桥梁的设计作用ppt课件.ppt

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1、第四章桥梁的设计作用（荷载）本章讲解内容要点：作用的分类和作用代表值永久作用可变作用偶然作用作用效应组合第四章桥梁的设计作用（荷载）作用——作用于桥梁结构的荷载和引起结构外加变形或约束变形的原因统称为作用。施加在结构上的力引起结构外加变形、约束变形的原因直接作用间接作用又称为“荷载”Action作用效应结构对所受作用的反应结构内力的反应结构位移的反应轴力弯矩剪力扭矩ActionEffect作用第四章桥梁的设计作用（荷载）作用的种类、型式、大小的确定是否得当，既关系到桥梁建设的投资，也关系到桥梁的安全。特点：荷载标准并不是一成不变的作用于桥梁结构上的荷载（及其组合）可能会

2、越来越复杂对结构行为和材料行为的认识在逐步加深4.1作用分类和作用代表值4.1.1作用分类：作用代表值作用标准值作用频遇值作用准永久值仅针对可变作用针对所有作用三个代表针对不同设计目的时所采用的作用的规定值不同情况下的代表值“频繁出现”95%概率分位“经常出现”50%概率分位作用频遇值作用准永久值“低折扣”按标准值的7折使用“高折扣”按标准值的4折使用4.1.2作用的代表值作用代表值（Representativevalueofanaction）结构或构件设计时，针对不同设计目的所采用的各种作用规定值，包括作用标准值、准永久值和频遇值。作用标准值（Characterist

3、icvalueofanaction）各种作用的基本代表值，其值可根据作用在设计基准期内最大值概率分布的某一分位值确定。作用准永久值（Quasi-permanentvalueofanaction）一种可变作用代表值，作用概率分布的0.5分位值，用于正常使用极限状态长期效应组合设计（经常出现者）足够长的观测期内作用频遇值（Frequentvalueofanaction）一种可变作用代表值，作用概率分布的0.95分位值，用于正常使用极限状态短期效应组合设计（频繁出现且量值较大者）足够长的观测期内设计基准期（Designreferenceperiod）在进行结构可靠性分析时，考

4、虑持久设计状态下各项基本变量与时间关系所采用的基准时间参数。100年，与寿命的关系4.1.2作用的代表值永久作用－标准值可变作用－根据不同的极限状态和组合方式分别采用标准值、频遇值或准永久值作为其代表值。承载能力极限状态－标准值按弹性阶段计算结构强度－标准值正常使用状态按短期效应组合设计－频遇值频遇值－标准值乘以频遇值系数φ1正常使用状态按长期效应组合设计－准永久值准永久值－标准值乘以准永久值系数φ2偶然作用－标准值4.1.3作用代表值的取用4.2永久作用概念永久作用——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。位置、大小、方向4.2

5、永久作用作用于桥梁上部结构的恒载－结构的重力和附属设备等外加重力；作用在桥梁下部结构的恒载－由支座传递的上部结构的重力、墩台本身的重力、土压力和水压（浮）力等。结构重力＝结构体积与材料容重（重力密度）的乘积土的重力及土侧压力计算涉及结构型式、填料性质、墩台位移和地基变形，也与气象、水文和外加荷载等因素有关水浮力指由地表水或地下水通过地基土壤的孔隙而传递给建筑物基础底面的（由下而上的）水压力；对位于碎石类土、砂类土、粘砂土等透水性地基上的墩台，需在设计中考虑水浮力。对于预应力混凝土桥梁，在检算结构的使用性能（如混凝土应力）时，预加应力当视为恒载；在检算结构的承载能力（如抗

6、弯强度）时，预加应力不作为恒载，但把预应力钢筋视为结构抗力的一部分，但在连续梁等超静定结构中，仍需考虑其次效应。在外部超静定的混凝土桥梁结构中，混凝土收缩、徐变影响力是长期存在并起作用的。基础变位一旦发生，其对结构的影响也是长期的。4.2永久作用受力结构（梁）自身的重量，一期恒载附属结构（铺装、护栏等）附加的重量，二期恒载土对下部结构的侧压力及重力超静定结构中基础变位会产生内力混凝土的收缩徐变会产生变形，超静定结构中还会产生内力。4.2永久作用结构重力＝结构体积与材料容重（重力密度）的乘积在确保结构安全的前提下，减小结构自重是设计的目标。4.2永久作用位于水中的构造均会

7、受到水的浮力作用水的浮力4.2永久作用预应力4.3可变作用概念可变作用——在结构使用期间，其量值随时间变化，且其变化值与平均值比较不可忽略的作用。位置、大小、方向2007-12-274.3可变作用一、汽车荷载车辆活载指桥梁承受的机动交通活载。对铁路桥，指列车活载；对公路桥，指汽车、挂车、履带车等。车辆荷载的种类繁多，因此，需要对车辆荷载进行调查分析和综合概括，并按照安全、适用和经济的原则，确定出设计采用的标准活载。对于不包括冲击效应的车辆活载，可称之为静活载。汽车荷载等级－公路－I级、公路II级汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成，两者的作