公路與鐵路橋梁設(shè)計(jì)荷載

第三章設(shè)計(jì)荷載第一節(jié)作用分類(lèi)和作用代表值其次節(jié)永久作用第三節(jié)可變作用第四節(jié)偶然作用第五節(jié)作用效應(yīng)組合作用(action)：全部引起構(gòu)造反響的緣由按作用的性質(zhì)，可為兩類(lèi)：一類(lèi)是直接施加于構(gòu)造上的外力，如構(gòu)造重力、車(chē)輛、人群等，稱(chēng)為“荷載”(Load)；另一類(lèi)不是以力的形式施加于構(gòu)造，其產(chǎn)生的效果與構(gòu)造本身的特性及構(gòu)造所處環(huán)境等有關(guān)，如根底變位、混凝土收縮和徐變，溫度變化等,以前習(xí)慣上也稱(chēng)其為“荷載”，但這種叫法并不準(zhǔn)確.作用效應(yīng)(effectofanaction):構(gòu)造對(duì)所受作用的反響，如構(gòu)件承受的彎矩、剪力，構(gòu)造的位移等，稱(chēng)為作用效應(yīng)。

本章主要介紹各類(lèi)作用的根本概念和計(jì)算方法.實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)作用的取值按:《鐵路橋涵設(shè)計(jì)根本標(biāo)準(zhǔn)》(TB10002.1—2023)《大路橋涵設(shè)計(jì)通用標(biāo)準(zhǔn)》(JTGD60—2023)的規(guī)定辦理。

對(duì)城市橋梁，其荷載標(biāo)準(zhǔn)與大路橋梁類(lèi)似，可參閱《城市橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ77)。第一節(jié)作用分類(lèi)和作用代表值大路橋梁的作用,按其隨時(shí)間變化的性質(zhì)，分為:永久作用(permanentaction)可變作用(variableaction)偶然作用(accidentalaction)永久作用:習(xí)慣上稱(chēng)為恒載(deadload)，是指在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其量值不隨時(shí)間變化，或其變化與平均值相比可無(wú)視不計(jì)的作用，如構(gòu)造重力?？勺冏饔?指在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其量值隨時(shí)間變化，且其變化與平均值相比有不行無(wú)視的作用，如汽車(chē)、列車(chē)、人群荷載(習(xí)慣上稱(chēng)為活載，liveload)。偶然作用:指在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)不肯定消失，但一旦消失，其值很大且持續(xù)時(shí)間很短的作用，如地震力。第一節(jié)作用分類(lèi)和作用代表值鐵路橋梁:習(xí)慣于按作用性質(zhì)和發(fā)生的幾率來(lái)進(jìn)展分類(lèi)，將橋梁作用分為:主力(對(duì)應(yīng)于大路橋的永久作用和一局部可變作用)、附加力(對(duì)應(yīng)于不包含在主力中的其他的可變作用)特殊荷載(對(duì)應(yīng)于偶然作用)。

我國(guó)大路、鐵路橋梁的設(shè)計(jì)作用(荷載)分類(lèi)分別見(jiàn)表3．1和表3．2。比較兩表，盡管大路、鐵路標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各種作用的分類(lèi)及名稱(chēng)有所不同，但根本上大同小異。

表3．1大路橋梁作用分類(lèi)表第一節(jié)作用分類(lèi)和作用代表值需要留意的是:有些作用是設(shè)計(jì)鐵路橋所特有的，如列車(chē)橫向搖擺力、牽引力等；有些作用僅在一本標(biāo)準(zhǔn)中列出，如大路標(biāo)準(zhǔn)中的支座摩阻力，但在按另一本標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)橋梁時(shí)，可視狀況加以承受。另外，在設(shè)計(jì)公鐵兩用橋時(shí)，目前的設(shè)計(jì)實(shí)踐是：在鐵路荷載的根底上，增加大路橋全部活載的75％；但對(duì)僅承受大路活載的構(gòu)件，應(yīng)計(jì)及全部大路活載。

第一節(jié)作用分類(lèi)和作用代表值

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)的方法或根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)加以確定。

在進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)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。

作用代表值包括作用標(biāo)準(zhǔn)值、頻遇值和準(zhǔn)永久值。作用標(biāo)準(zhǔn)值:為各種作用的根本代表值，其值可依據(jù)作用在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)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，其可依據(jù)在足夠長(zhǎng)的觀測(cè)期內(nèi)作用任意時(shí)點(diǎn)概率分布的0.95分位值確定。作用準(zhǔn)永久值:是可變作用的另一種代表值，其可依據(jù)在足夠長(zhǎng)的觀測(cè)期內(nèi)作用任意時(shí)點(diǎn)概率分布的0.5(或略高于0.5)分位值確定。第一節(jié)作用分類(lèi)和作用代表值

