橋梁作用的分類、組合與計(jì)算(ppt)_第1頁(yè)
橋梁作用的分類、組合與計(jì)算(ppt)_第2頁(yè)
橋梁作用的分類、組合與計(jì)算(ppt)_第3頁(yè)
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本節(jié)內(nèi)容容要點(diǎn)::作用的分分類和組組合各類作用用的計(jì)算算概率極限限狀態(tài)設(shè)設(shè)計(jì)法橋梁作用用的分類類、組合合與計(jì)算算一、作用的含含義:直接作用用:直接施施加于結(jié)結(jié)構(gòu)上的的外力,,如車輛輛、人群群、結(jié)構(gòu)構(gòu)自重等等,可用用“荷載”這一術(shù)語(yǔ)語(yǔ)來(lái)概括括。間接作用用:不是以以外力形形式施加加于結(jié)構(gòu)構(gòu),是間間接作用用于結(jié)構(gòu)構(gòu)的,它它們產(chǎn)生生的效應(yīng)應(yīng)與結(jié)構(gòu)構(gòu)本身的的特性、、結(jié)構(gòu)所所處環(huán)境境等有關(guān)關(guān),如地地震、基基礎(chǔ)變位位、混凝凝土收縮縮和徐變變、溫度度變化等等。返回永久作用結(jié)構(gòu)重力(包括結(jié)構(gòu)附加重力)預(yù)加力土的重力土側(cè)壓力混凝土收縮及徐變作用水的浮力基礎(chǔ)變位作用二、作用用的分類類公路橋涵涵設(shè)計(jì)采采用的作作用分為為永久作用用、可變變作用和和偶然作作用三類。(公路橋橋梁)可變作用汽車荷載汽車沖擊力汽車離心力汽車引起的土側(cè)壓力人群荷載風(fēng)荷載汽車制動(dòng)力流水壓力冰壓力溫度(均勻溫度和梯度溫度)作用支座摩阻力偶然作用船舶或漂流物的撞擊作用地震作用汽車撞擊作用(鐵路橋橋梁)一、永久久作用的的含義指在設(shè)計(jì)計(jì)使用年年限內(nèi)其其作用的位位置、大大小和方方向不隨隨時(shí)間變變化,或其變變化值與與平均值值相比可可忽略不不計(jì)的作作用(或或荷載))。返回返回包括橋梁梁結(jié)構(gòu)自自重、土土側(cè)壓力力、靜水水壓力及及水浮力力、預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)的預(yù)加加力,混混凝土收收縮和徐徐變的作作用等。。3.1永久作用用二、永久久作用的的計(jì)算1.結(jié)構(gòu)構(gòu)重力結(jié)構(gòu)物自自身重力力(包括括橋面鋪鋪裝、附附屬設(shè)施施等附加加重力)),可按按照結(jié)構(gòu)構(gòu)物的實(shí)實(shí)際體積積乘以材材料的容容重計(jì)算算。公路橋梁梁結(jié)構(gòu)的的自重往往往占全全部設(shè)計(jì)計(jì)荷載的的很大部部分,采采用輕質(zhì)質(zhì)高強(qiáng)材材料對(duì)減減輕橋梁梁自重、、增大跨跨越能力力有重要要意義。。2.土側(cè)側(cè)壓力按其產(chǎn)生生的條件件,分為為靜土壓壓力、主主動(dòng)土壓壓力和被被動(dòng)土壓壓力。主要在橋橋梁下部部結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)用用到靜土土壓力、、主動(dòng)土土壓力。。土的側(cè)側(cè)壓力計(jì)計(jì)算涉及及到結(jié)構(gòu)構(gòu)形式、、填料性性質(zhì)、墩墩臺(tái)位移移和地基基變形,,還與水水文和外外加荷載載等因素素有關(guān)。。目前按按庫(kù)侖理理論推導(dǎo)導(dǎo)的公式式計(jì)算土土側(cè)壓力力。3.水的的浮力水浮力指指由地表表水或地地下水通通過(guò)地基基土壤的的孔隙傳傳遞給建建筑物基基礎(chǔ)底面面的水壓壓力,其其值等于于建筑物物所排開(kāi)開(kāi)的同等等體積的的水重。。位于巖石地基基上的基基礎(chǔ)一般被認(rèn)認(rèn)為是不不透水的的,可不計(jì)水水浮力;對(duì)于碎石類土土、砂類土土、粘砂砂土等透透水性地地基上的的墩臺(tái),,要考慮水水浮力。