橋梁設(shè)計(jì)荷載講義講解(84頁)

1、本節(jié)內(nèi)容要點(diǎn)：作用的分類和組合各類作用的計(jì)算概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法 第3章 橋梁設(shè)計(jì)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(jì)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

2、載風(fēng)荷載汽車制動(dòng)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(jì)使用年限內(nèi)其作用的位置、大小和方向不隨時(shí)間變化，或其變化值與平均值相比可忽略不計(jì)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(jì)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(shí)際體積乘以材料的容重計(jì)算。 公路橋梁結(jié)構(gòu)的自重往往占全部設(shè)計(jì)荷載的很大部分，采用輕質(zhì)高強(qiáng)材料對減輕橋梁自重、增

3、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(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力。 主要在橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)用到靜土壓力、主動(dòng)土壓力。土的側(cè)壓力計(jì)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(jì)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(jì)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)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)，預(yù)加力在結(jié)構(gòu)正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)和使用階段構(gòu)件應(yīng)力計(jì)算時(shí)，

4、應(yīng)作為永久作用計(jì)算其主效應(yīng)和次效應(yīng)，計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮相應(yīng)階段的預(yù)應(yīng)力損失，但不計(jì)由于偏心距增大所引起的附加效應(yīng)；在結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)加應(yīng)力不作為作用，而將預(yù)應(yīng)力鋼筋作為結(jié)構(gòu)抗力的一部分，但在連續(xù)梁等超靜定結(jié)構(gòu)中，仍需考慮預(yù)加力的次效應(yīng)。4.預(yù)加力5.混凝土收縮及徐變作用 在外部超靜定的混凝土橋、鋼和混凝土的組合結(jié)構(gòu)等應(yīng)考慮混凝土收縮及徐變的作用。混凝土收縮及徐變作用是長期存在并一起作用的?；炷列熳兊挠?jì)算，可假定徐變變形與混凝土應(yīng)力呈線性關(guān)系并確定適當(dāng)?shù)男熳兿禂?shù)來進(jìn)行?；炷潦湛s可按結(jié)構(gòu)降溫考慮。 基礎(chǔ)變位一旦發(fā)生，對結(jié)構(gòu)的影響也是長期的。基礎(chǔ)變位的影響可按工程實(shí)際情況加以分析。6.基礎(chǔ)

5、變位作用一、可變作用（活載）的定義 可變作用是指在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)其作用位置、大小和方向隨時(shí)間變化，且其變化值與平均值相比不可忽略的作用。3.2 可變作用返回1、汽車荷載 汽車荷載分為公路I級和公路II級。 汽車荷載由車道荷載和車輛荷載組成。車道荷載用于橋梁結(jié)構(gòu)的整體計(jì)算（例如主梁、主拱和主桁架等的計(jì)算）；車輛荷載用于局部加載、涵洞、橋臺和擋土墻壓力等計(jì)算。一、公路橋梁基本可變作用（活載）3.2.1 基本可變作用(1)車道荷載的計(jì)算圖式示于下圖中。車道荷載均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值：集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 當(dāng)橋梁計(jì)算跨徑小于等于5m時(shí)， 計(jì)算跨徑大于等于50m時(shí)， 計(jì)算跨徑在5m至50m之間時(shí)， 按直線內(nèi)插求得。

6、 計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)，上述集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 應(yīng)再乘以1.2的系數(shù)。公路級車道荷載取值:車道荷載的特點(diǎn):（1）車道荷載的形式簡明。在內(nèi)力影響線上加載只要已知影響線面積與最大坐標(biāo)值就可以，加載手續(xù)簡單，電算和手算工作量均較少；（2）通過車道荷載中的均布荷載加集中荷載的模式可以解決大、中、小不同跨徑的活載設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，例如均布荷載的集度在某跨徑區(qū)段可采用跳躍變化以滿足不同跨徑的要求；（3）車道荷載中的集中荷載可采用雙值，以滿足彎矩和剪力計(jì)算的不同要求； 均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值 和集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 按公路級車道荷載的0.75倍采用。公路級車道荷載：(2)車輛荷載： 公路級和公路級汽車荷載采用相同的車輛荷載標(biāo)準(zhǔn)值。標(biāo)準(zhǔn)車輛