我國(guó)大路橋涵基于極限狀態(tài)法，設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)不同的作用承受不同的代表值。對(duì)永久作用和偶然作用，承受標(biāo)準(zhǔn)值。對(duì)可變作用，依據(jù)不同的極限狀態(tài)和組合方式承受標(biāo)準(zhǔn)值、頻遇值或準(zhǔn)永久值。

我國(guó)鐵路橋梁設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)仍基于容許應(yīng)力法，其各類(lèi)荷載的代表值相當(dāng)于上述標(biāo)準(zhǔn)值，沒(méi)有規(guī)定頻遇值和準(zhǔn)永久值。

第一節(jié)作用分類(lèi)和作用代表值作用的分類(lèi)不是絕對(duì)的!例如，鐵路鋼梁橋的水平聯(lián)結(jié)系(見(jiàn)第六章)主要承受風(fēng)力和制動(dòng)力，在設(shè)計(jì)水平聯(lián)結(jié)系時(shí)，就該視風(fēng)力和制動(dòng)力為活載而非附加力。

設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期(designreferenceperiod)簡(jiǎn)潔地講，它就是在確定某些作用(這些作用的最大值概率分布與時(shí)間有關(guān)，如風(fēng)荷載、車(chē)輛活載等)的標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)需要人為規(guī)定的一個(gè)基準(zhǔn)時(shí)間參數(shù)。對(duì)橋梁構(gòu)造，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期通長(zhǎng)取100年。留意!!設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期≠使用壽命。

其次節(jié)永久作用永久作用：亦稱(chēng)恒載，在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)其值不隨時(shí)間變化，或其變化與平均值相比無(wú)視不計(jì)的作用。其作用位置、大小和方向一般是固定不變的.永久作用包括：構(gòu)造自重、橋上附加恒載〔橋面、人行道及附屬設(shè)備〕、作用于構(gòu)造上的土重及土側(cè)壓力、根底變位影響力、水浮力、混凝土收縮和徐變的影響力等。構(gòu)造重力的標(biāo)準(zhǔn)值，可按構(gòu)造構(gòu)件的設(shè)計(jì)尺寸和材料的重力密度計(jì)算確定。在進(jìn)展橋梁構(gòu)造(尤其是新型構(gòu)造)分析時(shí)，往往需要預(yù)先估算恒載。通常，當(dāng)估算的恒載與設(shè)計(jì)圖完成后確定的恒載之間的差異較小(例如，不超過(guò)3％)時(shí)，不必修正設(shè)計(jì)；否則有必要按設(shè)計(jì)圖重新計(jì)算恒載，再次進(jìn)展構(gòu)造分析。土壓力(earthpressure)按其產(chǎn)生的條件，分為:靜止土壓力主動(dòng)土壓力被動(dòng)土壓力橋梁下部構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)主要用到前兩者。土的側(cè)壓力計(jì)算涉及構(gòu)造型式、填料性質(zhì)、墩臺(tái)位移和地基變形，也與水文和外加荷載等因素有關(guān)。水浮力指由地表水或地下水通過(guò)地基土壤的孔隙而傳遞給建筑物根底底面的(由下而上的)水壓力，其值等于建筑物所排開(kāi)的同等體積的水重。一般，位于巖石地基上的根底被認(rèn)為是不滲水的，可不計(jì)水浮力；對(duì)位于碎石類(lèi)土、砂類(lèi)土、黏砂土等透水性地基上的墩臺(tái)，需在設(shè)計(jì)中考慮水浮力預(yù)加應(yīng)力(對(duì)于預(yù)應(yīng)力構(gòu)造)按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)：預(yù)加應(yīng)力屬永久作用；按承載力量極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)：預(yù)加應(yīng)力不作為荷載，而將預(yù)應(yīng)力筋作為構(gòu)造抗力的一局部。但在超靜定構(gòu)造中，由預(yù)加力引起的次內(nèi)力應(yīng)屬永久荷載。《標(biāo)準(zhǔn)》未作明確說(shuō)明。