對(duì)預(yù)應(yīng)力混混凝土橋橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu),預(yù)加力在在結(jié)構(gòu)正常使用用極限狀狀態(tài)設(shè)計(jì)和使用階段段構(gòu)件應(yīng)應(yīng)力計(jì)算算時(shí),應(yīng)作為永久久作用計(jì)算其主主效應(yīng)和和次效應(yīng)應(yīng),計(jì)算時(shí)時(shí)應(yīng)考慮慮相應(yīng)階階段的預(yù)預(yù)應(yīng)力損損失,但但不計(jì)由由于偏心心距增大大所引起起的附加加效應(yīng);;在結(jié)構(gòu)承載能力力極限狀狀態(tài)設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)預(yù)加應(yīng)應(yīng)力不作作為作用用,而將預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋作為為結(jié)構(gòu)抗抗力的一一部分,但在連連續(xù)梁等等超靜定定結(jié)構(gòu)中中,仍需考慮預(yù)預(yù)加力的的次效應(yīng)應(yīng)。4.預(yù)加加力5.混凝凝土收縮縮及徐變變作用在外部超超靜定的的混凝土土橋、鋼鋼和混凝凝土的組組合結(jié)構(gòu)構(gòu)等應(yīng)考考慮混凝凝土收縮縮及徐變變的作用用?;炷潦湛s縮及徐變變作用是是長(zhǎng)期存存在并一一起作用用的。混混凝土徐徐變的計(jì)計(jì)算,可可假定徐徐變變形形與混凝凝土應(yīng)力力呈線性性關(guān)系并并確定適適當(dāng)?shù)男煨熳兿禂?shù)數(shù)來(lái)進(jìn)行行。混凝凝土收縮縮可按結(jié)結(jié)構(gòu)降溫溫考慮。?;A(chǔ)變位一一旦發(fā)生,,對(duì)結(jié)構(gòu)的的影響也是是長(zhǎng)期的。?;A(chǔ)變位位的影響可可按工程實(shí)實(shí)際情況加加以分析。6.基礎(chǔ)變變位作用一、可變作作用(活載載)的定義義可變作用是指在設(shè)計(jì)計(jì)使用年限限內(nèi)其作用用位置、大小小和方向隨時(shí)間變化化,且其變變化值與平平均值相比比不可忽略略的作用。3.2可變作用返回1、汽車荷載載汽車荷載分分為公路—I級(jí)和公路—II級(jí)。汽車荷載由由車道荷載載和車輛荷荷載組成。。車道荷載用于橋梁結(jié)結(jié)構(gòu)的整體體計(jì)算(例例如主梁、、主拱和主主桁架等的的計(jì)算);;車輛荷載用于局部加加載、涵洞洞、橋臺(tái)和和擋土墻壓壓力等計(jì)算算。一、公路橋橋梁基本可可變作用(活載)3.2.1基本可變作作用(1)車道荷載的計(jì)算圖式式示于下圖圖中。車道荷載均布荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值:集中荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值:當(dāng)橋梁計(jì)算算跨徑小于于等于5m時(shí),計(jì)算跨徑大大于等于50m時(shí),計(jì)算跨徑在在5m至50m之間時(shí),按按直線線內(nèi)插求得得。計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí),上述集集中荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)應(yīng)再乘乘以1.2的系數(shù)。公路—Ⅰ級(jí)車道荷載載取值:車道荷載的的特點(diǎn):(1)車道荷載的的形式簡(jiǎn)明明。