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1、经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第三章第三章 桥梁上的作用桥梁上的作用第一篇第一篇 总论总论1经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第三章 桥梁上的作用第一节 永久作用第二节 可变作用第三节 偶然作用第四节 作用效应组合2经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第三章 桥梁上的作用序言1.作用的定义:是引起桥涵结构反应
2、反应的各种原因的统称。2.作用的确定与选用(种类、型式、大小)须考虑以下因素u作用的种类、型式、大小的确定是否得当,既关系到桥梁的安全,也关系到桥梁建设的投资u桥梁设计基准使用期内结构总体的正常使用u主要承重结构与局部受力构件强度储备的合理性u对长、短桥跨的不同影响3经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第三章 桥梁上的作用序言3.特点特点荷载标准并不是一成不变的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)可能会越来越复杂作用于桥梁结构上的荷载(及其组合)可能会越来越复杂对结构行为和材料行
3、为的认识在逐步加深对结构行为和材料行为的认识在逐步加深4经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第三章 桥梁上的作用序言4.按其作用的性质不同分类直接作用:是直接施加于结构上的外力,例如车辆、结构自重等 间接作用:是以间接的形式作用于结构上,例如地震、混凝土收缩徐变等 5.按随时间的变化情况分类永久作用可变作用偶然作用5经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第三章 桥梁上的作用序言6.按照对结构的反应分类静态作用动
4、态作用7.89规范一直用“荷载”这一术语来概括引起桥涵结构反应的所有原因;永久作用称为恒载,将可变作用中对桥涵结构影响程度较大的几种称为活载。按新规范,荷载仅表示施加于结构上的直接作用。6经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 第一节第一节 永久作用永久作用1.定义:在结构使用期内,量值不随时间变化或其变化值与平均值相比可以忽略不计的作用。2.主要类型结构自重(桥面铺装及附属设施)土的重力土侧压力预加应力混凝土收缩徐变影响基础变位影响水的浮力等7经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增
5、加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 第一节第一节 永久作用永久作用3.计算结构自重(桥面铺装及附属设施):G=Vg土的重力:G=Vg土侧压力:见规范预加应力:两种典型的计算方法混凝土收缩徐变影响:见规范基础变位影响:手算或者电算,考虑多种不同组合水的浮力:见规范8经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 第一节第一节 永久作用永久作用u作用于桥梁上部结构的恒载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;结构的重力和附属设备等外加重力;u作作用用在在桥桥梁梁
6、下下部部结结构构的的恒恒载载由由支支座座传传递递的的上上部部结结构构的的重重力力、墩墩台台本本身身的的重重力力、土土压力和水压(浮)力等。压力和水压(浮)力等。u结构重力结构重力结构体积与材料容重(重力密度)的乘积结构体积与材料容重(重力密度)的乘积u土土的的重重力力及及土土侧侧压压力力计计算算涉涉及及结结构构型型式式、填填料料性性质质、墩墩台台位位移移和和地地基基变变形形,也也与与气气象、水文和外加荷载等因素有关象、水文和外加荷载等因素有关u水水浮浮力力指指由由地地表表水水或或地地下下水水通通过过地地基基土土壤壤的的孔孔隙隙而而传传递递给给建建筑筑物物基基础础底底面面的的(由由下下而而上上的