混凝土收縮(shrinkage)及徐變(creep)作用對(duì)外部超靜定的混凝土橋梁構(gòu)造以及鋼一混組合橋梁構(gòu)造，混凝土收縮(shrinkage)及徐變(creep)作用是長(zhǎng)期存在的。混凝土徐變影響的計(jì)算可依據(jù)混凝土應(yīng)力與徐變變形呈線性關(guān)系的假定進(jìn)展分析?；炷潦湛s系數(shù)和徐變系數(shù)確實(shí)定，依據(jù)《大路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(JTGD62-2023)和《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)造設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(TB10002.3-2023)中的規(guī)定計(jì)算。根底變位對(duì)超靜定橋梁構(gòu)造，由于地基壓密等緣由，其墩臺(tái)根底可能發(fā)生變位(沉降)。根底變位對(duì)構(gòu)造的影響也是長(zhǎng)期的，其作用效應(yīng)可依據(jù)工程實(shí)際狀況，按最終位移量分析計(jì)算。第三節(jié)可變作用

可變作用指在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其量值隨時(shí)間變化，且其變化與平均值相比有不行無(wú)視的作用，如汽車(chē)、列車(chē)、人群荷載(習(xí)慣上稱(chēng)為活載，liveload)

一、車(chē)輛活載

車(chē)輛活載指橋梁承受的機(jī)動(dòng)荷載。對(duì)鐵路橋，指列車(chē)；對(duì)大路橋，主要指汽車(chē)。車(chē)輛活載的種類(lèi)繁多，因此，需要對(duì)車(chē)輛活載進(jìn)展調(diào)查分析和綜合概括，并依據(jù)安全、適用和經(jīng)濟(jì)的原則，制訂出設(shè)計(jì)承受的標(biāo)準(zhǔn)值。1列車(chē)活載列車(chē)由機(jī)車(chē)和車(chē)輛組成，機(jī)車(chē)和車(chē)輛類(lèi)型很多，軸重、軸距各異。為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，我國(guó)依據(jù)機(jī)車(chē)車(chē)輛軸重、軸距對(duì)橋梁不同影響及考慮車(chē)輛的進(jìn)展趨勢(shì)，制定了中華人民共和國(guó)鐵路標(biāo)準(zhǔn)活載圖式。〔簡(jiǎn)稱(chēng)“中—活載”〕中—活載——160km/h、200km/hZK—活載——250km/h、300km/h以上高速《橋規(guī)》規(guī)定：加載時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)活載計(jì)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(chē)+最大橫向風(fēng)力為最不利，空車(chē)活載標(biāo)準(zhǔn)值為10kN/m“ZK—活載”分標(biāo)準(zhǔn)活載和特種活載《高速暫行規(guī)定》：加載時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)活載計(jì)算圖式可任意截取單線或雙線橋跨：各線均應(yīng)計(jì)入ZK活載作用。多于雙線橋跨：應(yīng)按以下最不利狀況考慮：

1〕按雙線在最不利位置承受ZK活載，其余線路不承受列車(chē)荷載；

2〕全部線路在最不利位置承受75％的ZK活載?？哲?chē)活載按10kN/m計(jì)算。“ZK—活載”分標(biāo)準(zhǔn)活載和特種活載橋梁標(biāo)準(zhǔn)活載的等級(jí)或類(lèi)型，應(yīng)根據(jù)橋梁所在線路的等級(jí)、使用任務(wù)、性質(zhì)和將來(lái)的發(fā)展等具體情況確定。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)軌距(1435mm)的干線鐵路，采用中一活載(本書(shū)討論者)；對(duì)地方窄軌(軌距762mm)鐵路，規(guī)定了與中一活載形狀類(lèi)似但數(shù)值大幅減小的活載圖式；對(duì)專(zhuān)用鐵路(如礦區(qū)鐵路橋梁)，其活載圖式需結(jié)合具體情況確定。對(duì)于不包括沖擊效應(yīng)(后述)的列車(chē)豎向活載，稱(chēng)之為靜活載。

