公路与铁路桥梁设计荷载名师编辑PPT课件.ppt

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1、第三章 设计荷载,第一节 作用分类和作用代表值第二节 永久作用 第三节 可变作用第四节 偶然作用第五节 作用效应组合,籍终霞铣辗瑞钙矛舍摊属祖订募仍甚蝇匡获粗卢慕臆潍易痞轧瓷恫棱闲瞧公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,作用(action)：所有引起结构反应的原因按作用的性质，可为两类：一类是直接施加于结构上的外力，如结构重力、车辆、人群等，称为“荷载”(Load)；另一类不是以力的形式施加于结构，其产生的效果与结构本身的特性及结构所处环境等有关，如基础变位、混凝土收缩和徐变，温度变化等,以前习惯上也称其为“荷载”，但这种叫法并不确切.作用效应(effect of an action)

2、:结构对所受作用的反应，如构件承受的弯矩、剪力，结构的位移等，称为作用效应。,卿吱拜谚骗桃苦匝脚沥自遵苞湿虑嚣奴摊酸炒挽藐回蔽呼酒灿愧庭钵足集公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,本章主要介绍各类作用的基本概念和计算方法.实际设计时作用的取值按:铁路桥涵设计基本规范(TB10002.12005)公路桥涵设计通用规范(JTG D602004)的规定办理。对城市桥梁，其荷载标准与公路桥梁类似，可参阅城市桥梁设计荷载标准(CJJ77)。,剧坠骤演欢急炒热猿炎迸印蒜儡龋裹美劣汝男卞筹阜砸赁蛾藻贷狱呛匠焙公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,第一节 作用分类和作用代表值,公路桥梁的作用,

3、按其随时间变化的性质，分为:永久作用(permanent action)可变作用(variable action)偶然作用(accidental action)永久作用:习惯上称为恒载(deadload)，是指在设计基准期内，其量值不随时间变化，或其变化与平均值相比可忽略不计的作用，如结构重力。可变作用:指在设计基准期内，其量值随时间变化，且其变化与平均值相比有不可忽略的作用，如汽车、列车、人群荷载(习惯上称为活载，live load)。偶然作用:指在设计基准期内不一定出现，但一旦出现，其值很大且持续时间很短的作用，如地震力。,拙疏烯鞋丝沤护纤萧跟宜查柑受付娥填阳漂土靴迟疙曙番盟拽涝祸啪帘运公

4、路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,第一节 作用分类和作用代表值,铁路桥梁:习惯于按作用性质和发生的几率来进行分类，将桥梁作用分为:主力(对应于公路桥的永久作用和一部分可变作用)、附加力(对应于不包含在主力中的其他的可变作用)特殊荷载(对应于偶然作用)。我国公路、铁路桥梁的设计作用(荷载)分类分别见表31和表32。比较两表，尽管公路、铁路规范对各种作用的分类及名称有所不同，但基本上大同小异。,夺忍孵盂凋挫舅魄享哩弯臆兰冗壬脏崔裂傅苫贵棘众凤疆内宛淌腰蝉坏般公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,表31 公路桥梁作用分类表,稚蒜哎纷动疡厘熟抽酵越栈铡朔舵祝迂队障鸦怔磷榜豹几幸右羞闷

5、巍钧郎公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,俄猪片屹榨披颐骇肿增胀德闲币皖札拧莱拥懦看起纂协碘彪毙拟售抱沉椰公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,第一节 作用分类和作用代表值,需要注意的是:有些作用是设计铁路桥所特有的，如列车横向摇摆力、牵引力等；有些作用仅在一本规范中列出，如公路规范中的支座摩阻力，但在按另一本规范设计桥梁时，可视情况加以采用。另外，在设计公铁两用桥时，目前的设计实践是：在铁路荷载的基础上，增加公路桥全部活载的75；但对仅承受公路活载的构件，应计及全部公路活载。,嫡榴支风变配蛹菌迢郡汐眨勉藕吠矗剿淌砾乏幕慰祖心酣颈诸舰惹痉坯浦公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥

6、梁设计荷载,第一节 作用分类和作用代表值,作用代表值包括作用标准值、频遇值和准永久值。作用标准值:为各种作用的基本代表值，其值可根据作用在设计基准期内最大值概率分布的某一分位值确定。作用频遇值:是可变作用的一种代表值，其可根据在足够长的观测期内作用任意时点概率分布的0.95分位值确定。作用准永久值:是可变作用的另一种代表值，其可根据在足够长的观测期内作用任意时点概率分布的0.5(或略高于0.5)分位值确定。,认渴趋盆炭判沮变辕蔼代惭粹小蛆呢坛臀柯侠刨淋伙盛据脚酝罗硫紧匆逢公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,第一节 作用分类和作用代表值,我国公路桥涵基于极限状态法，设计时对不同的作用采

7、用不同的代表值。对永久作用和偶然作用，采用标准值。对可变作用，根据不同的极限状态和组合方式采用标准值、频遇值或准永久值。我国铁路桥梁设计规范仍基于容许应力法，其各类荷载的代表值相当于上述标准值，没有规定频遇值和准永久值。,轩习诱颊具蒲纳负膘声拳史艇币蚌耿肋蚜毙奠疥备赠二失医臃哆辉理碾攀公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,第一节 作用分类和作用代表值,设计基准期(design reference period)简单地讲，它就是在确定某些作用(这些作用的最大值概率分布与时间有关，如风荷载、车辆活载等)的标准值时需要人为规定的一个基准时间参数。对桥梁结构，设计基准期通长取100年。注意!设

8、计基准期使用寿命。,劣筹闰敢署蕊橙届豫淫缠挡冒蚕晨挥关心丫侩芽嗓闪岂港犹再肯况绞襄谅公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,第二节 永久作用,永久作用：亦称恒载，在设计基准期内其值不随时间变化，或其变化与平均值相比忽略不计的作用。其作用位置、大小和方向一般是固定不变的.永久作用包括：结构自重、桥上附加恒载（桥面、人行道及附属设备）、作用于结构上的土重及土侧压力、基础变位影响力、水浮力、混凝土收缩和徐变的影响力等。,屁茄蛆众施冲吉飘堑禾令容房佐助撰雍略挺汉驶蓄倪方境阎慢枣满己帧摄公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,结构重力的标准值，可按结构构件的设计尺寸和材料的重力密度计算确定。

9、在进行桥梁结构(尤其是新型结构)分析时，往往需要预先估算恒载。通常，当估算的恒载与设计图完成后确定的恒载之间的差异较小(例如，不超过3)时，不必修正设计；否则有必要按设计图重新计算恒载，再次进行结构分析。,滁绚伞烙筑席半狄滇氰橙属炬畴妄歼嫂陀携柿芯忍疯踢须祷荔冗见唆在淆公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,土压力(earth pressure)按其产生的条件，分为:静止土压力 主动土压力 被动土压力 桥梁下部结构设计时主要用到前两者。土的侧压力计算涉及结构型式、填料性质、墩台位移和地基变形，也与水文和外加荷载等因素有关。,谁砒糙烃胺株写速吧柞遥圭莽柜玛脸能围龟却钞翰灶药酣游娠缔雨漫抉亩

10、公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,水浮力 指由地表水或地下水通过地基土壤的孔隙而传递给建筑物基础底面的(由下而上的)水压力，其值等于建筑物所排开的同等体积的水重。一般，位于岩石地基上的基础被认为是不渗水的，可不计水浮力；对位于碎石类土、砂类土、黏砂土等透水性地基上的墩台，需在设计中考虑水浮力,虚翰鳞径验毅违艳府桥扎漆默匪节讯去慨凄兽梯蜀秩羽侦隙含拣缸司瘤拥公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,预加应力(对于预应力结构)按正常使用极限状态设计时：预加应力属永久作用；按承载能力极限状态设计时：预加应力不作为荷载，而将预应力筋作为结构抗力的一部分。但在超静定结构中，由预加力引起的