7、的)水水压压力力;对对位位于于碎碎石石类类土土、砂砂类类土土、粘粘砂砂土土等等透透水水性性地地基基上上的的墩墩台台,需需在在设计中考虑水浮力。设计中考虑水浮力。u对对于于预预应应力力混混凝凝土土桥桥梁梁,在在检检算算结结构构的的使使用用性性能能(如如混混凝凝土土应应力力)时时,预预加加应应力力当当视视为为恒恒载载;在在检检算算结结构构的的承承载载能能力力(如如抗抗弯弯强强度度)时时,预预加加应应力力不不作作为为恒恒载载,但但把把预预应应力力钢钢筋筋视视为为结结构构抗抗力力的的一一部部分分,但但在在连连续续梁梁等等超超静静定定结结构构中中,仍仍需需考考虑虑其其次次效效应。应。u在在外外部部超超静
8、静定定的的混混凝凝土土桥桥梁梁结结构构中中,混混凝凝土土收收缩缩、徐徐变变影影响响力力是是长长期期存存在在并并起起作作用用的。的。基础变位基础变位一旦发生,其对结构的影响也是长期的。一旦发生,其对结构的影响也是长期的。9经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第二节第二节 可变作用可变作用1.定义:是指在结构使用期间,其量值随时间变化,且其变化值与平均值相比不可忽略的作用。2.主要类型汽车荷载汽车冲击力汽车离心力汽车引起的土侧压力汽车制动力人群荷载风荷载流水压力冰 压 力温度(均匀温度和梯度温度)作用支座
9、摩阻力10经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第二节第二节 可变作用可变作用1.1.汽车荷载汽车荷载汽车荷载等级汽车荷载等级:公路公路I级、公路级、公路 II级级汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成,两者汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成,两者的作用不得叠加的作用不得叠加车道荷载:均布荷载集中荷载,用于桥梁车道荷载:均布荷载集中荷载,用于桥梁结构的整体计算结构的整体计算车辆荷载:一辆标准车,用于桥梁结构的局车辆荷载:一辆标准车,用于桥梁结构的局部加载部加载11经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费
10、者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用车车车车道荷道荷道荷道荷载载载载的的的的标标标标准准准准值值值值 计算剪力效应时,集中荷载标计算剪力效应时,集中荷载标准值准值P PK K应乘以应乘以1.21.2的系数的系数第二节第二节 可变作用可变作用12经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用车辆荷载:一辆总重车辆荷载:一辆总重550kN的标准车的标准车第二节第二节 可变作用可变作用13经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔
11、偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用加载方式的实例加载方式的实例一个三跨连续梁中跨跨中最大正弯矩布载一个三跨连续梁中跨跨中最大正弯矩布载方式的确定方式的确定加载方式:均布荷载满布于同号影响线区域,集中加载方式:均布荷载满布于同号影响线区域,集中荷载只作用在相应影响线中的一个最大峰值处荷载只作用在相应影响线中的一个最大峰值处第二节第二节 可变作用可变作用14经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用各级公路的汽车荷载等级各级公路的汽车荷载等级各级公路的汽车荷载等级各级公路的汽车荷载等级第二节 可变作
12、用1515经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用桥涵设计车道数桥涵设计车道数第二节第二节 可变作用可变作用16经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用多车道汽车荷载的横向折减多车道汽车荷载的横向折减设计车道数(条)设计车道数(条)横向折减系数横向折减系数21.030.7840.6750.6060.5570.5280.50第二节第二节 可变作用可变作用17经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔
13、偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用大跨度桥梁上汽车荷载的纵向折减大跨度桥梁上汽车荷载的纵向折减计算跨径计算跨径L0(m)纵向折减系数纵向折减系数150 L04000.97400 L0 6000.96600 L0 8000.95800 L0 10000.94L0 10000.93对多跨连续结构,按最大计算跨径进行纵向折减对多跨连续结构,按最大计算跨径进行纵向折减第二节第二节 可变作用可变作用18经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2.2.汽车冲击力汽车冲击力冲击作用、冲
14、击系数冲击作用、冲击系数的基本概念的基本概念汽车以较高速度驶过桥梁时,由于桥面不平整、发动机震动等汽车以较高速度驶过桥梁时,由于桥面不平整、发动机震动等原因,会引起桥梁结构的振动,从而造成内力增大,这种动力原因,会引起桥梁结构的振动,从而造成内力增大,这种动力效应称为冲击作用。效应称为冲击作用。在计算中采用静力学的方法来考虑,即引入一个竖向动力效应在计算中采用静力学的方法来考虑,即引入一个竖向动力效应的增大系数的增大系数冲击系数冲击系数,来计及汽车荷载的冲击作用,汽,来计及汽车荷载的冲击作用,汽车荷载的冲击力即为汽车荷载标准值乘以冲击系数车荷载的冲击力即为汽车荷载标准值乘以冲击系数。第二节第二
15、节 可变作用可变作用19经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2.2.汽车冲击力汽车冲击力冲击系数冲击系数的计算的计算当当f f1.5Hz1.5Hz时,时,0.050.05当当1.5Hzf14Hz1.5Hzf14Hz时,时,0.17670.1767f f0.01570.0157当当f f14Hz14Hz时,时,0.450.45f f为结构基频(为结构基频(Hz),按有限元分析或简化公式计算),按有限元分析或简化公式计算例如:简支梁的计算公式例如:简支梁的计算公式 第二节第二节 可变作用可变作用20经营者
16、提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2.2.汽车冲击力汽车冲击力 冲击力可以不予考虑的情况冲击力可以不予考虑的情况重力式墩台不计冲击力重力式墩台不计冲击力填料厚度(包括路面厚度)等于或大于填料厚度(包括路面厚度)等于或大于0.5m0.5m的拱桥、涵洞不的拱桥、涵洞不计冲击力。计冲击力。当汽车荷载的局部加载及在当汽车荷载的局部加载及在T T梁、箱梁悬臂板上时,梁、箱梁悬臂板上时,0.30.3。第二节第二节 可变作用可变作用21经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔
17、偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用3.3.人群荷载人群荷载取值取值当当l l0 050m时,人群荷载标准值为时,人群荷载标准值为 3.0kN/mkN/m2 2;当当l l0 0 150m时,人群荷载标准值为时,人群荷载标准值为 2.5kN/mkN/m2 2;当当l l0 0在在50m150m之之间间时时,可可由由线线性性内内插插得得到到人人群群荷载标准值。荷载标准值。城城镇镇郊郊区区行行人人密密集集地地区区的的公公路路桥桥梁梁,人人群群荷荷载载标标准准值取上述规定值的值取上述规定值的1.15倍。倍。专用人行桥梁,人群荷载标准值为专用人行桥梁,人群荷载标准值为3.5kN/mkN/m2
18、。第二节第二节 可变作用可变作用22经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用3.3.人群荷载人群荷载布载方式布载方式横向布置在人行道净宽内横向布置在人行道净宽内纵向布置:最不利布载位置纵向布置:最不利布载位置人行道板应以人行道板应以4kN/m2 的荷载进行检算,的荷载进行检算,人群作用于栏杆上的水平推力按人群作用于栏杆上的水平推力按0.75kN/m考虑,考虑,作用于立柱和扶手的竖向力按作用于立柱和扶手的竖向力按1.0kN/m考虑。考虑。第二节第二节 可变作用可变作用23经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,