1汽車(chē)荷載

-舊大路標(biāo)準(zhǔn)1989版設(shè)計(jì)荷載大量、常常消失的汽車(chē)荷載，以車(chē)隊(duì)形式排列。汽—10級(jí)、汽—15級(jí)、汽—20級(jí)、汽—超20級(jí)驗(yàn)算荷載偶然、個(gè)別消失的平板掛車(chē)或履帶車(chē)。掛—80、掛—100、掛—120、履帶—50原大路橋涵構(gòu)造設(shè)計(jì)承受的車(chē)輛荷載標(biāo)準(zhǔn)模式．是依據(jù)20世紀(jì)60年月我國(guó)大路交通荷載的實(shí)際狀況，經(jīng)過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期的分析、爭(zhēng)論和修正確定的。從近40年的應(yīng)用狀況看，《標(biāo)準(zhǔn)》〔97〕車(chē)輛荷載的模式及其分級(jí)根本上是合理的，能適應(yīng)我國(guó)大路建設(shè)進(jìn)展的需要，但也存在一些不盡合理之處，如承受車(chē)隊(duì)荷載模式在橋涵構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算特別繁瑣、車(chē)隊(duì)荷載在不同跨徑的構(gòu)造上產(chǎn)生的效應(yīng)的連貫性不夠合理、標(biāo)準(zhǔn)荷載的級(jí)差不盡合理等，同時(shí)，承受車(chē)隊(duì)荷載模式，簡(jiǎn)潔造成設(shè)計(jì)承受的車(chē)輛荷載是實(shí)際運(yùn)營(yíng)中允許如此載質(zhì)量的車(chē)輛在大路上行駛的錯(cuò)誤觀念。1汽車(chē)荷載

-新大路標(biāo)準(zhǔn)《通用標(biāo)準(zhǔn)JTGD62》規(guī)定1汽車(chē)荷載分為大路—I級(jí)和大路—II級(jí)兩個(gè)等級(jí)。2汽車(chē)荷載由車(chē)道荷載和車(chē)輛荷載組成。車(chē)道荷載由均布荷載和集中荷載組成。3橋梁構(gòu)造的整體計(jì)算承受車(chē)道荷載；4橋梁構(gòu)造的局部加載、涵洞、橋臺(tái)和擋土墻土壓力等的計(jì)算承受車(chē)輛荷載，車(chē)輛荷載與車(chē)道荷載的作用不得疊加。新標(biāo)準(zhǔn)車(chē)道荷載的計(jì)算圖式①大路—I級(jí)車(chē)道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為:=10.5kN/m；集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值按以下規(guī)定選?。簶蛄河?jì)算跨徑小于或等于5m時(shí)，=180kN；橋梁計(jì)算跨徑等于或大于50m時(shí)，=360kN；橋梁計(jì)算跨徑在5m~50m之間時(shí)，值承受直線內(nèi)插求得。計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)，上述集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)乘以1.2的系數(shù)。②大路—II級(jí)車(chē)道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值和集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值按大路—I級(jí)車(chē)道荷載的0.75倍承受。③車(chē)道荷載的均布標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)滿布于使構(gòu)造產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號(hào)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。大路一I級(jí)和大路一Ⅱ級(jí)汽車(chē)荷載承受一樣的車(chē)輛荷載標(biāo)準(zhǔn)值車(chē)輛活載折減多車(chē)道橋梁的汽車(chē)荷載應(yīng)考慮折減。橫向折減的含義是：在多車(chē)道(或多線)橋梁上行駛的車(chē)輛活載使橋梁構(gòu)造產(chǎn)生某種最大作用效應(yīng)時(shí)，不同車(chē)道上的車(chē)輛活載同時(shí)處于最不利位置的可能性大小。明顯，車(chē)道數(shù)越多，可能性(即同時(shí)消失最不利加載的幾率)越小。當(dāng)橋涵設(shè)計(jì)車(chē)道數(shù)≥2時(shí)，汽車(chē)荷載產(chǎn)生的效應(yīng)應(yīng)當(dāng)按規(guī)定的多車(chē)道橫向折減系數(shù)進(jìn)展折減，但折減后的效應(yīng)不得小于兩條設(shè)計(jì)車(chē)道的荷載效應(yīng)。大跨徑大路橋梁上的車(chē)道荷載，還應(yīng)考慮縱向折減。這是由于：在制訂車(chē)道荷載標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，承受了自然堵塞的車(chē)間間距；在確定荷載大小時(shí)，承受了重車(chē)居多的調(diào)查資料。但對(duì)大跨徑橋梁，隨著跨徑的增加，實(shí)際通行車(chē)輛消失上述狀況就會(huì)逐步緩解。因此，需對(duì)汽車(chē)荷載(或其效應(yīng))按跨度進(jìn)展折減。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：當(dāng)橋梁計(jì)算跨徑大于150m時(shí)，應(yīng)按表3.5進(jìn)展縱向折減。對(duì)多跨連續(xù)構(gòu)造(如連續(xù)梁橋)，按主跨進(jìn)展全橋折減。對(duì)鐵路橋梁，僅考慮橫向折減。雙線橋的主要構(gòu)件，用于設(shè)計(jì)的雙線活載應(yīng)取兩線標(biāo)準(zhǔn)活載之和的90％(相當(dāng)于橫向折減系數(shù)取0.9);三線及三線以上者應(yīng)取各線標(biāo)準(zhǔn)活載之和的80％；對(duì)僅承受局部活載的構(gòu)件則不考慮折減。