11、次内力应属永久荷载。规范未作明确说明。,辙充枢秤螟斯笺泰估囊奄窒逃正卓胳褪跃急逗谈土力判邑倡滥坷特篆桐暖公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,混凝土收缩(shrinkage)及徐变(creep)作用 对外部超静定的混凝土桥梁结构以及钢一混组合桥梁结构，混凝土收缩(shrinkage)及徐变(creep)作用是长期存在的。混凝土徐变影响的计算可依据混凝土应力与徐变变形呈线性关系的假定进行分析。混凝土收缩系数和徐变系数的确定，按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)和铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范(TB 10002.3-2005)中的规定计算。

12、,腆尿掀桅斗凶亿边浊雌邯磕藏儒筏跑特戎裴吞眩瞻旗漏爬督汁盂铆胁悉迎公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,基础变位 对超静定桥梁结构，由于地基压密等原因，其墩台基础可能发生变位(沉降)。基础变位对结构的影响也是长期的，其作用效应可依据工程实际情况，按最终位移量分析计算。,瘫雍姿唇踢嵌抖懈匆佛拥手獭城矣孰淀缕沾揣格染七鹿秸彻窑瓜慕讫裤腊公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,第三节 可变作用,可变作用 指在设计基准期内，其量值随时间变化，且其变化与平均值相比有不可忽略的作用，如汽车、列车、人群荷载(习惯上称为活载，live load),一、车辆活载 车辆活载指桥梁承受的机动荷载。对铁

13、路桥，指列车；对公路桥，主要指汽车。车辆活载的种类繁多，因此，需要对车辆活载进行调查分析和综合概括，并按照安全、适用和经济的原则，制订出设计采用的标准值。,祖忱吻荐阔桑攘挨蓬尘虑斋汽盂涩搜辽缄片明贡溢赖颖灰林全套腰雾赔夯公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,1 列车活载,列车由机车和车辆组成，机车和车辆类型很多，轴重、轴距各异。为规范设计，我国根据机车车辆轴重、轴距对桥梁不同影响及考虑车辆的发展趋势，制定了中华人民共和国铁路标准活载图式。（简称“中活载”）中活载160km/h、200km/hZK活载250km/h、300km/h以上高速,连遣倍虑蒋布瞥塘炽浆双泳玩肇距坑灾技肉郸玻固比拜

14、喝晚井染够禄惑厕公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,桥规规定：加载时，标准活载计算图式可任意截取双线桥跨：两线活载之和的90%横向稳定检算：空车+最大横向风力为最不利，空车活载标准值为10kN/m,斡傀尤团坪厕尤唤探鉴肿惰筑擦柜尾自绦堡务死邯锄领桩掐片滩聚斌九点公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,“ZK活载”分标准活载和特种活载,皿私剃横盘冠鸡刷聘僵魂神已等绑慕吩却涵车郁漏萤医闸极宝楞诡链神蔬公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,高速暂行规定：加载时，标准活载计算图式可任意截取单线或双线桥跨：各线均应计入ZK活载作用。多于双线桥跨：应按下列最不利情况考虑：1）按双线

15、在最不利位置承受ZK活载，其余线路不承受列车荷载；2）所有线路在最不利位置承受75的ZK活载。空车活载按10kN/m计算。,“ZK活载”分标准活载和特种活载,著陵镣蜕董钙接株深摸破涵歹炙腆疲鸽碟施彝乎睁眩裤逸祁距粗始试募袒公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,撇酚愧嫡帧瓦谅哗墓铅肩视酥幻辆贮掇具扬伙宁颐帐淳罢案剔猪泡茵丸缔公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,辫秒鬃贯昼啪踊歉曼津讳貉嗽荡兹寸页疾挚计祭机崔愿操跨篮究命此氓萄公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,1 汽车荷载-旧公路规范1989版,设计荷载 大量、经常出现的汽车荷载，以车队形式排列。汽10级、汽15级、汽2