7、荷載采用原橋規(guī)汽車超20級荷載中總重為550kN的加重車。 車輛荷載以一輛標(biāo)準(zhǔn)車表示，其縱、平面尺寸示于圖1-3-2，主要技術(shù)指標(biāo)規(guī)定于表1-3-2 。圖1-3-2 車輛荷載的縱、平面尺寸車輛荷載在每個(gè)設(shè)計(jì)車道上布置一輛單車。車輛荷載的主要技術(shù)指標(biāo)項(xiàng) 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2120后軸重力標(biāo)準(zhǔn)值2140軸 距m3+1.4+7+1.4輪 距m1.8前輪著地寬度及長度m0.30.2中、后輪著地寬度及長度m0.60.2車輛外形尺寸（長寬）m152.5車輛荷載的作用: 除了以上談及的用于局部加載等的作用外，車輛荷載還用于荷載橫向分布的計(jì)算。圖1-3-3 車輛

8、荷載橫向布置0.51.81.31.82.50.62.5車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)滿布于使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號影響線上；集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值只作用于相應(yīng)影響線中一個(gè)最大影響線峰值處。（3）汽車荷載的有關(guān)規(guī)定如下：汽車荷載分為公路I級和公路II級兩個(gè)等級。各級公路橋涵設(shè)計(jì)的汽車荷載等級應(yīng)符合下表規(guī)定：公路等級高速、一級公路二、三、四級公路汽車荷載等級 公路級公路級注：二級公路為干線公路且重型車輛多時(shí)，其橋涵的設(shè)計(jì)可采用公路級汽車荷載。 四級公路上重型車輛少時(shí)，其橋涵設(shè)計(jì)所采用的公路級車道荷載的效應(yīng)可乘以0.8的折減系數(shù)，車輛荷載的效應(yīng)可乘以0.7的折減系數(shù)。 汽車荷載等級車道荷載橫向分布系數(shù)應(yīng)按設(shè)計(jì)

9、車道數(shù)布置車輛荷載進(jìn)行計(jì)算。橋涵設(shè)計(jì)車道數(shù)應(yīng)符合下表規(guī)定。多車道橋梁上的汽車荷載應(yīng)考慮多車道折減。當(dāng)橋涵設(shè)計(jì)車道數(shù)等于或大于2時(shí)，由汽車荷載產(chǎn)生的效應(yīng)應(yīng)按表格規(guī)定的多車道折減系數(shù)進(jìn)行折減，但折減后的效應(yīng)不得小于兩設(shè)計(jì)車道的荷載效應(yīng)。 橋涵設(shè)計(jì)車道數(shù)行 車 道 寬 度 W（m）橋涵設(shè)計(jì)車道數(shù)車輛單向行駛時(shí)車輛雙向行駛時(shí)W6.06.0W10.510.5W14.014.0W17.517.5W21.021.0W24.524.5W28.028.0W31.56.0W14.014.0W21.021.0W28.028.0W35.012345678橫向折減系數(shù)橫向布置設(shè)計(jì)車道數(shù)345678橫向折減系數(shù)0.780

10、.670.600.550.520.50注：兩車道不作折減。大跨徑橋梁上的汽車荷載應(yīng)考慮縱向折減。當(dāng)橋梁計(jì)算跨徑L150m時(shí)，應(yīng)按表格規(guī)定的縱向折減系數(shù)進(jìn)行折減。當(dāng)為多跨連續(xù)結(jié)構(gòu)時(shí)，整個(gè)結(jié)構(gòu)均應(yīng)按最大計(jì)算跨徑考慮汽車荷載效應(yīng)的縱向折減。計(jì)算跨徑L（m）縱向折減系數(shù)計(jì)算跨徑L（m）縱向折減系數(shù)150L400400L600600L8000.970.960.95800L1000L10000.940.93 縱向折減系數(shù)（1）沖擊力的產(chǎn)生 活載以一定的速度在橋上行駛時(shí)，會使橋梁發(fā)生振動(dòng)，產(chǎn)生動(dòng)力作用。這種動(dòng)力作用會使橋梁的內(nèi)力和變形較靜活載作用時(shí)大。這種現(xiàn)象就統(tǒng)稱為沖擊作用。2. 沖擊力（2）荷載沖擊力的