4車(chē)輛活載的加載

加載就是按最不利原則布置標(biāo)準(zhǔn)活載，通過(guò)結(jié)構(gòu)分析計(jì)算橋梁活載效應(yīng)(內(nèi)力、應(yīng)力和位移、變形等)的最不利值。對(duì)公路橋梁的車(chē)道荷載，布載時(shí)，應(yīng)將其中的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值(任意長(zhǎng)度，任意截取)滿布于使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號(hào)影響線區(qū)段上，而集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值只布置在相應(yīng)影響線中的一個(gè)最大影響線峰值處。對(duì)公路橋梁中的車(chē)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(guò)試算的方法找出最不利值。

對(duì)中一活載，當(dāng)采用手工計(jì)算時(shí)，直接使用輪系荷載加載較為繁瑣，可采用等代荷載(或稱(chēng)換算均布荷載)取而代之。

等代荷載與標(biāo)準(zhǔn)活載的加載效應(yīng)相等，即指對(duì)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的某一單符號(hào)影向線，取標(biāo)準(zhǔn)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(duì)應(yīng)的等代荷載的乘積。

等代荷載的大小與荷載類(lèi)型、影響線的形狀和加載長(zhǎng)度有關(guān)。具體數(shù)值及加載規(guī)定可查閱有關(guān)規(guī)范和設(shè)計(jì)手冊(cè)。二沖擊力

車(chē)輛以肯定速度過(guò)橋時(shí)，由于動(dòng)力影響，橋梁實(shí)際產(chǎn)生的活載應(yīng)力和變形大于按活載靜重計(jì)算所得的結(jié)果，這種動(dòng)力效應(yīng)常稱(chēng)為沖擊作用。為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，引入沖擊系數(shù)(大于1)來(lái)反映車(chē)輛活載的動(dòng)力影響(即承受靜力學(xué)的方法，用沖擊系數(shù)乘以車(chē)輛重力)。

Ydmax—在車(chē)輛過(guò)橋時(shí)測(cè)得的效應(yīng)時(shí)間歷程曲線上，最大靜力效應(yīng)處量取的最大靜力效應(yīng)值；Yjmax—在效應(yīng)時(shí)間歷程曲線上最大靜力效應(yīng)處量取的最大動(dòng)力效應(yīng)值。

橋梁構(gòu)造的基頻反映了構(gòu)造的尺寸、類(lèi)型、建筑材料等動(dòng)力特性內(nèi)容，它直接反映了沖擊系數(shù)與橋梁構(gòu)造之間的關(guān)系。

不管橋梁的建筑材料、構(gòu)造類(lèi)型是否有差異，也不管構(gòu)造尺寸與跨徑是否有差異，只要橋梁構(gòu)造的基頻一樣，在同樣條件的汽車(chē)荷載下，就能得到根本一樣的沖擊系數(shù)。

沖擊力受線路狀態(tài)(如道路不平順)、車(chē)輛類(lèi)型(如機(jī)車(chē)的偏心輪作用)以及橋梁結(jié)構(gòu)形式等因素的綜合影響，目前還難以在設(shè)計(jì)中精確考慮。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(wèn)題簡(jiǎn)化成靜力問(wèn)題來(lái)處理。

的〈通用標(biāo)準(zhǔn)JTGD60〉規(guī)定，汽車(chē)荷載沖擊力應(yīng)按以下規(guī)定計(jì)算：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(tái)，應(yīng)計(jì)算汽車(chē)的沖擊作用。2填料厚度〔包括路面厚度〕等于或大于0.5m的拱橋、涵洞以及重力式墩臺(tái)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(chē)荷載的沖擊力標(biāo)準(zhǔn)值為汽車(chē)荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以沖擊系數(shù)μ5沖擊系數(shù)μ可按下式計(jì)算：當(dāng)Hz時(shí)， μ=0.05當(dāng)1.5Hz14Hz時(shí)，μ=0.1767lnf－0.0157當(dāng)Hz時(shí)， μ=0.45式中，f為構(gòu)造基頻〔Hz〕。6汽車(chē)荷載的局部加載及在T梁、箱梁懸臂板上的沖擊系數(shù):承受μ=0.3。