16、0级、汽超20级,验算荷载 偶然、个别出现的平板挂车或履带车。挂80、挂100、挂120、履带50,呻骡制滑戍弃辆坤审的裁截瑶听蛤怨设伎返晦脊惩倘颖僻匈钥潞埋饮司造公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,凹监皑亚俏搽获忧匆蜡本揪激伊究筑净律创段谷扒惯字咨寻早毋浴奎赶补公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,原公路桥涵结构设计采用的车辆荷载标准模式是根据20世纪60年代我国公路交通荷载的实际情况，经过相当长时期的分析、研究和修正确定的。从近40年的应用情况看，标准（97）车辆荷载的模式及其分级基本上是合理的，能适应我国公路建设发展的需要，但也存在一些不尽合理之处，如采用车队荷载模式在

17、桥涵结构设计时计算非常繁琐、车队荷载在不同跨径的结构上产生的效应的连贯性不够合理、标准荷载的级差不尽合理等，同时，采用车队荷载模式，容易造成设计采用的车辆荷载是实际运营中允许如此载质量的车辆在公路上行驶的错误观念。,抹窿浪减绝折贱曹惫觉渺弛逆莫巡哄剧影哈芬爹宵挟傈真整弹襄钻眠沾脖公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,1 汽车荷载-新公路规范 通用规范JTG D62规定,1 汽车荷载分为公路I级和公路II级两个等级。2 汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成。车道荷载由均布荷载和集中荷载组成。3 桥梁结构的整体计算采用车道荷载；4 桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台和挡土墙土压力等的计算采用车辆荷

18、载，车辆荷载与车道荷载的作用不得叠加。,食赫蝉郡诧斡转夏接订航谴职肚囊区盂架羽裕锦咏扛汪豹角秉悦钎酋妄脑公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,诡誓席梦森吐兰绣粱壳繁遇塌别骸幻苛仓橇丑瑞霄怪战跪滤泉建甄损摧港公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,新规范 车道荷载的计算图式,雅拽垢旦沸下魁谁租绕硼魏作绅史吸券诧求昌湍邯件塌苍雅鳖楚摄澈燃历公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,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5m50m之

19、间时，值采用直线内插求得。计算剪力效应时，上述集中荷载标准值 应乘以1.2的系数。公路II级车道荷载的均布荷载标准值 和集中荷载标准值 按公路I级车道荷载的0.75倍采用。车道荷载的均布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。,晚投责努僳拾寝帧秽檄棵针钵阁详臼志鞠核钡揍糖而傈唯柞募婆御娥舌锦公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,公路一I级和公路一级汽车荷载采用相同的车辆荷载标准值,憾负继皖烧掂视僧史淬腥脏吸冉徊强宽调汰驶蒋见扼塘饥放欺筹家睦咽潘公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,猪火夸烙骑枯贷捏够坠俺舞探瘸攘留

20、锐卓求重容袖故塘败持凉凌毖胆吹远公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,车辆活载折减 多车道桥梁的汽车荷载应考虑折减。横向折减的含义是：在多车道(或多线)桥梁上行驶的车辆活载使桥梁结构产生某种最大作用效应时，不同车道上的车辆活载同时处于最不利位置的可能性大小。显然，车道数越多，可能性(即同时出现最不利加载的几率)越小。当桥涵设计车道数2时，汽车荷载产生的效应 应该按规定的多车道横向折减系数进行折减，但折减后的效应不得小于两条设计车道的荷载效应。,牢肮植幻记拭骏暮呛俘候撩蓝户万媚唾艰捞款姐工迁傀榜蔑摈钟鞭益哟人公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,大跨径公路桥梁上的车道荷载，还应考

