第三章桥梁的设计作用荷载第一部分ppt课件.pptVIP

 温度作用指因温度的变化而引起的结构变形和附加力。 温度的变化可分为: (年平均)均匀温度变化和梯度温度(温差)两种情况： 前者表示结构整体在一年中的温度变化； 后者表示结构截面上的不同点或不同材料之间的温度差异，即沿横截面竖向、横向的温度梯度。 超静定结构存在多余约束，热胀冷缩将产生内力或支座反力。 静定和超静定结构，由于结构不同部位温度不同，内部将产生温差力。 七 温度作用 对静定结构: 均匀温度作用通常只会导致结构的伸长或缩短，不产生温度附加力； 超静定结构: 由于气温变化引起的变形受到约束，导致结构中产生相应的附加力。 由日照、骤冷等天气情况引起的温差，则对静定或超静定的桥梁结构，均可能会产生附加力。例如，由于材料导热性的差异，在由混凝土桥面板和钢梁组成的简支结合梁中，会因温差在截面土产生附加应力。 均匀温度的取值，可按桥梁所在地区的气温条件(一般取当地最高和最低月平均气温)确定； 均匀温度的变化值，应自结构合龙时的温度算起。 例如，若桥位处最高和最低月平均气温分别为+40°C和0°C，而架梁或结构合龙时的温度为+20°C，则均匀温度的变化幅度为40°C，而用于计算温度作用效应的均匀温度值为+20°C。  对公路桥，计算由温度梯度引起的温度作用效应时: 竖向温度梯度:可采用图3．7所示的曲线; 不计及横向温度梯度作用:考虑到结构两侧腹板外的悬臂板较长，腹板受太阳直接辐射较少，梁底始终不受日照。 图中: T1表示桥面板表面的温度; T2表示桥面板表面下100mm处的温度(它们的取值依据桥面铺装类型而定); H为梁高， A为对应温度梯度曲线上零点与T2间的的结构高度(按结构类型及梁高取值，例如，当混凝土结构的梁高大于或等于400mm时，取A=300mm)； t为结合梁中混凝土桥面板的厚度。 图3．7所示的为结构表面正温差(升温)的情况，将其乘以-0.5，就得到负温差(降温)时的竖向温度梯度曲线。 铁路桥关于温度计算的规定与公路桥大体相同。 在2000年版《铁路桥涵设计基本规范》和《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》中，分别给出了“钢筋混凝土、混凝 土、砌石矩形截面杆件计算温度图解”和“混凝土箱梁温差应力计算”，用以确定构件的计算温度和梯度温度引起的应力。 八 列车横向摇摆力 由于轨道不平整等原因，列车在行进中会发生左右摇摆(蛇形运动)，产生横桥向的水平力。 横向摇摆力(swaying force)较难准确计算，现规定: *按同一方向作用于轨顶面，数值为5.5kN／m。 *空车时不考虑列车的横向摇摆力。 *横向摇摆力应与横向风荷载进行比较，取其大者参与荷载组合。 * 对高速铁路桥梁，主要采用一个100kN的移动集中力作用于轨顶。  九 流水压力和冰压力 位于河流中的桥墩会受到流水压力的作用。通常，桥墩上游迎水一侧会形成高压区,下游一侧会形成低压区。这种前后压力差便构成水流对桥墩的压力。 流水压力标准值与桥墩的截面形状、表面粗糙率、水流流速和形态等有关，其计算公式为: 因流水压力分布可近似假定为倒三角形，故其着力点在设计水位以下1／3水深处 位于冰凌河流或水库的桥梁墩台，应根据当地冰凌的具体条件及墩台的结构型式，考虑冰荷载的作用。 冰荷载可分为以下几种： ①河流流冰(因顺流而下、撞击桥墩而)产生的动压力； ②由于风及水流作用于(常在水库内形成的)大面积冰层产生的静压力； ③冰覆盖层受温度影响膨胀(且受到约束)时产生的静压力； ④冰堆整体推移产生的静压力(与大面积冰层的情况类似)； ⑤冰层因水位升降产生的竖向作用力。 桥梁结构受冰部位宜采用实体结构。对位于强烈流冰河流中的桥墩，其迎冰面宜做成圆弧形、多边形或尖角。 影响冰压力的自然因素众多且试验资料欠缺 ,应结合工程具体分析!!   十 支座摩阻力 支座上的摩阻力是因上部结构由温度、制动力、顺桥向风力、混凝土收缩等引起的变位而产生的. 其作用方向与上部结构的变位方向相反; 作用点在支座处; 计算公式为: 式中:W—作用于活动支座上由上部结构重力产生的效应(对直桥，指竖向反力；对弯桥， 还包括径向反力)； μ—支座的摩擦系数，其根据支座种类取值；例如，对直接与混凝土面接触的板式橡胶支座， μ=0.30。  新规范 车道荷载的计算图式 ①公路—I级车道荷载的均布荷载标准值为: =10.5kN/m；集中荷载标准值按以下规定选取： 桥梁计算跨径小于或等于5m时， =180kN； 桥梁计算跨径等于或大于50m时， =360kN； 桥梁计算跨径在5m