在內(nèi)力影影響線上加加載只要已已知影響線線面積與最最大坐標(biāo)值值就可以,,加載手續(xù)續(xù)簡(jiǎn)單,電電算和手算算工作量均均較少;(2)通過(guò)車道道荷載中的的均布荷載加加集中荷載載的模式可可以解決大大、中、小小不同跨徑徑的活載設(shè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),例如均布布荷載的集集度在某跨跨徑區(qū)段可可采用跳躍躍變化以滿滿足不同跨跨徑的要求求;(3)車道荷載載中的集中中荷載可采采用雙值,,以滿足彎彎矩和剪力力計(jì)算的不不同要求;;均布荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值和和集中中荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值按按公路—Ⅰ級(jí)車道荷載載的0.75倍采用。公路—Ⅱ級(jí)車道荷載載:(2)車輛荷載::公路—Ⅰ級(jí)和公路—Ⅱ級(jí)汽車荷載載采用相同同的車輛荷荷載標(biāo)準(zhǔn)值值。標(biāo)準(zhǔn)車輛輛荷載采用用原橋規(guī)汽汽車—超20級(jí)荷載中總總重為550kN的加重車。。車輛荷載以以一輛標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)車表示,,其縱、平平面尺寸示示于圖1-3-2,主要技術(shù)術(shù)指標(biāo)規(guī)定定于表1-3-2。圖1-3-2車輛荷載的的縱、平面面尺寸車輛荷載在在每個(gè)設(shè)計(jì)計(jì)車道上布布置一輛單單車。車輛荷載的的主要技術(shù)術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目單位技術(shù)指標(biāo)車輛重力標(biāo)準(zhǔn)值550前軸重力標(biāo)準(zhǔn)值30中軸重力標(biāo)準(zhǔn)值2×120后軸重力標(biāo)準(zhǔn)值2×140軸距m3+1.4+7+1.4輪距m1.8前輪著地寬度及長(zhǎng)度m0.3×0.2中、后輪著地寬度及長(zhǎng)度m0.6×0.2車輛外形尺寸(長(zhǎng)×寬)m15×2.5車輛荷載的的作用:除了以上談?wù)劶暗挠糜谟诰植考虞d等的作用外,車輛荷荷載還用于于荷載橫向分分布的計(jì)算。圖1-3-3車輛荷載橫橫向布置0.51.81.31.82.50.62.5車道荷載的的均布荷載載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)應(yīng)滿布于使使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生生最不利效應(yīng)應(yīng)的同號(hào)影響線上;集中荷荷載標(biāo)準(zhǔn)值值只作用于于相應(yīng)影響線線中一個(gè)最大影響線線峰值處。(3)汽車荷載載的有關(guān)規(guī)規(guī)定如下::汽車荷載分分為公路—I級(jí)和公路—II級(jí)兩個(gè)等級(jí)級(jí)。各級(jí)公公路橋涵設(shè)設(shè)計(jì)的汽車車荷載等級(jí)級(jí)應(yīng)符合下下表規(guī)定::公路等級(jí)高速、一級(jí)公路二、三、四級(jí)公路汽車荷載等級(jí)公路—Ⅰ級(jí)公路—Ⅱ級(jí)注:二級(jí)公公路為干線線公路且重重型車輛多多時(shí),其橋橋涵的設(shè)計(jì)計(jì)可采用公路—Ⅰ級(jí)汽車荷荷載。四級(jí)公路上上重型車輛輛少時(shí),其其橋涵設(shè)計(jì)計(jì)所采用的的公路—Ⅱ級(jí)車道荷荷載的效應(yīng)應(yīng)可乘以0.8的折減系數(shù)數(shù),車輛荷荷載的效應(yīng)應(yīng)可乘以0.7的折減系數(shù)數(shù)。汽車荷載等等級(jí)車道荷載橫向分布系系數(shù)應(yīng)按設(shè)計(jì)車道數(shù)數(shù)布置車輛荷荷載進(jìn)行計(jì)計(jì)算。橋涵設(shè)計(jì)車車道數(shù)應(yīng)符符合下表規(guī)規(guī)定。多車車道橋梁上上的汽車荷荷載應(yīng)考慮慮多車道折減減。