19、应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用4.其他可变作用其他可变作用(1)汽车离心力汽车离心力定定义义汽汽车车离离心心力力是是车车辆辆在在弯弯道道行行驶驶时时所所伴伴随随产产生生的的惯惯性力,它以水平力的形式作用于结构上。性力,它以水平力的形式作用于结构上。当当弯弯道道桥桥梁梁的的曲曲线线半半径径等等于于或或小小于于250m时时,需需考考虑虑车车辆辆的的离心力作用。离心力作用。计算计算 离离心心力力的的大大小小等等于于车车辆辆活活载载(不不计计冲冲击击力力)乘乘以以离离心心力力系系数数C,C值按下式计算值按下式计算 式中式中 V设计行车速度
20、(设计行车速度(km/h););R曲线半径(曲线半径(m)。)。第二节第二节 可变作用可变作用24经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用汽汽车车离心力离心力注意:注意:计算多车道桥梁的汽车荷载离心力时,应考虑横向折计算多车道桥梁的汽车荷载离心力时,应考虑横向折减系数;计算曲线长度大于减系数;计算曲线长度大于150m150m的桥梁的离心力时,应计入纵的桥梁的离心力时,应计入纵向折减系数。离心力的着力点在桥面以上向折减系数。离心力的着力点在桥面以上1.2m1.2m,为计算简便,为计算简便,也可移至桥面上,不
21、计由此引起的竖向力和力矩。也可移至桥面上,不计由此引起的竖向力和力矩。第二节 可变作用25经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用4.其他可变作用其他可变作用(2)汽车引起土侧压力 定定义义:车车辆辆荷荷载载作作用用在在桥桥台台台台背背或或路路堤堤挡挡土土墙墙上上,将将引引起起台台背背填填土土或或挡挡土土墙墙后后填填土土的的破破坏坏棱棱体体对对桥桥台台或或挡挡土土墙墙的的土土侧压力。侧压力。计算:计算:换算成等代均布土层厚度换算成等代均布土层厚度h计算:计算:式中式中 土的容重,以土的容重,以kN/mkN
22、/m3 3计;计;BB桥台的计算宽度或挡土墙的计算长度,以桥台的计算宽度或挡土墙的计算长度,以m m计;计;l l0 0桥台或挡土墙后填土的破坏棱体长度,以桥台或挡土墙后填土的破坏棱体长度,以m m计;计;GG布置在布置在BlBl0 0面积内的车辆车轮重力,以面积内的车辆车轮重力,以kNkN计。计。第二节第二节 可变作用可变作用26经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用4.其他可变作用其他可变作用(3)汽车制动力 定定义义:汽汽车车制制动动力力是是指指车车辆辆在在减减速速或或制制动动时时,为为克克服服车
23、车辆辆的的惯惯性性力力而而在在路路面面与与车车辆辆之之间间产产生生的的滑滑动动摩摩擦擦力力。它它作作用用于于桥桥跨跨结结构构上上的的方方向与行车方向一致。向与行车方向一致。计算计算一一个个设设计计车车道道上上的的汽汽车车制制动动力力标标准准值值,为为布布置置在在加加载载长长度度上上计计算算的的总总重重力力的的10,但但公公路路I级级汽汽车车制制动动力力标标准准值值不不得得小小于于165kN;公路;公路II级不得小于级不得小于90kN。多车道时要考虑横向折减。多车道时要考虑横向折减。制制动动力力的的作作用用点点在在设设计计车车道道桥桥面面以以上上1.2m处处,在在计计算算墩墩台台时时,可移至支座
24、中心可移至支座中心 第二节第二节 可变作用可变作用27经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 第二节第二节 可变作用可变作用4.其他可变作用其他可变作用(4)风荷载)风荷载定定义义:当当风风以以一一定定的的速速度度向向前前运运动动遇遇到到结结构构物物阻阻碍碍时时,结结构构就就会会承承受风压。受风压。分类及其计算分类及其计算顺风向顺风向横风向横风向平均风压:静力计算的方法平均风压:静力计算的方法脉动风压:随机振动理论脉动风压:随机振动理论周期风压:动力计算周期风压:动力计算脉动风压:脉动风压:随机振动理论
25、随机振动理论平均风压:静力计算的方法平均风压:静力计算的方法28经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用4.其他可变作用其他可变作用(4)风荷载 横桥向风荷载按下式计算横桥向风荷载按下式计算 Fwh横桥向风荷载标准值(横桥向风荷载标准值(kN)Wd设计基准风压设计基准风压(kN/m2)k0 设计风速重现期换算系数设计风速重现期换算系数 k1 风载阻力系数风载阻力系数 k3 地形、地理条件系数地形、地理条件系数 第二节第二节 可变作用可变作用29经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔
26、偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用4.4.其他可变作用其他可变作用其他可变作用其他可变作用(5 5 5 5)流水压力和冰压力)流水压力和冰压力)流水压力和冰压力)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位于河流中的桥墩会受到流水压力的作用位于河流中的桥墩会受到流水压力的作用位于河流中的桥墩会受到流水压力的作用 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位于冰凌河流或水库的桥梁墩台,应根据当地冰凌的具体
27、条件及墩台的结构形式,考虑冰荷载的作用。构形式,考虑冰荷载的作用。构形式,考虑冰荷载的作用。构形式,考虑冰荷载的作用。桥墩的迎水面易做成圆弧形或尖端形,以减少流水和流冰压力桥墩的迎水面易做成圆弧形或尖端形,以减少流水和流冰压力桥墩的迎水面易做成圆弧形或尖端形,以减少流水和流冰压力桥墩的迎水面易做成圆弧形或尖端形,以减少流水和流冰压力 第二节 可变作用3030经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用4.其他可变作用其他可变作用(6 6)温度作用)温度作用温度作用指因温度的变化而引起的结构变形和附加力。温度作
28、用指因温度的变化而引起的结构变形和附加力。温度的作用分类温度的作用分类气温变化对静定和超静定结构的影响不同气温变化对静定和超静定结构的影响不同 第二节第二节 可变作用可变作用均匀温差(年温差)的影响均匀温差(年温差)的影响梯度温差(日照温差)的影响梯度温差(日照温差)的影响31经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用有效温度标准值有效温度标准值气温分布气温分布钢桥钢桥面板面板钢桥钢桥混凝土混凝土桥桥面板面板钢桥钢桥混凝土混凝土桥桥、石、石桥桥最高最高最低最低最高最高最低最低最高最高最低最低严严寒地区寒地区
29、4646-43-433939-32-323434-23-23寒冷地区寒冷地区4646-21-213939-15-153434-10-10温温热热地区地区4646-9-9(-3-3)3939-6-6(-1-1)3434-3-3(0 0)注:注:表中()内数表中()内数值值适用于昆明、南宁、广州、福州地区。适用于昆明、南宁、广州、福州地区。年温差气温变化的幅度,可按桥梁所在地区的气温条件年温差气温变化的幅度,可按桥梁所在地区的气温条件年温差气温变化的幅度,可按桥梁所在地区的气温条件年温差气温变化的幅度,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;气温变化值,(一般取当地最高和
30、最低月平均气温)确定;气温变化值,(一般取当地最高和最低月平均气温)确定;气温变化值,(一般取当地最高和最低月平均气温)确定;气温变化值,应自结构合龙时的温度算起。各种材料的线膨胀系数,可应自结构合龙时的温度算起。各种材料的线膨胀系数,可应自结构合龙时的温度算起。各种材料的线膨胀系数,可应自结构合龙时的温度算起。各种材料的线膨胀系数,可按设计规范采用。按设计规范采用。按设计规范采用。按设计规范采用。(6 6)温度作用)温度作用)温度作用)温度作用第三章 第二节 可变作用32经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服
31、务的费用4.其他可变作用其他可变作用(6 6)温度作用)温度作用梯度温差(日照温差)的影响梯度温差(日照温差)的影响正温差梯度温度正温差梯度温度 反温差梯度温度反温差梯度温度 砼结构和带砼桥面板的钢结构的竖向反温差为正温差的-0.5倍 第二节第二节 可变作用可变作用33经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用4.其他可变作用其他可变作用(7 7)支座摩阻力)支座摩阻力 支座上的摩阻力是因上部结构由温度等引起的变位而产生支座上的摩阻力是因上部结构由温度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
