《桥梁上的作用》PPT课件(I)

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1、第三章桥梁上的作用作用：施加在结构上的一组集中力或分布力，或引起结构外加变形或约束变形的原因。前者称直接作用或荷载；后者称间接作用。桥梁上作用的分类根据我国《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)桥梁作用偶然作用永久作用可变作用永久作用1可变作用2偶然作用3作用效应组合4永久作用在结构使用期间，其量值不随时间而变化或其变化值与平均值比较可忽略不计的作用。包括结构重力、预加应力、土的重力、土侧压力、混凝土收缩徐变、水的浮力、基础变位等。按照结构构件的设计尺寸与材料的重力密度计算确定。g＝V*γ/L0；ML0/2＝gL02/8材料密度见表中值结构

2、重力结构正常使用极限状态设计和使用阶段构件应力计算时需考虑其主、次效应，并计入相应损失；承载能力极限状态设计时，预加应力不作为荷载，预应力钢筋作为抗力的一部分。超静定结构中，需考虑预加力引起的次效应，可采用等效荷载法或力法求解。预加应力墩台基础中用到土力学中知识按照《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）中公式计算土的重力及土侧压力很复杂的内容《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62）的规定计算。混凝土的收缩徐变超静定结构，如基础发生变位，应根据最终位移量计算构件内力。结构力学内容。基础变位可变作用在结构使用期间，其量值随时

3、间变化，且其变化值与平均值比较不可忽略的作用。包括汽车荷载、汽车荷载冲击力、汽车离心力、汽车引起的土侧压力、人群荷载、汽车制动力、风荷载、流水压力、冰压力、温度作用、支座摩阻力等。1.分为公路－Ⅰ级和公路－Ⅱ级两个等级；2.分为车道荷载和车辆荷载。车道荷载由均布荷载和集中荷载组成。桥梁结构整体计算时采用；车辆荷载在桥梁结构局部加载、涵洞、桥台、和挡土墙土压力等计算时采用。公路桥涵汽车荷载3.车道荷载由均布荷载和集中荷载组成，如图所示。车道荷载1）公路－Ⅰ级车道荷载的均布荷载标准值为qk=10.5KN/m；集中荷载标准值：桥梁计算跨径L0≤5m时，Pk＝

4、180KN；桥梁计算跨径L0≥50m时，Pk＝360KN；桥梁计算跨径在5m～50m之间时，Pk按线性内插求得。计算剪力效应时，上述集中荷载标准应乘以1.2的系数。2）公路－Ⅱ级车道荷载的均布荷载标准值qk和集中荷载标准值Pk按公路－Ⅰ级车道荷载的0.75倍采用。则qk=10.5*0.75=7.875KN/m。3）车道荷载均布荷载满布于使结构产生最不利效应的同号影响线上；集中荷载只作用于相应影响线中一个最大影响线峰值处。例题：计算跨径20m的简支梁桥，承受公路－Ⅰ级汽车荷载作用，求跨中弯矩。解：采用车道荷载计算。均布荷载qk=10.5KN/m；集中荷载

5、Pk按线性内插计算：Pk=4*(L0-5)+180=240KN。简支梁跨中弯矩影响线及荷载布置如图所示：M=20*5*10.5/2+240*5=1725KNm4.车辆荷载公路－Ⅰ级和公路－Ⅱ级采用相同的车辆荷载标准值。车辆荷载5.车辆荷载的横桥向布置6.桥涵车道数的确定7.汽车荷载的横向折减多车道桥梁上的汽车荷载应考虑多车道折减，但折减后的效应不应小于两设计车道的荷载效应。8.汽车荷载的纵向折减大跨桥梁上的汽车荷载应考虑纵向折减，当为多跨连续结构时，按最大计算跨径考虑纵向折减。汽车以较高速度驶过桥梁时，由于桥面不平整、发动机震动等原因，会引起桥梁结构的

6、振动，从而造成内力增大，这种动力效应称为冲击作用。1.填料厚度（包括路面厚度）≥0.5m的拱桥、涵洞以及重力式墩台不计冲击力。汽车冲击力2.汽车荷载冲击力标准值等于汽车荷载标准值乘以冲击系数μ。3.汽车荷载的局部加载及在T梁、箱梁悬臂板上的冲击系数采用1.3。冲击系数μ的计算：冲击系数与结构基频有关。式中：f——结构基频（Hz）。结构基频的计算：简支梁桥：式中：l——结构的计算跨径(m)；E——结构材料的弹性模量(N/m2)；Ic——结构跨中截面的截面惯矩(m4);mc——结构跨中处的单位长度质量(kg/m);G——结构跨中处延米结构重力(N/m);g

7、——重力加速度，g=9.81(m/s2)。结构基频的计算：连续梁桥：计算连续梁的冲击力引起的正弯矩效应和剪力效应时，采用f1；计算连续梁的冲击力引起的负弯矩效应时，采用f2。1.桥梁计算跨径L0≤50m时，人群荷载为3.0KN/m2；桥梁计算跨径≥150m时，人群荷载为2.5KN/m2；桥梁计算跨径在50m～150m之间时，按线性内插求得。跨径不等的连续结构，以最大计算跨径为准。城镇郊区行人密集地区，人群荷载取上述值的1.15倍。专用人行桥，人群荷载取3.5KN/m2。人群荷载2.人群荷载在横向，布置在人行道的净宽内；纵向施加于使结构产生最不利荷载效应

8、的区段内。3.人行道板可以一块板为单元，按4.0KN/m2计算。4.计算人行道栏杆时，作用在栏