當(dāng)橋涵設(shè)設(shè)計(jì)車道數(shù)數(shù)等于或大大于2時(shí),,由汽車荷荷載產(chǎn)生的的效應(yīng)應(yīng)按按表格規(guī)定定的多車道道折減系數(shù)數(shù)進(jìn)行折減減,但折減后的效效應(yīng)不得小小于兩設(shè)計(jì)車道道的荷載效應(yīng)應(yīng)。橋涵設(shè)計(jì)車車道數(shù)行車道寬度W(m)橋涵設(shè)計(jì)車道數(shù)車輛單向行駛時(shí)車輛雙向行駛時(shí)W<6.06.0≤W<10.510.5≤W<14.014.0≤W<17.517.5≤W<21.021.0≤W<24.524.5≤W<28.028.0≤W<31.56.0≤W<14.014.0≤W<21.021.0≤W<28.028.0≤W<35.012345678橫向折減系系數(shù)橫向布置設(shè)計(jì)車道數(shù)345678橫向折減系數(shù)0.780.670.600.550.520.50注:兩車道道不作折減減。大跨徑橋梁梁上的汽車車荷載應(yīng)考考慮縱向折折減。當(dāng)橋梁計(jì)算算跨徑L≥150m時(shí),應(yīng)按表表格規(guī)定的的縱向折減減系數(shù)進(jìn)行行折減。當(dāng)當(dāng)為多跨連連續(xù)結(jié)構(gòu)時(shí)時(shí),整個(gè)結(jié)結(jié)構(gòu)均應(yīng)按按最大計(jì)算跨徑徑考慮汽車荷載載效應(yīng)的縱向向折減。計(jì)算跨徑L(m)縱向折減系數(shù)計(jì)算跨徑L(m)縱向折減系數(shù)150≤L<400400≤L<600600≤L<8000.970.960.95800≤L<1000L≥10000.940.93縱向折減系數(shù)數(shù)(1)沖擊力力的產(chǎn)生活載以一定的的速度在橋上上行駛時(shí),會(huì)會(huì)使橋梁發(fā)生生振動(dòng),產(chǎn)生生動(dòng)力作用。。這種動(dòng)力作作用會(huì)使橋梁梁的內(nèi)力和變變形較靜活載載作用時(shí)大。。這種現(xiàn)象就就統(tǒng)稱為沖擊擊作用。2.沖擊力(2)荷載沖沖擊力的計(jì)算算通常的做法是是:在橋梁動(dòng)動(dòng)載試驗(yàn)的基基礎(chǔ)上提出近近似計(jì)算公式式,把動(dòng)力問(wèn)問(wèn)題簡(jiǎn)化為靜靜力問(wèn)題來(lái)處處理。公路《橋規(guī)》稱μ為沖擊系數(shù)(3)汽車沖擊力計(jì)計(jì)算規(guī)定(新版本《04橋規(guī)》)1)鋼橋、鋼筋筋混凝土及預(yù)預(yù)應(yīng)力混凝土土橋、圬工拱拱橋等上部構(gòu)構(gòu)造和鋼支座座、板式橡膠膠支座、盆式式橡膠支座及及鋼筋混凝土土柱式墩臺(tái),,應(yīng)計(jì)算汽車車的沖擊作用用。2)填料厚度((包括路面厚厚度)等于大大于0.5m的拱涵以及重重力式墩臺(tái)不不計(jì)沖擊力。。3)支座的沖擊擊力,按相應(yīng)的橋梁取用。4)汽車荷載的的沖擊力標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值為汽車荷荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘乘以沖擊系數(shù)數(shù)。沖擊系數(shù)可按按下式計(jì)算::式中--結(jié)構(gòu)基頻(()。。汽車局部加載載及在T梁、箱梁懸臂臂板上的沖擊擊系數(shù)采用1.3。簡(jiǎn)支梁橋結(jié)構(gòu)構(gòu)的基頻可按按下列公式計(jì)計(jì)算:式中——結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨跨徑;;——結(jié)構(gòu)材料的彈彈性模量;;——結(jié)構(gòu)跨中截面面的截面慣性性矩;;——結(jié)構(gòu)跨中處的的單位長(zhǎng)度量量;;——結(jié)構(gòu)跨中處延延米結(jié)構(gòu)重力力;;——重力加速度。。