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1、会计学1第三章第三章 桥梁桥梁(qioling)设计荷载课件设计荷载课件第一页，共35页。1 1 1 1 荷载荷载荷载荷载(hzi)(hzi)(hzi)(hzi)分类分类分类分类n n铁路桥梁根据荷载出现的概率划分n n主力、附加力及特殊荷载n n公路桥梁设计(shj)荷载分三类n n永久作用、可变作用、偶然作用第1页/共35页第二页，共35页。铁路桥梁荷载(hzi)第2页/共35页第三页，共35页。公路(gngl)桥梁荷载第3页/共35页第四页，共35页。1.1 永久(yngji)荷载定义：不随时间变化(binhu)或变化(binhu)值与其平均值相比可以忽略不计的荷载，亦称恒载。第4页/共
2、35页第五页，共35页。1.2 可变荷载(hzi)定义：在设计使用(shyng)期内，其值随时间变化且其变化与平均值相比不可忽略的荷载基本可变荷载(hzi)（活载）其它可变荷载(hzi)分类第5页/共35页第六页，共35页。列车活载、汽车荷载、由列车活载或汽车活载引起的动力(dngl)效应（冲击力）、曲线上的离心力及由活载引起的土侧压力、人群荷载、列车横向摇摆力等。基本(jbn)可变荷载（活载）第6页/共35页第七页，共35页。一、列车(lich)活载 1.“中活载”（铁路标准活载）（P.25）某些轴重较大的车辆对小跨度桥梁(qioling)的不利影响第7页/共35页第八页，共35页。2.“Z
3、K活载”第8页/共35页第九页，共35页。二、汽车荷载汽车荷载分为公路(gngl)I级和公路(gngl)级两个等级。二级公路为干线公路且重型(zhngxng)车辆多时，其桥涵的设计可采用公路I级汽车荷载。四级公路上重型(zhngxng)车辆少时，其桥涵设计所采用的公路级车道荷载的效应可乘以0.8的折减系数,车辆荷载的效应可乘以0.7的折减系数。第9页/共35页第十页，共35页。q汽车荷载由车道荷载和车辆(chling)荷载组成。q q 桥梁结构的整体计算采用车道荷载；桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台(qio ti)和挡土墙土压力等的 计算采用车辆荷载。车辆荷载与车道荷载的作用不得叠加。第10页/
4、共35页第十一页，共35页。车道(chdo)荷载 车道荷载由均布荷载和集中(jzhng)荷载组成。1.公路-I级车道荷载 均布荷载标准值 qk=10.5kN/m；集中荷载标准值 计算跨径小于或等于5m时，Pk=180kN；计算跨径等于或大于50m时，Pk=360kN；计算跨径在5m50m之间时，PK值采用直线(zhxin)内插求得。计算剪力效应时，集中荷载标准值PK应乘以1.2的系数。2.公路-级车道荷载 均布荷载标准值qk 和集中荷载标准值PK 按公路-级车道荷载的0.75倍采用。第11页/共35页第十二页，共35页。车辆车辆车辆车辆(chling)(chling)荷载荷载荷载荷载第12页/
5、共35页第十三页，共35页。汽车荷载的加载方式 1.车道荷载的均布荷载标准值应满布于使结构产生最不利效应的同号影响线上；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。2.车道荷载横向分布系数应按照设计车道数如下图布置(bzh)车辆荷载来进行计算。第13页/共35页第十四页，共35页。桥梁设计(shj)车道数第14页/共35页第十五页，共35页。汽车(qch)荷载效应的横、纵向折减 1.车道(chdo)数大于2时，汽车荷载效应可进行折减，但不小于2车道(chdo)效应。注：折减后的效应不得不小两设计(shj)车道的荷载效应。2.计算跨径大于 150m时，可按下表进行纵向折减。注：当为多
6、跨连续结构时，整个结构应按最大计算跨径考虑汽车荷载效应的纵向折减。第15页/共35页第十六页，共35页。公路桥涵：计算跨径小于或等于公路桥涵：计算跨径小于或等于50m50m时，人群荷载标准值为时，人群荷载标准值为3kN/m23kN/m2；计算跨径等于或大于；计算跨径等于或大于150m150m时，人群荷载标准值为时，人群荷载标准值为2.5kN/m22.5kN/m2；计；计算跨径在算跨径在50m150m50m150m之间时，可线性内插。之间时，可线性内插。城镇城镇(chngzhn)(chngzhn)郊区行人密集地区的公路桥梁，人群荷载标准值取为郊区行人密集地区的公路桥梁，人群荷载标准值取为上述值的
