桥梁设计荷载分析报告.ppt

第三章 桥梁设计作用 桥毁录像 测试实验 引起结构反应的原因可以按其作用的性质分为截然不同的两类： 一类是施加于结构上的外力，如车辆、人群、结构自重等，它们是直接施加于结构上的，可用“荷载”这一术语来概括。 另一类不是以外力形式施加于结构，它们产生的效应与结构本身的特性、结构所处环境等有关，如地震、基础变位、混凝土收缩和徐变、温度变化等，它们是间接作用于结构的 第一节 作用的分类和代表值 结构作用的分类方法有多种： 1、按时间的变异性和出现的可能性，作用可以分为三类： 永久作用、可变作用和偶然作用。这种分类是结构上作用的基本分类。 永久作用是经常作用的其数值不随时间变化或变化微小的作用； 可变作用的数值是随时间变化的； 偶然作用的作用时间短暂，且发生的机率很小。 2、按照空间位置的变异性，可以分为两类 1）固定作用：在结构空间位置上具有固定位置的作用，但其量值是随机的，如结构重力、固定的设备等。 2）自由作用：在结构空间一定范围内可以改变位置的作用，如汽车荷载、人群荷载等。 3、按照结构的反应，可以分为两类 1）静态作用：在结构上不产生加速度或产生的加速度可以忽略不计的作用，如结构自重等。 2）动态作用：在结构上产生不可忽略的加速度的作用，如汽车荷载、地震作用等。 第二节 永久作用 永久作用是在结构使用期间，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。 永久作用采用标准值作为代表值。永久作用的标准值，对结构重力（包括结构附加重力），可按结构构件的设计尺寸与材料的重力密度计算确定。 永久作用主要有以下内容： 一、结构重力 二、预加力 三、混凝土收缩及徐变作用 四、其它永久作用 作用于墩台上的土的重力、土侧压力以及水浮力对水中结构部分的作用；基础变位影响力等。 第三节 可变作用 可变作用是在结构使用期间，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。 可变作用应根据不同的极限状态分别采用取标准值、频遇值和准永久值作为其代表值。承载能力极限状态设计及按弹性阶段计算结构强度时应采用标准值作为可变作用的代表值。正常使用极限状态按短期效应（频遇）组合设计时，应采用频遇值作为可变作用的代表值；按长期效应（准永久）组合设计时，应采用准永久值作为可变作用的代表值。 可变作用 种类 一、汽车荷载 车辆荷载 车道荷载 横隔梁、行车道板、桥台或挡土墙后土压力的计算应采用车辆荷载。 主梁、主拱和主桁架等的计算应采用车道荷载。 进行桥梁结构计算时不得将车辆荷载和车道荷载的作用叠加。 公路汽车荷载 公路汽车荷载等级 公路－Ⅰ级汽车荷载 公路－Ⅱ级汽车荷载 公路－Ⅰ级、Ⅱ级车辆荷载： 标准载重汽车采用五轴式货车加载，总重550kN 车道荷载应按均布荷载加一个集中荷载计算。 公路－Ⅰ级 均布荷载标准值qk=10.5kN/m 跨径5m 集中荷载Pk=180kN； 跨径50m 集中荷载Pk=360kN 5~50之间内插 车辆的布置——按桥梁宽度确定车道数 车辆荷载的折减 城市道路汽车荷载 城市汽车荷载等级 城－Ａ级汽车荷载 城－Ｂ级汽车荷载 汽车荷载： 车辆荷载 车道荷载 城－Ａ级车辆荷载： 标准载重汽车采用五轴式货车加载，总重700kN 城－Ｂ级车辆荷载： 标准载重汽车应采用三轴式货车加载，总重300kN 城－Ａ级车道荷载和城－Ｂ级车道荷载应按均布荷载加一个集中荷载计算。 均布荷载和集中荷载的标准值应按桥梁的跨径确定。 跨径2-２０m 城－Ａ级 计算弯矩，车道荷载的均布荷载标准值qM=22.5kN/m； 计算剪力，均布荷载标准值qQ=37.5kN/m 集中荷载P=140kN 城－B级 计算弯矩，车道荷载的均布荷载标准值qM=19.0kN/m； 计算剪力，均布荷载标准值qQ=25.0kN/m 集中荷载P=130kN 城－Ａ级车道荷载 城－B级车道荷载 跨径２０m-150m 城－Ａ级 计算弯矩，qM=10.0kN/m 计算剪力，qQ=15.0kN/m 集中荷载P=300kN 车道数等于或大于4条时，计算弯矩不乘增长系数。计算剪力乘增长系数1.25。 城－B级 计算弯矩，qM=9.5kN/m 计算剪力，qQ=11.0kN/m 集中荷载P=160kN 车道数等于或大于4条时，计算弯矩不乘增长系数。计算剪力乘增长系数1.30。 城－Ａ级车道荷载 城－B级车道荷载 车道荷载的横向布置： 每车道为3m宽均布 或等效荷载车轮集中力形式布置 横向轮距同公路桥梁 设计车道数目与行车道总宽度，车道数的横向折减：按《城市桥梁设计荷载标准》（CJJ 77－98）的有关规定执行。 二、汽车冲击力 冲击作用：车辆以较高速度驶过