11、計(jì)算 通常的做法是：在橋梁動(dòng)載試驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出近似計(jì)算公式，把動(dòng)力問題簡化為靜力問題來處理。公路橋規(guī)稱為沖擊系數(shù)(3) 汽車沖擊力計(jì)算規(guī)定（新版本04橋規(guī)） 1）鋼橋、鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋、圬工拱橋等上部構(gòu)造和鋼支座、板式橡膠支座、盆式橡膠支座及鋼筋混凝土柱式墩臺，應(yīng)計(jì)算汽車的沖擊作用。 2）填料厚度（包括路面厚度）等于大于0.5m的拱涵以及重力式墩臺不計(jì)沖擊力。 3）支座的沖擊力，按相應(yīng)的橋梁取用。 4）汽車荷載的沖擊力標(biāo)準(zhǔn)值為汽車荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以沖擊系數(shù)。 沖擊系數(shù)可按下式計(jì)算：式中 結(jié)構(gòu)基頻（ ）。 汽車局部加載及在T梁、箱梁懸臂板上的沖擊系數(shù)采用1.3。 簡支梁橋結(jié)構(gòu)的基頻可按下列

12、公式計(jì)算：式中 結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨徑 ； 結(jié)構(gòu)材料的彈性模量 ； 結(jié)構(gòu)跨中截面的截面慣性矩 ； 結(jié)構(gòu)跨中處的單位長度量 ； 結(jié)構(gòu)跨中處延米結(jié)構(gòu)重力 ； 重力加速度 。(4)結(jié)構(gòu)的基頻計(jì)算:連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)的基頻可按下列公式計(jì)算： 計(jì)算連續(xù)梁的沖擊力引起的正彎矩效應(yīng)和剪力效應(yīng)時(shí)，采用 ；計(jì)算連續(xù)梁的沖擊力引起的負(fù)彎矩效應(yīng)時(shí)采用 。3.汽車離心力 （1）離心力的產(chǎn)生 當(dāng)車輛行駛在曲線線路上時(shí)，因方向變化而引起的徑向水平力。（2）汽車離心力的計(jì)算 當(dāng)彎道橋的曲線半徑等于或小于250m時(shí)，應(yīng)計(jì)算汽車荷載引起的離心力。 汽車荷載離心力標(biāo)準(zhǔn)值為車輛荷載(不計(jì)沖擊力)標(biāo)準(zhǔn)值乘以離心力系數(shù)C計(jì)算。 C值按下式計(jì)算：式中

13、： V設(shè)計(jì)行車速度(km/h);R曲線半徑（m); 離心力的著力點(diǎn)在橋面以上1.2m處，為計(jì)算方便也可移至橋面上，不計(jì)由此引起的作用效應(yīng)。 計(jì)算多車道橋梁的汽車荷載離心力時(shí)，車輛荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)乘以橫向折減系數(shù)。4. 人群荷載（新規(guī)范） （1）公路橋人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下列規(guī)定采用： 1）當(dāng)橋梁計(jì)算跨徑L50m時(shí)，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值為3.0 ；當(dāng)橋梁計(jì)算跨徑L150m時(shí)，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.5 ；當(dāng)橋梁計(jì)算跨徑在50m和150m之間時(shí)，可由線性內(nèi)插得到人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值。對跨徑不等的連續(xù)結(jié)構(gòu)，以最大計(jì)算跨徑為準(zhǔn)。 城市郊區(qū)行人密集地區(qū)的公路橋梁，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值取上述規(guī)定值的1.15倍。 專用人行橋梁，人群荷載

14、標(biāo)準(zhǔn)值3.5 。 2）人群荷載在橫向應(yīng)布置在人行道的凈寬度內(nèi)，在縱向施加于使主梁產(chǎn)生最不利荷載效應(yīng)的區(qū)段內(nèi)。 3）人行道板（局部構(gòu)件）可以一塊板為單元，按標(biāo)準(zhǔn)值為4.0 的均布荷載。 4）計(jì)算人行道欄桿時(shí)，作用在欄桿立柱頂上的水平推力標(biāo)準(zhǔn)值取0.75kN/m；作用在欄桿扶手上的豎向力標(biāo)準(zhǔn)值取1.0kN/m。二、城市橋梁基本可變作用1.汽車荷載汽車荷載車輛荷載車道荷載（1）車道荷載城-A級汽車荷載城-B級汽車荷載P、qk 依據(jù)計(jì)算跨徑確定計(jì)算彎矩q采用標(biāo)準(zhǔn)值qM，計(jì)算剪力q采用qQ.車道荷載計(jì)算取值表跨徑/m城-A級城-B級qMqQPqMqQP2L2022.537.514019.025.0130