32、,作用点在支的,其作用方向与上部结构的变位方向相反,作用点在支座处。座处。计算公式计算公式 第二节第二节 可变作用可变作用34经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用5 原公路桥涵设计可变作用(公路桥涵设计通用规范公路桥涵设计通用规范(JTJ 021JTJ 0218989)基本可变荷载(桥梁的使用荷载):基本可变荷载(桥梁的使用荷载):车辆、人群、由车辆间接引起的荷载车辆、人群、由车辆间接引起的荷载(1 1)车辆荷载车辆荷载 按照各种车辆统计值确定的轴重及轴距,按出现的几率分按照各种车辆统计值确定的轴重及
33、轴距,按出现的几率分为:计算荷载、验算荷载为:计算荷载、验算荷载 第二节第二节 可变作用可变作用35经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用计算荷载:(车列荷载)计算荷载:(车列荷载)汽车汽车-10-10级、汽车级、汽车-15-15级、汽车级、汽车-20-20级、汽车超级、汽车超-20-20级级一列车队中可以有多辆车一列车队中可以有多辆车全桥可以有多列车队全桥可以有多列车队36经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用
34、验算荷载:验算荷载:履带履带-50-50、挂车、挂车-80-80、挂车、挂车-100-100和挂车和挂车-120-120全桥只允许布置一辆全桥只允许布置一辆37经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用车辆荷载的选用及布载规定车辆荷载的选用及布载规定车辆的选用车辆的选用按公路的等级按公路的等级车辆的布置车辆的布置按桥梁宽度确定车道数按桥梁宽度确定车道数车辆荷载的折减车辆荷载的折减38经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的
35、费用(2 2)人群荷载人群荷载公路桥涵公路桥涵3kN/m3kN/m2 2,城市郊区,城市郊区3.5kN/m3.5kN/m2 2人群荷载只与计算荷载同时考虑人群荷载只与计算荷载同时考虑人人行行道道板板以以1.2kN1.2kN集集中中竖竖向向力力作作用用在在一一块块板板上上进行验算进行验算计计算算栏栏杆杆水水平平推推力力0.75kN/m0.75kN/m,作作用用在在栏栏杆杆柱柱顶,竖向力顶,竖向力1kN1kNm m,作用在上部扶手。,作用在上部扶手。39经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用(3 3 3 3
36、)其它影响力其它影响力其它影响力其它影响力汽车冲击力汽车冲击力汽车冲击力汽车冲击力公路桥涵设计通用规范公路桥涵设计通用规范公路桥涵设计通用规范公路桥涵设计通用规范(JTJ021JTJ021JTJ021JTJ02189898989)规定冲击系数与)规定冲击系数与)规定冲击系数与)规定冲击系数与桥型及跨径有关,跨径越大冲击系数越小(计算方法以桥型及跨径有关,跨径越大冲击系数越小(计算方法以桥型及跨径有关,跨径越大冲击系数越小(计算方法以桥型及跨径有关,跨径越大冲击系数越小(计算方法以跨径为基准跨径为基准跨径为基准跨径为基准 )4040经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿
37、其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用离心力离心力曲线桥梁半径小于曲线桥梁半径小于250250米时应计算汽车荷载的离心力米时应计算汽车荷载的离心力汽汽车车、平平板板挂挂车车或或履履带带车车引引起起的的土土侧侧压压力力计计算算桥台时使用桥台时使用41经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用新旧规范的比较新旧规范的比较(1 1)比较新旧两种汽车荷载标准可知:)比较新旧两种汽车荷载标准可知:整体上整体上,公路,公路I I级标准荷载基本保持汽车超级标准荷载基本保持汽车超2020级的荷级