計(jì)算沖擊力引起的連續(xù)梁正彎矩效應(yīng)和剪力效應(yīng)時(shí)，承受f1；計(jì)算負(fù)彎矩效應(yīng)時(shí)，承受f2。

也可根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的剛度來(lái)確定沖擊力。一般而言，橋梁跨徑越大、剛度越小，結(jié)構(gòu)對(duì)動(dòng)荷載的緩沖作用越強(qiáng)，即沖擊作用越弱。因此，可以近似認(rèn)為沖擊力與計(jì)算跨徑成反比。此方法計(jì)算簡(jiǎn)便，但不盡合理?！?/p>

現(xiàn)行鐵路標(biāo)準(zhǔn)－鐵路橋動(dòng)力系數(shù)1+μ簡(jiǎn)支或連續(xù)鋼橋跨構(gòu)造和鋼墩臺(tái)鋼與鋼筋混凝土板構(gòu)成的結(jié)合梁

現(xiàn)行鐵路標(biāo)準(zhǔn)－鐵路橋動(dòng)力系數(shù)1+μ鋼筋混凝土的、混凝土的、石砌的橋跨構(gòu)造及涵洞、剛架橋，其頂上填土厚度≥1.0m〔從軌底算起〕時(shí)不計(jì)沖擊力。當(dāng)小于1.0m時(shí)空腹式鋼筋混凝土拱橋的拱圈和拱肋三人群荷載

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(duì)明橋面的人行道，考慮到有時(shí)需在其上放置枕木、鋼軌和工具，取豎向靜活載為4kN/m2。對(duì)于道碴橋面，規(guī)定距離梁中心2.45m以內(nèi)的人行道，取10kN/m2；距離梁中心2.45m以外的人行道，取4kN／m2。

設(shè)計(jì)主梁時(shí)，人行道豎向靜活載不與列車(chē)活載同時(shí)計(jì)算，但對(duì)特殊情況(如為城鎮(zhèn)居民通行而加寬了人行道)，兩者需同時(shí)考慮，此時(shí)人行道活載值可按實(shí)際情況確定。

當(dāng)橋梁計(jì)算跨徑小于或等于50m時(shí)，公路橋梁人群荷載的標(biāo)準(zhǔn)值為3.0kN/m2z；當(dāng)橋梁計(jì)算跨徑等于或大于150m時(shí)，為3.5kN/m2；當(dāng)橋梁計(jì)算跨徑在50-150m時(shí)，按線性內(nèi)插得到人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值。對(duì)連續(xù)結(jié)構(gòu)，以主跨為準(zhǔn)。對(duì)位于城鎮(zhèn)郊區(qū)行人密集地區(qū)的公路橋，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值取上述規(guī)定值的1.15倍。對(duì)人行橋，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值為3.5kN／m2。

城市橋梁要按《城市橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ77)

人行道(鋼筋混凝土)板還應(yīng)以4.0kN／m2(公路橋)或1.5kN(鐵路橋)的荷載進(jìn)行檢算，

人群作用于欄桿上的水平推力按0.75kN／m考慮，作用于立柱和扶手的豎向力按1.0kN考慮。四離心力

車(chē)輛在曲線上運(yùn)行產(chǎn)生離心力。大路橋上離心力較小，當(dāng)曲線半徑等于或小于250m時(shí)，才考慮離心力的作用。離心力等于車(chē)輛荷載〔不計(jì)動(dòng)力效應(yīng)〕乘以離心力系數(shù)(率)離心力系數(shù)(率)對(duì)鐵路荷載C不應(yīng)大于0.15。離心力作用點(diǎn)：鐵路軌頂以上2m，大路橋面以上1.2m五風(fēng)荷載

當(dāng)風(fēng)以一定速度運(yùn)動(dòng)并受到橋梁阻礙時(shí)，橋梁就承受到風(fēng)壓。因此，橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮風(fēng)荷載(windload)。對(duì)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。風(fēng)壓分順風(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。

采用靜力學(xué)方法簡(jiǎn)化計(jì)算平均風(fēng)壓對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，是橋梁設(shè)計(jì)的常規(guī)做法；對(duì)脈動(dòng)風(fēng)壓，往往需按結(jié)構(gòu)(隨機(jī))振動(dòng)理論進(jìn)行分析。

五風(fēng)荷載

橫橋向風(fēng)荷載的大小是風(fēng)壓與結(jié)構(gòu)迎風(fēng)面積的乘積。

但風(fēng)壓與風(fēng)速及空氣重力密度有關(guān)，而風(fēng)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。