15、20L15010.015.03009.511160（2）車輛荷載60KN140KN140KN200KN160KN城-A車輛荷載城-B車輛荷載（3）車道折減系數(shù)橫向布置設(shè)計(jì)車道數(shù)123456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）按人群荷載集度5KN/m2或1.5KN的豎向集中力分別計(jì)算加載長度L20m城市橋梁專用人行橋加載長度L20m城市橋梁專用人行橋 1、列車活載 列車活載采用中華人民共和國鐵道部標(biāo)準(zhǔn)活載（簡稱中活載）。 中活載象征性的模擬列車載重的情況，普通活載左邊5個(gè)集中荷載相當(dāng)于一臺機(jī)車的重量，其后一段30

16、m長的均布荷載大致與兩臺煤水車及另一臺機(jī)車相當(dāng)；最右側(cè)的均布荷載表示列車的車輛載重，其長度不限。 對跨度很短的橋，往往由3個(gè)軸重所組成的特種荷載控制設(shè)計(jì)。 我國制定新的列車活載標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與國際鐵路聯(lián)盟（UIC）制定的活載標(biāo)準(zhǔn)一致。三、鐵路橋梁基本可變荷載中一活載圖式雙線橋跨結(jié)構(gòu)中主要桿件及墩臺的列車豎向活載設(shè)計(jì)值為兩線之和的90%檢算橋梁橫向穩(wěn)定時(shí)，空車時(shí)最大橫向風(fēng)力為不利，標(biāo)準(zhǔn)值采用10KN/m2 列車動(dòng)力效應(yīng)列車豎向活載包括列車豎向動(dòng)力作用，該列車豎向活載等于列車豎向靜活載乘以動(dòng)力系數(shù)（1+），其動(dòng)力系數(shù)應(yīng)按系列公式計(jì)算簡支或連續(xù)的鋼橋跨結(jié)構(gòu)和鋼墩臺：鋼與砼板的結(jié)合梁 鐵路橋規(guī)用（1+）表示動(dòng)

17、力系數(shù)鋼筋砼、砼、石砌的橋跨結(jié)構(gòu)及涵洞、剛架橋其頂上填土厚度h1m時(shí)，不計(jì)列車豎向動(dòng)力作用空腹式鋼筋砼拱橋的拱圈和拱肋鐵路離心力著力點(diǎn)作用于軌頂2m，C不應(yīng)大于0.153 列車離心力計(jì)算4 人群荷載老規(guī)范：設(shè)計(jì)人行道板時(shí)，考慮維修時(shí)堆放道碴，離梁中心線2.45m按10KPa，2.45m以外按4KPa。新規(guī)范：道碴橋面和明橋面的人行道4.0KPa 人行道板按1.5KN檢算，欄桿水平推力按0.75KN/m,立柱和扶手按1.0KN集中檢算 1、列車活載四、高速鐵路橋梁基本可變荷載列車豎向活載采用ZK活載，并符合下列規(guī)定：對于單線或雙線的橋涵結(jié)構(gòu)，各線均應(yīng)計(jì)入ZK活載作用；對于多于兩線的橋涵結(jié)構(gòu)，按下

18、列最不利情況考慮；a.按兩條線路在最不利位置承受ZK活載，其余線路不承受列車活載；b.所有線路在最不利位置承受75%的ZK活載。ZK標(biāo)準(zhǔn)活載圖式ZK特種活載圖式設(shè)計(jì)加載，活載圖式可以任意截取。對多符號影響線，在同符號影響線各區(qū)段進(jìn)行加載，異符號影響線分下列兩種情況考慮：a.異號影響線區(qū)段長度不大于15m可不加活載b.大于15m，按空車靜活載10kN/m加載； 空車檢算各部分構(gòu)件時(shí)，按10kN/M計(jì)算；橋墩結(jié)構(gòu)或橋臺應(yīng)按實(shí)際施工及養(yǎng)護(hù)可能進(jìn)行檢算。2、沖擊力列車豎向靜活載乘以動(dòng)力系數(shù)1+系數(shù)取值橋跨結(jié)構(gòu)為加載長度5 1.50涵洞及結(jié)構(gòu)頂面有填土的承重結(jié)構(gòu)，當(dāng)頂面填土厚He3m，不計(jì)列車動(dòng)力作用，