(4)結(jié)構(gòu)的基頻計(jì)計(jì)算:連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)構(gòu)的基頻可按按下列公式計(jì)計(jì)算:計(jì)算連續(xù)梁的的沖擊力引起起的正彎矩效效應(yīng)和剪力效效應(yīng)時(shí),采用用;;計(jì)算連續(xù)續(xù)梁的沖擊力力引起的負(fù)彎彎矩效應(yīng)時(shí)采采用。。3.汽車離心力(1)離心力力的產(chǎn)生當(dāng)車輛行駛在在曲線線路上上時(shí),因方向向變化而引起起的徑向水平平力。(2)汽車離離心力的計(jì)算算當(dāng)彎道橋的曲曲線半徑等于于或小于250m時(shí),應(yīng)計(jì)算汽汽車荷載引起起的離心力。。汽車荷載離心心力標(biāo)準(zhǔn)值為車輛荷載(不計(jì)沖擊力)標(biāo)準(zhǔn)值乘以以離心力系數(shù)數(shù)C計(jì)算。C值按下式計(jì)算算:式中:V——設(shè)計(jì)行車速度度(km/h);R——曲線半徑(m);離心力的著力力點(diǎn)在橋面以以上1.2m處,為計(jì)算方方便也可移至至橋面上,不不計(jì)由此引起起的作用效應(yīng)應(yīng)。計(jì)算多車道橋橋梁的汽車荷荷載離心力時(shí)時(shí),車輛荷載載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)乘以橫向折減減系數(shù)。4.人群荷載(新規(guī)范)(1)公路橋人群荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值按下列規(guī)規(guī)定采用:1)當(dāng)橋梁計(jì)算算跨徑L≤50m時(shí),人群荷載載標(biāo)準(zhǔn)值為3.0;當(dāng)橋梁計(jì)算算跨徑L≥150m時(shí),人群荷載載標(biāo)準(zhǔn)值為2.5;當(dāng)橋梁計(jì)算算跨徑在50m和150m之間時(shí),可由由線性內(nèi)插得得到人群荷載載標(biāo)準(zhǔn)值。對(duì)對(duì)跨徑不等的的連續(xù)結(jié)構(gòu),,以最大計(jì)算算跨徑為準(zhǔn)。。城市郊區(qū)行人人密集地區(qū)的的公路橋梁,,人群荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值取上述述規(guī)定值的1.15倍。專用人行橋梁梁,人群荷載載標(biāo)準(zhǔn)值3.5。2)人群荷載在在橫向應(yīng)布置置在人行道的的凈寬度內(nèi),,在縱向施加加于使主梁產(chǎn)產(chǎn)生最不利荷荷載效應(yīng)的區(qū)區(qū)段內(nèi)。3)人行道板((局部構(gòu)件))可以一塊板板為單元,按按標(biāo)準(zhǔn)值為4.0的均布荷載。。4)計(jì)算人行道道欄桿時(shí),作作用在欄桿立立柱頂上的水水平推力標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值取0.75kN/m;作用在欄桿桿扶手上的豎豎向力標(biāo)準(zhǔn)值值取1.0kN/m。二、城市橋梁梁基本可變作作用1.汽車荷載汽車荷載車輛荷載車道荷載(1)車道荷載城-A級(jí)汽車荷載城-B級(jí)汽車荷載P、qk依據(jù)計(jì)算跨徑徑確定計(jì)算彎矩q采用標(biāo)準(zhǔn)值qM,計(jì)算剪力q采用qQ.車道荷載計(jì)算算取值表跨徑/m城-A級(jí)城-B級(jí)qMqQPqMqQP2<L<2022.537.514019.025.013020<L<15010.015.03009.511160(2)車輛荷載60KN140KN140KN200KN160KN城-A車輛荷載城-B車輛荷載(3)車道折減系系數(shù)橫向布置設(shè)計(jì)車道數(shù)12345≥6橫向折減系數(shù)1.001.000.800.670.600.552.