桥梁工程3_桥梁的设计作用.pptVIP

第四节 偶然作用 ;一. 地震作用 ;地震的传播： 地震波传播→震区地面运动→桥梁基础受到强迫运动→桥梁振动。 地震力：指强烈的地面运动引起的结构自身的惯性力(地面水平运动加速度与结构质量的乘积)。 它不仅与地面运动的强烈程度有关，也与结构的动力特性(频率和振型)有关，还与桥址处的地质情况有关。 ;地震作用分竖直方向和水平方向，经验表明地震的水平运动是导致结构破坏的主要因素。 结构抗震验算时一般只考虑水平地震作用。; 衡量地震规模的大小一般采用： 震级（magnitude）和烈度（intensity） 震级M——表示地震的强弱，一次地震只有一个震级。 地震烈度I——表示地震引起的地面运动的强烈程度和对工程设施的破坏程度，一次地震有若干个烈度。 ; 地震基本烈度——反映地震本身的剧烈程度。根据水平地震系数Kh(地面最大水平加速度的统计平均值与重力加速度g的比值)加以划分的。 设计烈度——由设计者根据建桥地区的基本烈度、桥梁的重要性、遭破坏后进行修复的难易程度选用的。; 根据2001年版中国地震动参数区划图》(GB18306)，采用地震动峰值加速度系数取代地震基本烈度的概念，两者之间的关系见表3.6。; 抗震设防的基本要求表述为： 位于地震动峰值加速度为0.1g、0.15g、0.2g和0.3g地区的桥涵工程，应进行抗震设计； 位于地震动峰值加速度大于或等于0.4g地区的桥涵工程，应进行专门的抗震研究和设计。 ; 公路桥梁的抗震设防一般为设计地震烈度8度；连续梁、T形刚构等为7度。 ;地震力的计算方法分静力法和动态法;2、反应谱理论;二 船只或漂流物的撞冲作用;精确计算很困难，一般按规范计算，特殊桥梁要做专题研究 目前，撞击力通常按静力法计算，假定船筏作用于墩的有效动能转化为撞击力F所做的功。 ; 公路桥梁规范按照“静力法”，并依据2004年版《内河通航标准》(GB50139)： 给出了一至七级内河航道上、不同吨位的船舶可能产生的横桥向和顺桥向撞击作用标准值。 对近海通行海轮区域的船舶(吨级从3000—50000t)产生的横桥向和顺桥向撞击作用标准值，则是根据国内外研究成果，并经综合分析比较确定的。 当桥墩配置了防撞设施时，可不计撞击作用。 ;三. 汽车撞击作用 ;四. 施工荷载 ; 第五节 作用效应组合; 组合总原则： 作用效应组合应只涉及结构上可能同时出现的作用效应，并以桥梁在施工或运营时可能处于最不利受力状态为原则。;对铁路桥和公路桥，由于目前所采用的设计方法不同，故作用效应组合的表达形式也不同; 另外，基于最不利原则，当某项可变作用对结构产生有利影响时，该项作用不参与组合。 ;公路桥 两种极限状态:按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行作用效应组合，取其最不利效应组合进行设计。;三种设计状况： 1 持久状况 指桥涵使用过程中长期承受结构重力、汽车荷载等作用的状况。在该状况下，要求对设想的结构所有功能进行设计，即应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态设计。 2 短暂状况 指桥涵施工过程中承受临时性作用的状况。在该状况下，仅要求进行承载能力极限状态设计，必要时才进行正常使用极限状态设计。; 3 偶然状况 指桥涵使用过程中可能偶然遭受的地震等状况。在该状况下，仅要求进行承载能力极限状态设计，不需要进行正常使用极限状态设计。; 在按持久状况承载能力极限状态设计时，按照结构可能破坏的严重程度，将公路桥涵划分为三个设计安全等级，见表3.7。根据不同等级，拟定相应的结构重要性系数与作用效应组合值相乘。 ;按承载能力极限状态设计时的作用（或荷载）效应组合;作用效应的偶然组合是指永久作用标准值、可变作用代表值和一种偶然作用标准值的效应组合，视具体情况，也可不考虑可变作用效应参与组合。 作用效应偶然组合用于结构在特殊情况下的设计，所以不是所有公路桥涵结构都要采用的，一些结构也可采取构造或其他预防措施来解决。;《通用规范》（JTG D60）规定，公路桥涵结构按承载能力极限状态设计时，应采用以下两种作用效应组合： 1.基本组合 永久作用的设计值效应与可变作用设计值效应相组合，其效应组合表达式为： ;承载能力极限状态下基本组合的作用效应组合设计值； 结构重要性系数，对应于设计安全等级一级、二级和三级的桥涵，分别取1.1，1.0和0.9；第i个永久作用效应的分项系数； 分别为第i个永久作用效应的标准值和设计值； 汽车荷载效