《桥梁设计荷载》PPT课件.ppt

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1、第一篇总论Introduction1概论2桥梁的基本组成和分类3桥梁总体规划和设计要点4桥梁的设计荷载4-1规范中有关设计荷载的规定§4-1规范中有关设计荷载的规定作用Action——施加于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，也称荷载，后者称间接作用。分类：1）永久作用Permanentaction——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。2）可变作用Variableaction——在结构使用期间，其量值随时间变化，

2、且其变化值与平均值比较不可忽略的作用。3）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。规范中有关设计荷载的规定编号作用分类作用名称1永久作用结构重力（包括结构附加重力）2预加应力3土的重力4土侧压力5混凝土收缩及徐变作用6水的浮力7基础变位作用8可变作用汽车荷载9汽车冲击力10汽车离心力11汽车引起的土侧压力12人群荷载13汽车制动力14风荷载15流水压力16冰压力17温度（均匀温度和梯度温度）作用18支座摩阻力19偶然作用地震作

3、用20船只或漂流物撞击作用21汽车撞击作用作用分类永久作用一、永久作用（恒载）包括：结构重力、预加应力、土的重力、土侧压力、混凝土收缩及徐变作用、混凝土收缩及徐变作用和基础变位作用等七种。结构物自身重力及桥面铺装、附属设施等外加重力均属于结构重力，它们可按照结构物的实际体积或设计拟定的体积乘以材料的容重计算。永久作用预加应力在结构正常使用极限状态设计和使用阶段构件应力计算时，应作为永久荷载来计算其主、次效应，并计入相应阶段的预应力损失；在结构承载能力极限状态设计时，预加应力不作为荷载，而将预应力钢筋

4、作为结构抗力的一部分。但在连续梁等超静定结构中，仍需考虑预加力引起的次效应。对于超静定的混凝土结构、钢－混凝土组合结构等均应考虑混凝土的收缩和徐变作用的影响，预应力构件还涉及其预应力损失问题。可变作用二、可变作用（活载）（一）汽车荷载汽车荷载分为公路-I级和公路-Ⅱ级。汽车荷载由车辆荷载和车道荷载组成。汽车荷载1.车道荷载（整体计算）车道荷载均布荷载标准值qk=10.5kN/m集中荷载标准值注：1.计算剪力效应时，集中荷载标准值PK应乘以1.2的系数。2.均布荷载标准值应满布于使结构产生最不利效应的

5、同号影响线上；3.集中荷载标准值只作用于相应影响线中一个最大影响线峰值处。3.公路-Ⅱ级车道荷载的标准值qk和PK按公路-Ⅰ级车道荷载的0.75倍采用。汽车荷载2.车辆荷载（局部计算）车辆荷载主要技术指标项目单位技术指标车辆重力标准值kN550前轴重力标准值kN30中轴重力标准值kN2×120后轴重力标准值kN2×140轴距m3+1.4+7+1.4轮距m1.8前轮着地宽度及长度m0.3×0.2中、后轮着地宽度及长度m0.6×0.2车辆外形尺寸(长×宽)m15×2.53.0汽车荷载3.车辆横向布置汽车

6、荷载4.折减系数注：当横向布置车队数大于2时，应计入横向折减，但折减后不得小于用两行车队计算的结果。注：当桥梁计算跨径大于150m时，应考虑计算荷载效应的纵向折减。汽车冲击力（二）汽车冲击力1.产生原因：汽车高速驶过桥梁、桥面不平整、发动机震动等会引起桥梁结构振动，从而造成内力增大，这种动力效应称为冲击作用。2.冲击系数μ：汽车过桥时对桥梁结构产生的竖向动力效应的增大系数。3.需要计算的规定：钢桥、钢筋混凝土及预应力混凝土桥、圬工拱桥等上部构造和刚制作、板式橡胶支座、盆式橡胶支座及钢筋混凝土柱式墩台

7、，应计算汽车冲击作用。汽车冲击力4.计算：以结构基频为主要影响因素计算方法：当f＜1.5Hz时，μ＝0.05当1.5Hz＜f＜14Hz时，μ＝0.1767lnf–0.0157当f＞14Hz时，μ＝0.45当汽车荷载的局部加载及在T梁、箱梁悬臂板上时，μ＝0.3。桥梁结构的基频反映了结构的尺寸、类型、建筑材料等动力特性内容，它直接反映了冲击系数与桥梁结构之间的关系。不管桥梁的建筑材料、结构类型是否有差别，也不管结构尺寸与跨径是否有差别，只要桥梁结构的基频相同，在同样条件的汽车荷载下，就能得到基本相同的

8、冲击系数。汽车冲击力结构基频估算公式：（1）简支梁桥：汽车冲击力结构基频估算公式：（2）连续梁桥：正弯矩效应和剪力效应负弯矩效应汽车荷载离心力（三）汽车荷载离心力1.产生原因：当弯道桥梁的曲线半径等于或小于250m时，需考虑车辆的离心力作用。2.计算：车辆荷载（不计冲击力）标准值乘以离心力系数C。离心力系数按下式计算：离心力作用点：铁路轨顶以上2m，公路桥面以上1.2m。汽车荷载引起的土压力（四）汽车荷载引起的土压力1.产生原因：车辆荷载作用在桥台台背或路堤挡土墙上，