沖擊系數(shù)車道荷載車輛荷載3.人群荷載人行道板(局局部構(gòu)件)按按人群荷載集集度5KN/m2或1.5KN的豎向集中力力分別計(jì)算加載長(zhǎng)度L<20m城市橋梁專用人行橋加載長(zhǎng)度L≥20m城市橋梁專用人行橋1、列車活載列車活載采用用中華人民共共和國(guó)鐵道部部標(biāo)準(zhǔn)活載((簡(jiǎn)稱中—活載)。中—活載象征性的的模擬列車載載重的情況,,普通活載左左邊5個(gè)集中荷載相相當(dāng)于一臺(tái)機(jī)機(jī)車的重量,,其后一段30m長(zhǎng)的均布荷載載大致與兩臺(tái)臺(tái)煤水車及另另一臺(tái)機(jī)車相相當(dāng);最右側(cè)側(cè)的均布荷載載表示列車的的車輛載重,,其長(zhǎng)度不限限。對(duì)跨度很短的的橋,往往由由3個(gè)軸重所所組成的特種種荷載控制設(shè)設(shè)計(jì)。我國(guó)制定新的的列車活載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與國(guó)際際鐵路聯(lián)盟((UIC)制定的活載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)一致。三、鐵路橋梁梁基本可變荷荷載中一活載圖式式雙線橋跨結(jié)構(gòu)構(gòu)中主要桿件件及墩臺(tái)的列列車豎向活載載設(shè)計(jì)值為兩兩線之和的90%檢算橋梁橫向向穩(wěn)定時(shí),空空車時(shí)最大橫橫向風(fēng)力為不不利,標(biāo)準(zhǔn)值值采用10KN/m2列車動(dòng)力效應(yīng)應(yīng)列車豎向活載載包括列車豎豎向動(dòng)力作用用,該列車豎豎向活載等于于列車豎向靜靜活載乘以動(dòng)動(dòng)力系數(shù)(1+μ),其動(dòng)力系系數(shù)應(yīng)按系列列公式計(jì)算①簡(jiǎn)支或連續(xù)續(xù)的鋼橋跨結(jié)結(jié)構(gòu)和鋼墩臺(tái)臺(tái):②鋼與砼板的的結(jié)合梁鐵路《橋規(guī)》用(1+μ)表示動(dòng)力系系數(shù)③鋼筋砼、砼砼、石砌的橋橋跨結(jié)構(gòu)及涵涵洞、剛架橋橋其頂上填土土厚度h≥1m時(shí),不計(jì)列車車豎向動(dòng)力作作用④空腹式鋼筋筋砼拱橋的拱拱圈和拱肋鐵路離心力著著力點(diǎn)作用于于軌頂2m,C不應(yīng)大于0.153列車離心力計(jì)計(jì)算4人群荷載老規(guī)范:設(shè)計(jì)計(jì)人行道板時(shí)時(shí),考慮維修修時(shí)堆放道碴碴,離梁中心心線2.45m按10KPa,2.45m以外按4KPa。新規(guī)范:道碴碴橋面和明橋橋面的人行道道4.0KPa人行道板按1.5KN檢算,欄桿水水平推力按0.75KN/m,立柱和扶手按按1.0KN集中檢算1、列車活載四、高速鐵路路橋梁基本可可變荷載列車豎向活載載采用ZK活載,并符合合下列規(guī)定::①對(duì)于單線或或雙線的橋涵涵結(jié)構(gòu),各線線均應(yīng)計(jì)入ZK活載作用;②對(duì)于多于兩兩線的橋涵結(jié)結(jié)構(gòu),按下列列最不利情況況考慮;a.按兩條線路在在最不利位置置承受ZK活載,其余線線路不承受列列車活載;b.所有線路在最最不利位置承承受75%的ZK活載。ZK標(biāo)準(zhǔn)活載圖式式ZK特種活載圖式式③設(shè)計(jì)加載,,活載圖式可可以任意截取取。對(duì)多符號(hào)號(hào)影響線,在在同符號(hào)影響響線各區(qū)段進(jìn)進(jìn)行加載,異異符號(hào)影響線線分下列兩種種情況考慮::a.異號(hào)影響線區(qū)區(qū)段長(zhǎng)度不大大于15m可不加活載b.大于15m,按空車靜活活載10kN/m加載;④空車檢算算各部分構(gòu)件件時(shí),按10kN/M計(jì)算;⑤橋墩結(jié)構(gòu)或或橋臺(tái)應(yīng)按實(shí)實(shí)際施工及養(yǎng)養(yǎng)護(hù)可能進(jìn)行行檢算。