38、的荷载水平,公路载水平,公路-II-II级标准荷载基本保持汽车级标准荷载基本保持汽车-20-20级的荷载水级的荷载水平,但平,但局部有所提高局部有所提高。第二节第二节 可变作用可变作用42经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用(2)修订原汽车荷载标准的原因是基于以下几点:修订原汽车荷载标准的原因是基于以下几点:相比车道荷载,车队形式的汽车荷载设计计算工作量要大相比车道荷载,车队形式的汽车荷载设计计算工作量要大很多。很多。由于车队的直接表现形式为间断性的集中荷载,随着结构由于车队的直接表现形式为间断性的集
39、中荷载,随着结构计算跨径的增加,结构内力的增加呈间断和小幅跳跃式,计算跨径的增加,结构内力的增加呈间断和小幅跳跃式,从而客观地造成不同的结构或不同跨径的结构具有不同的从而客观地造成不同的结构或不同跨径的结构具有不同的安全度水平。安全度水平。43经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用原规范中标准汽车荷载的级差不明显。原规范中标准汽车荷载的级差不明显。汽车汽车2020级与汽车级与汽车1515级标准荷载在大多数常规结构的级标准荷载在大多数常规结构的设计后经济指标的差异在设计后经济指标的差异在5%5%以内;而汽
40、车超以内;而汽车超2020级与汽车级与汽车2020级标准荷载的级差也不明显,由于上述两级标准荷载的差级标准荷载的级差也不明显,由于上述两级标准荷载的差异具体体现在车队的加重车上,当结构较长、跨径较大或结异具体体现在车队的加重车上,当结构较长、跨径较大或结构加载长度较长时,加重车的影响在逐步减小。构加载长度较长时,加重车的影响在逐步减小。44经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用对于原规范的汽车标准中的验算荷载,在大多数情况下,验对于原规范的汽车标准中的验算荷载,在大多数情况下,验算荷载不控制设计,即使验
41、算荷载的荷载效应组合值大于汽算荷载不控制设计,即使验算荷载的荷载效应组合值大于汽车车队的计算荷载的效应组合值:车车队的计算荷载的效应组合值:两者的差距并不大两者的差距并不大对验算荷载的作用,原规范还允许适度地降低安全度对验算荷载的作用,原规范还允许适度地降低安全度验算荷载车辆通过桥梁时,即具体布载时受到许多控制因素验算荷载车辆通过桥梁时,即具体布载时受到许多控制因素的限制,故真正由验算荷载控制桥涵结构设计的情况并不多。的限制,故真正由验算荷载控制桥涵结构设计的情况并不多。因而验算荷载被取消,其影响间接反映在汽车荷载标准中。因而验算荷载被取消,其影响间接反映在汽车荷载标准中。45经营者提供商品或
42、者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用6 城市桥梁设计可变作用城市桥梁设计荷载标准(CJJ7798)与现行的公路桥涵设计规范相近,但具体的一些取值或是计算与现行的公路桥涵设计规范相近,但具体的一些取值或是计算方法有些差别。方法有些差别。第二节第二节 可变作用可变作用46经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用定义定义 在在结结构构使使用用期期间间出出现现的的概概率率很很小小,一一旦旦出出现现,其其值值很很大大且且持持续续时时间很短
43、的作用叫偶然作用。间很短的作用叫偶然作用。类型类型地震作用地震作用船舶或漂流物撞击力船舶或漂流物撞击力汽车撞击作用汽车撞击作用施工荷载施工荷载 第三节第三节 偶然作用偶然作用47经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用图为各种原因造成的事故数量,从图中可以看出以下规律:地震造成的塌桥事故最多,占到了1/5还多;其次是设计失误,最少的是故意破坏;人为因素共造成281起塌桥事故,自然因素共造成起221塌桥事故。48经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消
44、费者购买商品的价款或接受服务的费用 智利地震造成桥梁垮塌49经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用地震力地震力定义定义 地地震震作作用用主主要要是是指指地地震震时时强强烈烈的的地地面面运运动动所所引引起起的的结结构构惯惯性性力力,它它是是随随机机变变化化的的动动力力荷荷载载,其其值值的的大大小小决决定定于于地地震震强强烈烈程程度度和和结结构构的的动动力力特特性性(频频率率与与阻阻尼尼等等)以以及结构或杆件的质量。及结构或杆件的质量。分类分类 地地震震作作用用分分竖竖直直方方向向与与水水平平方方向向,但但