7、上述值的1.151.15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/m23.5kN/m2三、人群(rnqn)荷载：第16页/共35页第十七页，共35页。铁路桥涵：1.道碴桥面和明桥面的人行道按4.0KPa，人工养护的道碴桥面尚应考虑养护时人行道的堆碴荷载。2.设计(shj)主梁时，人行道的竖向静荷载不与列车活载同时计算；为允许城镇居民通行而加宽的人行道，则应与列车活载同时计算，采用的数值可按实际情况确定。第17页/共35页第十八页，共35页。铁路：列车竖向动力作用等于列车静活载乘以动力系数铁路：列车竖向动力作用等于列车静活载乘以动力系数（1+1+）。目前规范
8、规定的动力系数大小与桥型及跨径有）。目前规范规定的动力系数大小与桥型及跨径有关。跨径越大冲击关。跨径越大冲击(chngj)(chngj)系数越小。系数越小。公路：根据桥梁的竖向自振频率公路：根据桥梁的竖向自振频率(结构基频结构基频)进行计算。进行计算。四、冲击力第18页/共35页第十九页，共35页。第19页/共35页第二十页，共35页。铁路铁路(til)(til)：列车在曲线桥梁上运行时需计算离心力。：列车在曲线桥梁上运行时需计算离心力。公路：弯道桥的曲线半径等于或小于公路：弯道桥的曲线半径等于或小于250m250m时应时应 计算汽车荷载引起的离心力。计算汽车荷载引起的离心力。离心力系数：离心
9、力系数：式中：V为设计速度(sd)（Km/h）；R为曲线半径（m）。五、离心力第20页/共35页第二十一页，共35页。分为均匀温差（年温差）和日照温差（梯度温度）。分为均匀温差（年温差）和日照温差（梯度温度）。均均匀匀温温差差应应从从受受到到约约束束时时的的结结构构温温度度开开始始，考考虑虑最最高和最低有效温度的作用效应。高和最低有效温度的作用效应。日日照照温温差差的的计计算算模模式式公公路路、铁铁路路有有所所不不同同。铁铁路路采采用用(c(c iyng)iyng)指数模式。指数模式。六、温度(wnd)作用第21页/共35页第二十二页，共35页。公路梯度温差计算(j sun)模式：梯度(t d
10、)温度作用结构类型T1T2混凝土铺装256.750mm沥青混凝土铺装206.7100mm沥青混凝土铺装145.5 砼上部结构和带砼桥面(qio min)板的钢结构的竖向日照反温差为正温差的-0.5倍。第22页/共35页第二十三页，共35页。铁路(til)梯度温差计算模式：第23页/共35页第二十四页，共35页。七、其他作用铁路(til)列车横向摇摆力；无缝线路长钢轨纵向力：伸缩力、挠曲力；风荷载；支座摩阻力、流水压力及冰压力第24页/共35页第二十五页，共35页。1.3 1.3 1.3 1.3 偶然偶然偶然偶然(u rn)(u rn)(u rn)(u rn)荷载荷载荷载荷载一、地震力一、地震力
11、二、无缝线路断轨力；二、无缝线路断轨力；三、脱轨荷载；三、脱轨荷载；四、船只四、船只(chunzh)(chunzh)、汽车或漂流物撞击力。、汽车或漂流物撞击力。第25页/共35页第二十六页，共35页。2 荷载(hzi)组合总原则：存在的永久荷载均应进行组合凡可能出现的基本可变荷载，除个别情况(qngkung)外应进行组合纵向力与横向力不同时组合对于其它可变荷载的组合，根据同时作用的效应的可能、以及规范的具体规定选择性的组合第26页/共35页第二十七页，共35页。一、铁路一、铁路一、铁路一、铁路(til)(til)第27页/共35页第二十八页，共35页。第28页/共35页第二十九页，共35页。二、公路(gngl)：第29页/共35页第三十页，共35页。第30页/共35页第三十一页，共35页。第31页/共35页第三十二页，共35页。第32页/共35页第三十三页，共35页。3 荷载的确定(qudng)与选用桥梁设计基准使用期内结构总体的正常使用对主要承重结构与局部受力构件强度储备的合理性对长、短桥跨的不同影响对于大跨结构必须注意结构实际工作状态中可能遇到(y do)的一些复杂而巨大的荷载第33页/共35页第三十四页，共35页。THE ENDTHANK YOU!第34页/共35页第三十五页，共35页。