2、沖擊力列車豎向靜活活載乘以動(dòng)力力系數(shù)1+μμ系數(shù)取值①橋跨結(jié)構(gòu)為加載長(zhǎng)度<3.61m時(shí)按3.61m計(jì)算;簡(jiǎn)支梁梁時(shí)為梁的跨跨度;n跨連續(xù)時(shí)平均均跨度乘以下下列系數(shù)N=21.20;N=31.30N=41.40N>51.50②涵洞及結(jié)構(gòu)構(gòu)頂面有填土土的承重結(jié)構(gòu)構(gòu),當(dāng)頂面填填土厚He>3m,不計(jì)列車動(dòng)動(dòng)力作用,當(dāng)當(dāng)He<3m按下式計(jì)算③計(jì)算實(shí)體墩墩臺(tái)、基礎(chǔ)和和土壓力,不不計(jì)動(dòng)力系數(shù)數(shù)④支座動(dòng)力系系數(shù)的計(jì)算公公式,應(yīng)采用用相應(yīng)的橋跨跨結(jié)構(gòu)動(dòng)力系系數(shù)1+車輛制動(dòng)力或或(列車牽引力))是指車輛在在剎車或啟動(dòng)動(dòng)時(shí)為克服車車輛的慣性力力或阻力而在在路面或軌道道與車輪之間間發(fā)生的滑動(dòng)動(dòng)摩擦力。制動(dòng)力或牽引引力時(shí)墩臺(tái)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)算的重重要荷載,是是作用在橋上上的縱向水平平力,但兩者者的方向相反反。1.制動(dòng)力汽車制動(dòng)力作作用點(diǎn)一般在在橋面以上1.2m處。列車制動(dòng)力作作用點(diǎn)一般在在軌頂以上2m處3.2.2其他可變作用用(1)汽車荷載制制動(dòng)力可按下列規(guī)定定計(jì)算和分配配:汽車荷載制動(dòng)動(dòng)力按同向行行駛的汽車荷荷載(不計(jì)沖沖擊力)計(jì)算算,并應(yīng)按本本規(guī)范表4.3.1-5的規(guī)定,以以使橋梁墩臺(tái)臺(tái)產(chǎn)生最不利利縱向力的加加載長(zhǎng)度進(jìn)行行縱向折減。。一個(gè)設(shè)計(jì)車道道上由汽車荷荷載產(chǎn)生的制制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值值按本規(guī)范第第4.3.1條規(guī)定的車車道荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值在加載長(zhǎng)長(zhǎng)度上計(jì)算的的總重力的10%計(jì)算,,但公路—Ⅰ級(jí)汽車荷載載不得小于165kN;公路—Ⅱ級(jí)汽車荷載載不得小于90kN。同向行駛雙車車道的汽車荷荷載制動(dòng)力標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值為一個(gè)個(gè)設(shè)計(jì)車道制制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值值的兩倍;同同向行駛?cè)囓嚨罏橐粋€(gè)設(shè)設(shè)計(jì)車道的2.34倍;;同向行駛四四車道為一個(gè)個(gè)設(shè)計(jì)車道的的2.68倍倍。(2)列車制動(dòng)力力的計(jì)算:制動(dòng)力或牽引引力按列車豎豎向靜活載的的10%計(jì)算。但當(dāng)與與離心力或列列車豎向動(dòng)力力作用同時(shí)計(jì)計(jì)算時(shí),制動(dòng)動(dòng)力或牽引力力按列車豎向向靜活載的7%計(jì)算。雙線橋應(yīng)采用用一線的制動(dòng)力力或牽引力;三線及以上上的橋梁,應(yīng)應(yīng)采用兩線的制動(dòng)力力或牽引力。橋頭破壞棱體體范圍內(nèi)的列列車活載所產(chǎn)產(chǎn)生的制動(dòng)力力或牽引力不不予計(jì)算。