變、溫度作用效應(yīng)參與組合；基礎(chǔ)變位作用是否參與組合視具體情況確定；拱橋仍參與組合；基礎(chǔ)變位作用是否參與組合視具體情況確定；拱橋仍應(yīng)考慮混凝土收縮和徐變、溫度作用效應(yīng)和基礎(chǔ)變位作用的組合應(yīng)考慮混凝土收縮和徐變、溫度作用效應(yīng)和基礎(chǔ)變位作用的組合。第20頁/共26頁第二十一頁，編輯于星期二：點(diǎn) 三十五分。22n作用長期效應(yīng)組合。即主力與作用長期效應(yīng)組合。即主力與附加力同時(shí)作用。附加力同時(shí)作用。第21頁/共26頁第二十二頁，編輯于星期二：點(diǎn) 三十五分。23四川四川20102010年年8 8月月1919日日洪災(zāi)洪災(zāi)4 4橋垮塌