南非规范与中国规范中汽车荷载对比研究

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1、南非规范与中国规范中汽车荷载对比研究张百永，周茂定，黄淼，苗超75南非规范与中国规范中汽车荷载对比研究张百永。周茂定，黄淼，苗超(安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司，安徽合肥230088)摘要：为给我国涉外桥梁工程项目设计提供参考，对我国与南非桥梁设计规范中汽车荷载效应进行对比研究。采用铰接板梁法和刚接梁法，计算常用跨径的单片简支梁在南非与中国规范汽车活载作用下的横向分布系数。在此基础上，通过对简支梁及整体式连续梁的纵向影响线加载，分析2种规范中考虑汽车活载纵、横向分布后的差异。对比发现，对于常用中小跨径的简支、连续梁

2、，南非规范汽车活载效应均高出中国规范3O以上；对于简支T梁跨中截面及连续梁支点截面，南非规范汽车活载效应高出中国规范35～8O。即便考虑到两国规范中汽车冲击效应计人方式的不同，南非规范汽车活载也大于中国规范规定值。关键词：桥梁工程；设计规范；南非规范；汽车荷载；铰接板梁法；刚接梁法；横向分布系数；弯矩影响线中图分类号：U442．51；U441．2文献标志码：A文章编号：1671—7767(2015)01—0075041前言主要用于验算结构的局部构件，如桥面板等。NC随着经济全球化，我国许多工程企业走出国门，荷载代表多轮拖车

3、组合荷载，相当于我国旧版规范参与其它国家的基础设施建设。在此背景下，工程中的挂车或是履带车等荷载，用于桥梁结构的特殊设计人员有必要对所服务国家的设计规范进行研验算。南非规范中NA荷载是桥梁结构验算中最基究。对桥梁结构而言，首先要确定结构承受荷载的本的荷载要求，主要用于结构整体受力分析，下文将标准值，而汽车荷载作为设计的主要活荷载，其取值主要研究NA荷载。的正确与否就显得尤为重要。与中国规范中的车道荷载的分布模式相似，参考文献[1]、[2]对比研究了美国、欧洲等国的NA荷载也由均布荷载和集中荷载组成。当理论车风荷载与我国规范

4、的取值，也有文献研究我国与美道的有效承载长度≤36m时，其均布荷载取值Q===国、日本、英国等国家的汽车荷载的区别]。目36kN／m；当有效承载长度>36m时，1Qn前，我国在非洲有大量的援建及其它项目，特别是在Q===+6(1)√L金砖五国之一的南非参与了很多工程项目。《Draft式中，L为有效承载长度。CodeofPracticefortheDesignofRoadBridges与中国规范中的汽车荷载不同，南非规范中汽andCulverts}¨7](简称南非规范)适用于整个南部非车荷载的均布荷载有效承载长度L并不是桥梁

5、的计洲，本文以我国公路桥梁设计中常用的中小跨径桥算跨径，而是在任何单一车道或是多个名义车道组梁为背景，研究南非规范与我国《公路桥涵设计通用合中承载的单独部分的总长度。假设承载长度L由规范》(JTG1306—2004，简称中国规范)汽车荷载作P用效应，以对比两国规范的异同。P个单独部分组成，即：L，则第L上的荷载强度i—lQr为2南非规范中的汽车荷载P1南非规范与中国规范所定义的汽车荷载相似，Q一『-Q∑L一∑QL]／L(2)z1z=1南非标准汽车活载(SNABC)包括3种类型：①NA式中，Q为施加到第i个单独部分时前一个部

6、分的荷载；②NB荷载；③NC荷载。其中NA荷载代表计算荷载强度。正常交通荷载，与中国规范中的车道荷载相似，桥梁通过上述分析可知，南非规范下不同跨径不同结构主要构件验算采用NA荷载。NB荷载代表一形式的桥梁，均布荷载强度不同，且同一桥梁的不同个单一的超重车辆，与中国规范中的车辆荷载相似，部位，均布荷载强度值也可能不同，均布荷载强度计收稿日期：2014—10—28作者简介：张百永(1977一)，男，高级工程师，2001年毕业于湖南科技大学土木工程专业，工学学士(E—mail：714104232@qq．corn)。76世界桥梁2

7、0l5，43(1)算较为复杂。NA荷载中的集中荷载取值为4nkN，其中是相关加载车道的序号。当车道横向加载对所承受构件有显著影响时，NA荷载的横向应以2个平行相距1．9m且等于r觥Q／2的线状荷载形式分布；相反，可以采用理论车道面的均布荷载施加。对于中、小跨径常用的板梁、T梁等单片梁，其横向分布必然会有影响，若按相距1．9m的线状荷载施加，南非规范规定其与路缘面最小距离为0．25m，相邻荷载间距离不小于0．5m。值得特别说明的是，南非规范中的车道荷载标准取值是计人一定的车辆冲击系数的；而中国规范图1简支板梁及3号梁弯矩横向

8、分布影响线是根据桥梁跨径、截面等综合计算后单独计列。因表23号板梁弯矩横向分布系数此，中国规范中车道荷载的强度计算方法及分布模式均比南非规范简单明了。3实桥设计对比分析为了对比南非规范与中国规范中汽车荷载在实桥设计中的差异，选取部分跨径简支梁和连续梁进行计算分析。从表2可看出，3号板梁在南非规范汽车荷载