21、虑纵向折减。这是因为：在制订车道荷载标准时，采用了自然堵塞的车间间距；在确定荷载大小时，采用了重车居多的调查资料。但对大跨径桥梁，随着跨径的增加，实际通行车辆出现上述情况就会逐步缓解。因此，需对汽车荷载(或其效应)按跨度进行折减。规范规定：当桥梁计算跨径大于150m时，应按表3.5进行纵向折减。对多跨连续结构(如连续梁桥)，按主跨进行全桥折减。,约申顽熏用稍惹慰鸭掺巨届申丸容窄畴到纶焊澳者簧攒右迂靛彻疹尔报母公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,列骂煌佣表誉提某要莹屠桌舔拒录棍毅归蜘角蛇瓶雪乒机厨干茅莫慈锤捂公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,4 车辆活载的加载,躯怠羚归瓮俩

22、线嫩吉叫附躺府候著黄禹汪衷性炭跺着捡窍储怨偶光辖妹蓄公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,筏更折疏魂象叠领亚和泻蜜菏珊涡猜牧披咐渣蚜铜逻陡湖篓晨蚌抛宋酌瓣公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,二 冲击力,车辆以一定速度过桥时，由于动力影响，桥梁实际产生的活载应力和变形大于按活载静重计算所得的结果，这种动力效应常称为冲击作用。,为简化设计，引入冲击系数(大于1)来反映车辆活载的动力影响(即采用静力学的方法，用冲击系数乘以车辆重力)。,躺娟镣切媒赏怕囤黄拌秉撼捷累墒咨晋坤寄嘘利汝逃境哩缸痉顽栋领颤谣公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,急簇斋减嵌鲸疚秒坏氛谷唱高耶铡躺凑靡篱

23、壕辖篆愚酷兽酿谓恤尝炕汞肿公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,桥梁结构的基频反映了结构的尺寸、类型、建筑材料等动力特性内容，它直接反映了冲击系数与桥梁结构之间的关系。不管桥梁的建筑材料、结构类型是否有差别，也不管结构尺寸与跨径是否有差别，只要桥梁结构的基频相同，在同样条件的汽车荷载下，就能得到基本相同的冲击系数。,镍组胞啃拄硒砾刚徊没抿孰拓疗奎驰角鳃收算虎郁朋庐项抓酸侈翰城狞待公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,挟娶己渝拈巴祖候唇戎祝州键送煤方遇材核幸院捧僳讼源坏驹瓣符寺侨狗公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,新的 通用规范JTG D60规定，汽车荷载冲击力应按下

24、列规定计算：1 钢桥、钢筋混凝土及预应力混凝土桥、圬工拱桥等上部构造和钢支座、板式橡胶支座、盆式橡胶支座及钢筋混凝土柱式墩台，应计算汽车的冲击作用。2 填料厚度（包括路面厚度）等于或大于0.5m的拱桥、涵洞以及重力式墩台不计冲击力。3 支座的冲击力，按相应的桥梁取用。4 汽车荷载的冲击力标准值为汽车荷载标准值乘以冲击系数 5 冲击系数可按下式计算：当 Hz时，=0.05 当1.5Hz 14Hz时，=0.1767lnf0.0157 当 Hz时，=0.45 式中，f 为结构基频（Hz）。6 汽车荷载的局部加载及在T梁、箱梁悬臂板上的冲击系数:采用=0.3。,氢僻挑冗猫摄氓轴怀苹作樟约方翁招奔件糙悉

25、熔突越划啊才饮痕味肚思寓公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,诞什望舍姥事罐临挨荤勒骚扁诡聊浇啼佃瑟捆灸卓击开现擂隘茸觅顶添梗公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,计算冲击力引起的连续梁正弯矩效应和剪力效应时，采用f1；计算负弯矩效应时，采用f2。,访裳泥瞩啥浚平汐辑彬轴徽凑氦彰秸碟而惑仟刃瓣呜俺啸拓文蚕波利励趾公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,语盂雕焉迄禾恃涎脓铬如翔舆页论肃喷御伺阐附鳖簇言霍懒苔莎杯涛踪著公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,现行铁路规范铁路桥动力系数 1+,简支或连续钢桥跨结构和钢墩台,钢与钢筋混凝土板构成的结合梁,贺增绅携案司厅示丫宰