45、经经验验表表明明,地地震震的的水水平平运运动动是是导导致致结结构构破破坏坏的的主要因素,结构抗震验算时,一般主要考虑水平地震作用。主要因素,结构抗震验算时,一般主要考虑水平地震作用。地震设防分类地震设防分类 抗震设防要求以地震时地面最大水平加速度的统计值即地震动峰值加速度确定。抗震设防要求以地震时地面最大水平加速度的统计值即地震动峰值加速度确定。地震动峰值加速度为地震动峰值加速度为0.10g以上地区的公路桥涵,应进行抗震设计;以上地区的公路桥涵,应进行抗震设计;大于或等于大于或等于0.40g地区的公路桥涵,应进行专门的抗震研究和设计;地区的公路桥涵,应进行专门的抗震研究和设计;小于或等于小于或
46、等于0.05g地区的公路桥涵,除有特殊要求外,可采用简易设防。地区的公路桥涵,除有特殊要求外,可采用简易设防。第三节第三节 偶然作用偶然作用50经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用地震力的计算地震力的计算烈度:麦氏(烈度:麦氏(Mercalli),地震对地面结构的破坏程度,分为),地震对地面结构的破坏程度,分为12级(基本烈度)级(基本烈度)设计烈度:抗震设计中所采用的地震基本烈度(小于设计烈度:抗震设计中所采用的地震基本烈度(小于7度不考虑),可以大于度不考虑),可以大于(或小于)建桥地区的基本烈度
47、(或小于)建桥地区的基本烈度水平地震系数:水平地震系数:计算方法:静力法、反应谱理论,动态时程分析计算方法:静力法、反应谱理论,动态时程分析地震力的计算地震力的计算反应谱理论静力法 第三节第三节 偶然作用偶然作用51经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用船只或漂流物撞击力船只或漂流物撞击力撞击力计算撞击力计算规范规范模拟试验模拟试验实测资料实测资料防撞措施(消能及阻尼作用)防撞措施(消能及阻尼作用)第三节第三节 偶然作用偶然作用52经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的
48、损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用九江大桥 9人遇难53经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用金塘大桥 4人遇难54经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用汽车撞击作用汽车撞击作用汽汽车车撞撞击击力力标标准准值值在在行行驶驶方方向向取取1000kN,与与之之垂垂直直方方向向取取为为500kN,两两个个方方向向的的不不同同时时考考虑虑;其其作作用用于于行行车车道道上上1.2m处处,直直接接分分
49、布布于于撞撞击击涉涉及及的的构构件件上上。对对于于设设有有防防撞撞设设施施的的结结构构构构件件,可可视视设设施施的的防防撞撞能能力力予予以以折折减减,但但折折减减后后不不应应低低于于上上述述取值的取值的1/6。防撞措施(消能及阻尼作用)和结构设计时予以考虑防撞措施(消能及阻尼作用)和结构设计时予以考虑 第三节第三节 偶然作用偶然作用55经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用汽车撞击作用汽车撞击作用 第三节第三节 偶然作用偶然作用56经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的
50、损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第四节 作用效应组合1 基本概念(1 1)两个极限状态)两个极限状态 桥涵结构的两种极限状态:桥涵结构的两种极限状态:承载能力极限状态和正常使用极限状态。承载能力极限状态和正常使用极限状态。所谓极限状态,是指整体结构或构件的某一特定状态,超过这一状态界限所谓极限状态,是指整体结构或构件的某一特定状态,超过这一状态界限结构或构件就不再能满足设计规定的某一功能要求。结构或构件就不再能满足设计规定的某一功能要求。承载能力极限状态设计着重体现桥涵结构的安全性;承载能力极限状态设计着重体现桥涵结构的安全性;正常使用极限状态设计则体现适用性和耐久性