大路標(biāo)準(zhǔn)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(fēng)速，為橋梁所在地區(qū)的設(shè)計(jì)根本風(fēng)速，記為V10(單位：m/s)，該風(fēng)速可按標(biāo)準(zhǔn)取值并經(jīng)實(shí)地調(diào)查核實(shí)后承受。留意V10是依據(jù)離地面10m高處的數(shù)據(jù)經(jīng)統(tǒng)計(jì)得到的，在有用中，依據(jù)構(gòu)造計(jì)算高度修正,高度Z處的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)速記為Vd(m/s)，k2考慮地面粗糙度類(lèi)別和梯度風(fēng)的風(fēng)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(lèi)(例如，B類(lèi)對(duì)應(yīng)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(duì)山間盆地、谷地或峽谷、山口等特殊地形，也按B類(lèi)取值)，梯度風(fēng)則反映出風(fēng)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(yùn)動(dòng)時(shí)的速度會(huì)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(fēng)風(fēng)速系數(shù)，對(duì)A、B類(lèi)地表，其取值為1.38；對(duì)C、D類(lèi)地表為1.7。

根本風(fēng)壓W0設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)壓Wd風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)速K0-設(shè)計(jì)風(fēng)速重現(xiàn)期換算系數(shù)，因重現(xiàn)期長(zhǎng)短與根本風(fēng)壓有關(guān)，故該系數(shù)表達(dá)出構(gòu)的重要性；對(duì)于單孔跨徑指標(biāo)為特大橋和大橋的橋梁(見(jiàn)表1.1)，取1.0；對(duì)其他橋梁，取0.90；對(duì)正在施工的橋梁，取0.75；當(dāng)橋梁位于臺(tái)風(fēng)多發(fā)地區(qū)時(shí)，可依據(jù)實(shí)際狀況適當(dāng)提高k0值；K1-風(fēng)載阻力系數(shù)，該系數(shù)反映出風(fēng)壓與構(gòu)造本身的體型、尺寸比的關(guān)系；其值主要隨構(gòu)件(桁架、橋墩和橋塔)的截面類(lèi)型和尺寸等而變；K3-地形、地理?xiàng)l件系數(shù)；該系數(shù)反映出風(fēng)壓隨地形、地理?xiàng)l件的不同而變化的特征；對(duì)一般地區(qū)，取1.0；對(duì)山間盆地或谷地，取0.75—0.85；對(duì)峽谷口或山口，取1.20—1.4。

對(duì)于順橋向的風(fēng)荷載，規(guī)定如下：對(duì)下承式桁架橋，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按其橫橋向風(fēng)壓的40％乘以桁架迎風(fēng)面積計(jì)算；對(duì)橋墩，按其橫橋向風(fēng)壓的70％乘以橋墩迎風(fēng)面積計(jì)算；對(duì)于斜拉橋、懸索橋的橋塔，按其橫橋向風(fēng)壓乘以橋塔迎風(fēng)面積計(jì)算。比照上述計(jì)算，鐵路橋梁的風(fēng)荷載計(jì)算大體一樣，但相對(duì)簡(jiǎn)潔根本風(fēng)壓值《橋規(guī)》規(guī)定，取平坦空曠地區(qū)、離地面高10m、重現(xiàn)期為100年的10min的平均最大風(fēng)速計(jì)算根本風(fēng)壓強(qiáng)度。鐵路橫向風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度計(jì)算公式：K1—風(fēng)荷載阻力系數(shù)；K2—陣風(fēng)分布系數(shù)K3——地形、地理?xiàng)l件系數(shù)六車(chē)輛制動(dòng)力和(列車(chē))牽引力

制動(dòng)力是車(chē)輛減速或制動(dòng)時(shí)的慣性力。方向：與行車(chē)方向全都。牽引力是車(chē)輛起動(dòng)或加速時(shí)車(chē)輛與路面〔或鋼軌〕間作用的摩阻力。方向：與行車(chē)方向相反。作用點(diǎn)：鐵路軌頂以上2m，大路橋面以上1.2m。但在計(jì)算墩臺(tái)時(shí)移至支座中心處，不計(jì)因此而產(chǎn)生的豎向力和力矩。對(duì)鐵路橋，規(guī)定列車(chē)制動(dòng)力或牽引力按作用在橋跨范圍內(nèi)的列車(chē)豎向靜活載的10％計(jì)算，但當(dāng)其與離心力或沖擊力同時(shí)計(jì)算時(shí)，則按列車(chē)豎向靜活載的7％取值。對(duì)雙線橋，只承受一線的制動(dòng)力或牽引力；對(duì)三線或三線以上的橋，只承受二線制動(dòng)力或牽引力；對(duì)多線橋，在計(jì)算制動(dòng)力或牽引力不考慮列車(chē)活載的橫向折減。大路只考慮制動(dòng)力汽車(chē)荷載制動(dòng)力按同向行駛的汽車(chē)荷載(不計(jì)沖擊力)計(jì)算，并考慮縱向折減，以使橋梁墩臺(tái)產(chǎn)生最不利縱向力的方式進(jìn)展加載.