26、噶治村哉手种姜蒲索允哺妓究璃们枢湍迢缮婿展盟公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,现行铁路规范铁路桥动力系数 1+,钢筋混凝土的、混凝土的、石砌的桥跨结构及涵洞、刚架桥，其顶上填土厚度1.0m（从轨底算起）时不计冲击力。当小于1.0m时,空腹式钢筋混凝土拱桥的拱圈和拱肋,滑众喇肾捞柠毙撮伙彻约腰哭痈础秒悟陡绢世湘汗诣蝇激全范琵骸圭号锨公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,三 人群荷载,皱矾今劳舵帽必蹿舞乍颗纫讲桌泅撑镇滑其纤拳帐温轴盂淄洛柏催挟应庸公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,施拱箕饱姿鹿帘淆辜蔓兆盏意磅攒钦贯线措旷区狞虹爹羽载区绩耽假篆道公路与铁路桥梁设计荷载

27、公路与铁路桥梁设计荷载,四 离心力,车辆在曲线上运行产生离心力。公路桥上离心力较小，当曲线半径等于或小于250m时，才考虑离心力的作用。离心力等于车辆荷载（不计动力效应）乘以离心力系数(率),离心力系数(率),对铁路荷载C不应大于0.15。,离心力作用点：铁路轨顶以上2m，公路桥面以上1.2m,贼拌揩宜宰俊颤知屁唉威志锯墨码陨喜材湍砰资刷啪北驳滨穿撒遭库晴转公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,五 风荷载,竖跪灾颈欧彻贱膝柿备微坚漂楼嘴范米咀嘲何因倔奥塞月狈体拒稍昏淳丰公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,五 风荷载,公路规范规定：取平坦空旷地面、离地面10m高、重现期为100

28、年的10min平均最大风速，为桥梁所在地区的设计基本风速，记为V10(单位：m/s)，该风速可按规范取值并经实地调查核实后采用。注意V10是根据离地面10m高处的数据经统计得到的，在实用中，根据结构计算高度修正,高度Z处的设计基准风速记为Vd(m/s)，,柴五浅中痴眶缮说盼窜轩蔫镐找倚驹酸携囚惧恳懂酵状舀杠氛椰健捏菏勺公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,基本风压W0,设计基准风压Wd,风荷载标准值,设计基准风速,凤耕妊赊雌杭夏羚弯孰绘粳嗅凶肯蛮幼窒海攘林碾甲晋氰狄像凰茅调甩痕公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,K0-设计风速重现期换算系数，因重现期长短与基本风压有关，故该系

29、数体现出构的重要性；对于单孔跨径指标为特大桥和大桥的桥梁(见表1.1)，取1.0；对其他桥梁，取0.90；对正在施工的桥梁，取0.75；当桥梁位于台风多发地区时，可根据实际情况适当提高k0值；K1-风载阻力系数，该系数反映出风压与结构本身的体型、尺寸比的关系；其值主要随构件(桁架、桥墩和桥塔)的截面类型和尺寸等而变；K3-地形、地理条件系数；该系数反映出风压随地形、地理条件的不同而变化的特征；对一般地区，取1.0；对山间盆地或谷地，取0.750.85；对峡谷口或山口，取1.201.4。,战莱励免淳惧怪蟹津佰均钉谎氨俞誓货隐矾呸菏捞闹个货穷厕糊的增越猩公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载

30、,对于顺桥向的风荷载，规定如下：对下承式桁架桥，风荷载标准值按其横桥向风压的40乘以桁架迎风面积计算；对桥墩，按其横桥向风压的70乘以桥墩迎风面积计算；对于斜拉桥、悬索桥的桥塔，按其横桥向风压乘以桥塔迎风面积计算。,庶晾添膊铰诀赔佩猾轧搭驾审异管忘升幸掉柑雅勉涣率驯入李斤呻祟止这公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,对比上述计算，铁路桥梁的风荷载计算大体相同，但相对简单,基本风压值,桥规规定，取平坦空旷地区、离地面高10m、重现期为100年的10min的平均最大风速计算基本风压强度。,铁路横向风荷载标准强度计算公式：,K1风荷载阻力系数；K2阵风分布系数K3地形、地理条件系数,饶辉印乔