19、當(dāng)He3m按下式計(jì)算計(jì)算實(shí)體墩臺、基礎(chǔ)和土壓力，不計(jì)動(dòng)力系數(shù)支座動(dòng)力系數(shù)的計(jì)算公式，應(yīng)采用相應(yīng)的橋跨結(jié)構(gòu)動(dòng)力系數(shù)1+ 車輛制動(dòng)力或（列車牽引力）是指車輛在剎車或啟動(dòng)時(shí)為克服車輛的慣性力或阻力而在路面或軌道與車輪之間發(fā)生的滑動(dòng)摩擦力。 制動(dòng)力或牽引力時(shí)墩臺設(shè)計(jì)計(jì)算的重要荷載，是作用在橋上的縱向水平力，但兩者的方向相反。 1. 制動(dòng)力汽車制動(dòng)力作用點(diǎn)一般在橋面以上1.2m處。列車制動(dòng)力作用點(diǎn)一般在軌頂以上2m處3.2.2 其他可變作用 （1）汽車荷載制動(dòng)力可按下列規(guī)定計(jì)算和分配： 汽車荷載制動(dòng)力按同向行駛的汽車荷載（不計(jì)沖擊力）計(jì)算，并應(yīng)按本規(guī)范表4.3.1-5的規(guī)定，以使橋梁墩臺產(chǎn)生最不利縱向力

20、的加載長度進(jìn)行縱向折減。 一個(gè)設(shè)計(jì)車道上由汽車荷載產(chǎn)生的制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值按本規(guī)范第4.3.1條規(guī)定的車道荷載標(biāo)準(zhǔn)值在加載長度上計(jì)算的總重力的10%計(jì)算，但公路級汽車荷載不得小于165kN；公路級汽車荷載不得小于90kN。同向行駛雙車道的汽車荷載制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值為一個(gè)設(shè)計(jì)車道制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值的兩倍；同向行駛?cè)嚨罏橐粋€(gè)設(shè)計(jì)車道的2.34倍；同向行駛四車道為一個(gè)設(shè)計(jì)車道的2.68倍。（2）列車制動(dòng)力的計(jì)算： 制動(dòng)力或牽引力按列車豎向靜活載的10%計(jì)算。但當(dāng)與離心力或列車豎向動(dòng)力作用同時(shí)計(jì)算時(shí)，制動(dòng)力或牽引力按列車豎向靜活載的7%計(jì)算。 雙線橋應(yīng)采用一線的制動(dòng)力或牽引力；三線及以上的橋梁，應(yīng)采用兩線的制動(dòng)力或牽

21、引力。 橋頭破壞棱體范圍內(nèi)的列車活載所產(chǎn)生的制動(dòng)力或牽引力不予計(jì)算。 制動(dòng)力或牽引力作用在軌頂以上2m處，但計(jì)算橋墩臺時(shí)移至支座中心處，計(jì)算臺頂活載的制動(dòng)力或牽引力時(shí)移至軌底，計(jì)算剛架結(jié)構(gòu)時(shí)移至橫桿中線處，均不計(jì)移動(dòng)作用點(diǎn)所產(chǎn)生的豎向力或力矩。 采用特種活載時(shí)，不計(jì)算制動(dòng)力或牽引力。2.風(fēng)荷載(1)概述(2)風(fēng)力的計(jì)算 分析橋梁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性時(shí)，應(yīng)考慮風(fēng)荷載的影響。對大跨度的斜拉橋和懸索橋以及高聳的橋塔和橋墩，風(fēng)力的影響更大。 當(dāng)風(fēng)以一定速度運(yùn)動(dòng)并受到橋梁的阻礙時(shí)，橋梁就承受風(fēng)壓。風(fēng)壓分為順風(fēng)向和橫風(fēng)向； 順風(fēng)向的風(fēng)壓可視為平均風(fēng)壓或脈動(dòng)風(fēng)壓。采用靜力計(jì)算方法處理平均風(fēng)壓對結(jié)構(gòu)的影響