一個(gè)車(chē)道上的制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值按加載長(zhǎng)度范圍內(nèi)車(chē)道荷載總重力的10％計(jì)算，但公路一I級(jí)汽車(chē)荷載的制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值不得小于165kN；公路一Ⅱ級(jí)者不得小于90kN。當(dāng)車(chē)道增多時(shí)，也需要采用類(lèi)似于橫向折減的辦法，對(duì)制動(dòng)力進(jìn)行折減。對(duì)同向行駛雙車(chē)道橋(包括雙向4車(chē)道橋)，制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值為按一個(gè)設(shè)計(jì)車(chē)道計(jì)算結(jié)果的兩倍；同向行駛?cè)?chē)道者為一個(gè)設(shè)計(jì)車(chē)道的2.34倍；同向行駛四車(chē)道者為一個(gè)設(shè)計(jì)車(chē)道的2.68倍。

關(guān)于制動(dòng)力在支座或墩臺(tái)間的傳遞與分配，規(guī)范制訂出若干具體規(guī)定?；驹瓌t是：

※

對(duì)剛性墩臺(tái)，制動(dòng)力全部由固定支座承擔(dān)；

※對(duì)設(shè)有板式橡膠支座的剛性墩臺(tái)，按跨徑兩端支座的抗推剛度進(jìn)行分配；

※對(duì)設(shè)有板式橡膠支座的柔性墩臺(tái)，按支座與墩臺(tái)剛度集成方法進(jìn)行傳遞和分配。

溫度作用指因溫度的變化而引起的構(gòu)造變形和附加力。溫度的變化可分為:(年平均)均勻溫度變化和梯度溫度(溫差)兩種狀況：前者表示構(gòu)造整體在一年中的溫度變化；后者表示構(gòu)造截面上的不同點(diǎn)或不同材料之間的溫度差異，即沿橫截面豎向、橫向的溫度梯度。

超靜定構(gòu)造存在多余約束，熱脹冷縮將產(chǎn)生內(nèi)力或支座反力。靜定和超靜定構(gòu)造，由于構(gòu)造不同部位溫度不同，內(nèi)部將產(chǎn)生溫差力。七溫度作用對(duì)靜定構(gòu)造:均勻溫度作用通常只會(huì)導(dǎo)致構(gòu)造的伸長(zhǎng)或縮短，不產(chǎn)生溫度附加力；超靜定構(gòu)造:由于氣溫變化引起的變形受到約束，導(dǎo)致構(gòu)造中產(chǎn)生相應(yīng)的附加力。由日照、驟冷等天氣狀況引起的溫差，則對(duì)靜定或超靜定的橋梁構(gòu)造，均可能會(huì)產(chǎn)生附加力。例如，由于材料導(dǎo)熱性的差異，在由混凝土橋面板和鋼梁組成的簡(jiǎn)支結(jié)合梁中，會(huì)因溫差在截面土產(chǎn)生附加應(yīng)力。均勻溫度的取值，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?確定；均勻溫度的變化值，應(yīng)自結(jié)構(gòu)合龍時(shí)的溫度算起。

例如，若橋位處最高和最低月平均氣溫分別為+40°C和0°C，而架梁或結(jié)構(gòu)合龍時(shí)的溫度為+20°C，則均勻溫度的變化幅度為40°C，而用于計(jì)算溫度作用效應(yīng)的均勻溫度值為+20°C。

對(duì)大路橋，計(jì)算由溫度梯度引起的溫度作用效應(yīng)時(shí):豎向溫度梯度:可承受圖3．7所示的曲線;不計(jì)及橫向溫度梯度作用:考慮到構(gòu)造兩側(cè)腹板外的懸臂板較長(zhǎng)，腹板受太陽(yáng)直接輻射較少，梁底始終不受日照。圖中:T1表示橋面板外表的溫度;T2表示橋面板外表下100mm處的溫度(它們的取值依據(jù)橋面鋪裝類(lèi)型而定);H為梁高，A為