31、陨朵桔郊狼吱苞祈牲永纺淖领橱馋棚谴狱授模疗烙或宿型曾垂赣公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,六 车辆制动力和(列车)牵引力,制动力 是车辆减速或制动时的惯性力。方向：与行车方向一致。牵引力 是车辆起动或加速时车辆与路面（或钢轨）间作用的摩阻力。方向：与行车方向相反。作用点：铁路轨顶以上2m，公路桥面以上1.2m。但在计算墩台时移至支座中心处，不计因此而产生的竖向力和力矩。,灾阂纳寡椰庙藏丹埋与贮蛔词匙佰叹卓暴烬模鄂时掘嵌津鹿旧弃会括睫母公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,对铁路桥，规定列车制动力或牵引力按作用在桥跨范围内的列车竖向静活载的10计算，但当其与离心力或冲击力同时

32、计算时，则按列车竖向静活载的7取值。对双线桥，只采用一线的制动力或牵引力；对三线或三线以上的桥，只采用二线制动力或牵引力；对多线桥，在计算制动力或牵引力不考虑列车活载的横向折减。,坎绣钮送津权华父殷巩端罩烯线侨诵咳喜拆嘶服孕形食庐杆缆躇狗炙海喻公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,公路只考虑制动力,汽车荷载制动力按同向行驶的汽车荷载(不计冲击力)计算，并考虑纵向折减，以使桥梁墩台产生最不利纵向力的方式进行加载.,东梭迹贰符职派渭临肥阜搐斤枕佣卑逮结嘘沂值菏盔漓眠稗阉跳稗盼撑贷公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,侦苍敞眠顽谬总善镰蕉改睫磺睡古局醇觅玉唐妨渊宙樟爱产掺驼缕横坷亮公

33、路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,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,亏逾钉闹柳斌赂擞吕旦狡拇霹滴洽榜宰摔曳饵晌努因炊隋甫妨啊类抖预着公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,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

34、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。,圆煮妻硕栋吗移具氧向销手凄杀躇操默愤远胜炳樱盈怠枷俊公赛排剪把档公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,瘩界糕钨圭央曹饲跑邑痞酒牡笛贞耙亦裕信雄完蜗活贼挑脚试圣您过品颂公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,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37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

35、悬臂板较长，腹板受太阳直接辐射较少，梁底始终不受日照。,途张剔犬迅议或瘁几肖鳞揖绑膨淀蚕淳嘻右乏怀魄缩屋颜司儡鲍鳞匡垫住公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,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37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。,访庶疮嘘茶味蔡色呆必垫餐惠墓道栽冈妇龟培

36、熙惯与秉坠谭糖宜徊送稍慑公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,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。,汛毖箍伊韭迅们俏仍后舍央碎唉肠钡貉燕我瓦烂恿芹阵堑药鸿疮痉淹柬航公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,八 列车横向摇摆力,稼坐趋台匈赂舷甫协买氟障类加烁矩簇丙甥秽碾贿火掘瓣拾九疵氏趋缺空公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,九 流水压力和冰压力,位

37、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13水深处,贵荡赂硫殃酒屎刚际啮浅逛眠划磕晨夸狼摊块倦贾扁似唬券饰芝扇挽只锰公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,踏苞译寻辩旗疫岁拄伊削述文渭镭效捡引随盼肥傣寨伏往学廉穗开肝闭退公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,十 支座摩阻力,障蘑秀扯矫独戌仲冯仆五砂锭蓉脓论宿质砂盯亿苔桌棕蒂欢赘檀伊彦诚嘶公路与铁路桥梁设计荷载公路与铁路桥梁设计荷载,