22、；對脈動(dòng)風(fēng)壓，要按隨機(jī)振動(dòng)理論進(jìn)行分析。(1)概述風(fēng)力可按以下方法計(jì)算： 風(fēng)力是風(fēng)壓與迎風(fēng)面積的乘積。(2)風(fēng)力的計(jì)算: 風(fēng)力指大風(fēng)吹到橋跨結(jié)構(gòu)、橋墩臺和列車時(shí)所產(chǎn)生的風(fēng)壓力。方向與橋梁軸線垂直的風(fēng)力稱橫向風(fēng)力；方向與橋梁軸線一致的風(fēng)力稱縱向風(fēng)力。其計(jì)算與橋跨結(jié)構(gòu)所處地區(qū)的風(fēng)壓強(qiáng)度與受風(fēng)面積有關(guān)。風(fēng)荷載計(jì)算公式:K1風(fēng)載阻力系數(shù)。K2考慮地面粗糙度類別和梯度風(fēng)的風(fēng)速高度變化修正系數(shù)。該系數(shù)反映出風(fēng)壓隨地形、地理?xiàng)l件（一般地區(qū)、谷地、山口、沿海海面等）的不同變化而變化的特征；取值視實(shí)際情況而定。K3地形地理?xiàng)l件系數(shù)。W0基本風(fēng)壓值（kN/m2)。一般參照全國基本風(fēng)壓分布圖取值；Awh橫向迎風(fēng)面積

23、m2，按橋跨結(jié)構(gòu)各部分的實(shí)際尺寸計(jì)算；3. 溫度影響力 對靜定結(jié)構(gòu)，氣溫的變化通常只會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的伸長或縮短；在超靜定結(jié)構(gòu)中，由于氣溫的變化引起的變形受到約束，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的附加力。 由于日照、驟冷等天氣情況引起的溫差對靜定結(jié)構(gòu)或超靜定結(jié)構(gòu)均可能產(chǎn)生附加力。 氣溫變化的幅度，可按橋梁所在地區(qū)的氣溫條件（一般取當(dāng)?shù)刈罡吆妥畹驮缕骄鶜鉁兀┐_定。氣溫變化值，應(yīng)自結(jié)構(gòu)合龍時(shí)的溫度算起。4.支座摩阻力 支座摩阻力是上部結(jié)構(gòu)由溫度等引起的變位而產(chǎn)生的，其作用方向與上部結(jié)構(gòu)的變位方向相反作用點(diǎn)在支座處。支座摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算： F =W W作用于活動(dòng)支座處由上部結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生的效應(yīng)；支座的摩擦系數(shù)，按支

24、座種類取值。二、船只或飄流物的撞擊力一、地震力三、汽車的撞擊力 3.3 偶然作用返回 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)。一、地震力豎直方向水平方向（導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞的主要原因）地震作用 地震時(shí)地面最大水平加速度統(tǒng)計(jì)值 （地震動(dòng)峰值加速度）1.0g 進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)4.0g 專門的抗震設(shè)計(jì)和研究0.05g 除特殊要求外，采用簡易設(shè)防二、船舶或漂流物的撞擊力 海輪撞擊作用的標(biāo)準(zhǔn)值規(guī)定船舶裝載量DWT(t)300050007500100002000030000橫橋向撞擊作用(kN）1960

25、02540031000358005070062100順橋向撞擊作用(kN）98001270015500179002535031050二橋梁結(jié)構(gòu)必要時(shí)需考慮汽車的撞擊作用： 汽車撞擊荷載在規(guī)定車輛行駛方向取1000kN；在車輛行駛垂直方向取500kN，兩個(gè)方向的撞擊荷載不同時(shí)考慮，撞擊荷載作用于行車道以上1.2m處，直接分布于撞擊涉及的構(gòu)件上。一. 作用效應(yīng)分類 3.4 作用效應(yīng)組合 各種荷載并非同時(shí)作用于橋梁上，應(yīng)當(dāng)根據(jù)各種荷載重要性的不同和同時(shí)作用的可能性進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合，按分項(xiàng)系數(shù)的設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計(jì)。 承載能力極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)公路、鐵路M計(jì)按不利的荷載組合，某截面將出現(xiàn)最大彎矩值M

