桥梁工程毕业设计讲座

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1、桥梁工程毕业设计讲座（之一）周建宾第一讲作用与作用效应（荷载内力）公路桥涵设计通用规范JTGD60-2004公路桥涵的设计基准期为100年公路桥涵结构设计的两类极限状态公路桥涵的三种设计状况公路桥涵结构的设计安全等级公路桥涵设计采用的作用及作用效应组合公路桥涵的设计基准期公路桥涵的设计基准期为100年设计基准期是针对桥梁结构的主要受力构件（受压、受拉、正截面受弯、斜截面受剪和偏心受压）而言的。桥梁耐久性桥梁在设计基准期内的要求：主要受力构件满足承载力要求；桥梁整体工作性能没有明显下降。公路桥涵结构设计的两类极限状态承载能力极限状态

2、达到最大承载能力或出现不适于继续承载的变形或变位正常使用极限状态正常使用或耐久性的某项限值安全性可靠性适用性和耐久性桥梁分类桥梁分类多孔桥全长（m）单孔跨径（m）特殊大桥L≥1000L≥150大桥100≤L＜100040≤L＜150中桥30≤L＜10020≤L＜40小桥8≤L＜305≤L＜20国际特大桥梁分类标准公路桥涵结构的设计安全等级按持久状况承载能力极限状态设计时根据结构破坏可能产生的后果的严重程度公路桥涵的三种设计状况1.持久状况使用阶段2.短暂状况施工阶段3.偶然状况可能遇到的罕遇地震等状况承载能力极限状态设计正常使用极

3、限状态设计作用及作用效应组合作用（Action)：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（荷载），后者称间接作用。作用效应：作用在结构上产生的内力(如轴力、弯矩、剪力、扭矩等)和变形(挠度、转角等)等。由直接作用(荷载)引起的效应称为荷载效应。作用效应组合桥梁作用分类随时间的变异分为永久作用(Permanentaction):在结构设计使用期间，其量值不随时间而变化或其变化值与平均值相较可忽略不计的作用。可变作用(Variableaction):在结构使用期间，其量值随时间而变化，其

4、变化值与平均值比较不可忽略的作用。偶然作用(Accidentalaction):在结构使用期间出现的概率很小，一旦出现，其值很大且持续时间很短的作用。作用分类表永久作用（永久荷载）结构重力：结构自重及桥面铺装、附属设备等附加重力。其标准值按常用材料的重力密度乘以体积计算可变作用汽车荷载分为公路－I级，公路－II级两个等级汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成1车道荷载：桥梁结构的整体计算时采用，计算图式如下车道荷载的取值qk应满布于使结构产生最不利效应的同号影响线上。Pk只作用于相应影响线中一个最大影响线峰值处均布荷载qk(KN/m)集

5、中荷载Pk(KN)注：计算剪力效应时，Pk应乘以1.2Lj≤5m5m＜Lj＜50mLj≥50m公路－I级10.5180内插360公路－II级0.75×10.50.75×180内插0.75×3602车辆荷载：局部加载涵洞、桥台和挡土墙土压力等的计算。立面、平面尺寸，横向布置如图车辆的布置——按桥梁宽度确定车道数桥面净宽W(m)车辆单向行驶时车辆双向行驶时横向布置车队数W＜7.017.0≤W＜10.57.0≤W＜14.0210.5≤W＜14.0314.0≤W＜17.514.0≤W＜21.0417.5≤W＜21.0521.0≤W＜24.

6、521.0≤W＜28.0624.5≤W＜28.0728.0≤W＜31.528.0≤W＜35.08车辆荷载的折减横向折减系数横向布置车队数345678横向折减系数0.780.670.600.550.520.50纵向折减系数计算跨径L(m)纵向折减系数计算跨径L(m)纵向折减系数150≤L＜4000.97800≤L＜10000.94400≤L＜6000.96L≥10000.93600≤L＜8000.95（二）人群荷载人群荷载标准值qr(KN/m2)Ln≤50m50m＜Ln＜150mLn≥150m一般地区3.0线性内插2.5城镇郊区行人

7、密集地区的公路桥梁1.15×3.0线性内插1.15×2.5专用行人桥梁3.5偶然作用一、地震作用二、船只或漂流物撞击作用三、汽车撞击作用作用代表值：结构或构件设计时，采用的各种作用的基本代表值。作用代表值标准值准永久值频遇值作用的标准值是作用的基本代表值，频遇值和准永久值一般可以在标准值的基础上计入不同的系数后得到。作用的标准值反映了作用在设计基准期内随时间的变异，并按其在设计基准期内的最大概率分布的某一分位值确定。设计时，采用什么作用代表值，与作用持续的时间长短有关。永久作用代表值取其可变作用代表值取偶然作用代表值取其标准值(承

8、载能力极限状态和按弹性阶段计算结构应力时采用）准永久值（正常使用极限状态按短期效应组合设计时）频遇值（正常使用极限状态按长期效应组合设计时）标准值标准值作用效应组合作用效应设计值：作用标准值效应与作用分项系数的乘积作用效应设计值组合结构设计时，必须