26、j截面所能承受的最大彎矩限制應(yīng)力短期荷載下的變形各種荷載組合下的裂縫寬度1 作用效應(yīng)組合的分類(1)公路橋涵結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)體現(xiàn)結(jié)構(gòu)的安全性，以塑性理論為基礎(chǔ)?；窘M合：永久作用的標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)與可變作用設(shè)計(jì)值效應(yīng) （結(jié)構(gòu)的常規(guī)設(shè)計(jì))偶然組合:永久作用的標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)與可變作用某種代表值效應(yīng) （結(jié)構(gòu)特殊情況下的設(shè)計(jì)）二、公路荷載效應(yīng)組合 應(yīng)采用以下兩種作用效應(yīng)組合： (1) 基本組合。永久作用的設(shè)計(jì)值效應(yīng)與可變作用設(shè)計(jì)值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達(dá)式應(yīng)滿足為：式中： 承載能力極限狀態(tài)下作用基本組合的效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值； 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，按表1-3-10規(guī)定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全等級采用。對應(yīng)于設(shè)計(jì)安全等級一

27、級、二級和三級分別取不小于1.1、1.0和0.9； 公路橋涵結(jié)構(gòu)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(gè)永久作用效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)，按下表采用； 永久作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù) 表1-3-11編號作用類別永久作用效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)對結(jié)構(gòu)的承載能力不利時(shí)對結(jié)構(gòu)的承載能力有利時(shí)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）1.11.22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

28、.50.5鋼結(jié)構(gòu)1.01.0注：本表編號1中，當(dāng)鋼橋采用鋼橋面板時(shí)，永久作用效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)取1.1；當(dāng)采用混凝土橋面板時(shí)，取1.2。 第i個(gè)永久作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值； 汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）的分項(xiàng)系數(shù)，取 =1.4。當(dāng)某個(gè)可變作用在效應(yīng)組合中超過汽車荷載效應(yīng)時(shí)，則該作用取代汽車荷載，其分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)采用汽車荷載的分項(xiàng)系數(shù)；對專為承受某作用而設(shè)置的結(jié)構(gòu)或裝置，設(shè)計(jì)時(shí)該作用的分項(xiàng)系數(shù)取與汽車荷載同值； 汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）的標(biāo)準(zhǔn)值； 在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）、風(fēng)荷載外的其他第j個(gè)可變作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，取 =1.4，但風(fēng)荷載的分項(xiàng)系數(shù)取 =1； 在

29、作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）外的其他第j個(gè)可變作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值； 在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）外的其他可變作用效應(yīng)的組合系數(shù)。當(dāng)永久作用與汽車荷載和人群荷載（或其他一種可變作用）組合時(shí)，人群荷載（或其他一種可變作用）的組合系數(shù)0.80； 當(dāng)除汽車荷載（含汽車沖擊力、離心力）外尚有兩種其他可變作用參與組合時(shí)，其組合系數(shù)取 =0.70，有三種可變作用參與組合時(shí)，其組合系數(shù)取 =0.60，有四種及多于四種的可變作用參與組合時(shí)，取 =0.50。設(shè)計(jì)彎橋時(shí)，當(dāng)離心力與制動(dòng)力同時(shí)參與組合時(shí)，制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值或設(shè)計(jì)值按70%取用。（2）偶然組合： 永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用某種代表值效應(yīng)、一種偶然作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)相組合。偶然作用的效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)取1.0；與偶然作用同時(shí)出現(xiàn)的可變作用，可根據(jù)觀測資料和工程經(jīng)驗(yàn)取用適當(dāng)?shù)拇碇怠?二)公路橋涵結(jié)構(gòu)按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)以彈性理論或彈塑性理論為基礎(chǔ)，涉及構(gòu)件的應(yīng)力、抗裂、裂縫寬度和撓度四個(gè)方面驗(yàn)算。短期效應(yīng)：永久作用標(biāo)準(zhǔn)值與可變作用頻遇值長期效應(yīng)：永久作用標(biāo)準(zhǔn)值與可變作用準(zhǔn)永久值限制應(yīng)力短期荷載下的變形各種荷載組合下的裂