制動(dòng)力或牽引引力作用在軌軌頂以上2m處,但計(jì)算橋橋墩臺(tái)時(shí)移至至支座中心處處,計(jì)算臺(tái)頂頂活載的制動(dòng)動(dòng)力或牽引力力時(shí)移至軌底底,計(jì)算剛架架結(jié)構(gòu)時(shí)移至至橫桿中線處處,均不計(jì)移移動(dòng)作用點(diǎn)所所產(chǎn)生的豎向向力或力矩。。采用特種活載載時(shí),不計(jì)算算制動(dòng)力或牽牽引力。2.風(fēng)荷載(1)概述(2)風(fēng)力的計(jì)算分析橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)的強(qiáng)度、剛剛度和穩(wěn)定性性時(shí),應(yīng)考慮慮風(fēng)荷載的影影響。對(duì)大跨跨度的斜拉橋橋和懸索橋以以及高聳的橋橋塔和橋墩,,風(fēng)力的影響響更大。當(dāng)風(fēng)以一定速速度運(yùn)動(dòng)并受受到橋梁的阻阻礙時(shí),橋梁梁就承受風(fēng)壓壓。風(fēng)壓分為為順風(fēng)向和橫橫風(fēng)向;順風(fēng)向的風(fēng)壓壓可視為平均均風(fēng)壓或脈動(dòng)動(dòng)風(fēng)壓。采用用靜力計(jì)算方方法處理平均均風(fēng)壓對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)的影響;對(duì)對(duì)脈動(dòng)風(fēng)壓,,要按隨機(jī)振振動(dòng)理論進(jìn)行行分析。(1)概述風(fēng)力可按以下下方法計(jì)算::風(fēng)力是風(fēng)壓與與迎風(fēng)面積的的乘積。(2)風(fēng)力的計(jì)算:風(fēng)力指大風(fēng)吹吹到橋跨結(jié)構(gòu)構(gòu)、橋墩臺(tái)和和列車時(shí)所產(chǎn)產(chǎn)生的風(fēng)壓力力。方向與橋橋梁軸線垂直直的風(fēng)力稱橫橫向風(fēng)力;方方向與橋梁軸軸線一致的風(fēng)風(fēng)力稱縱向風(fēng)風(fēng)力。其計(jì)算算與橋跨結(jié)構(gòu)構(gòu)所處地區(qū)的的風(fēng)壓強(qiáng)度與與受風(fēng)面積有有關(guān)。風(fēng)荷載計(jì)算公公式:K1—風(fēng)載阻力系數(shù)數(shù)。K2—考慮地面粗糙糙度類別和梯梯度風(fēng)的風(fēng)速速高度變化修修正系數(shù)。該該系數(shù)反映出出風(fēng)壓隨地形形、地理?xiàng)l件件(一般地區(qū)區(qū)、谷地、山山口、沿海海海面等)的不不同變化而變變化的特征;;取值視實(shí)際際情況而定。。K3—地形地理?xiàng)l件件系數(shù)。W0—基本風(fēng)壓值((kN/m2)。一般參照《全全國(guó)基本風(fēng)壓壓分布圖》取取值;Awh—橫向迎風(fēng)面積積m2,按橋跨結(jié)構(gòu)構(gòu)各部分的實(shí)實(shí)際尺寸計(jì)算;3.溫度影響力對(duì)靜定結(jié)構(gòu),,氣溫的變化化通常只會(huì)導(dǎo)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的伸伸長(zhǎng)或縮短;;在超靜定結(jié)結(jié)構(gòu)中,由于于氣溫的變化化引起的變形形受到約束,,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)產(chǎn)生相應(yīng)的附附加力。由于日照、驟驟冷等天氣情情況引起的溫溫差對(duì)靜定結(jié)結(jié)構(gòu)或超靜定定結(jié)構(gòu)均可能能產(chǎn)生附加力力。氣溫變化的幅幅度,可按橋橋梁所在地區(qū)區(qū)的氣溫條件件(一般取當(dāng)當(dāng)?shù)刈罡吆妥钭畹驮缕骄鶜鈿鉁兀┐_定。。氣溫變化值值,應(yīng)自結(jié)構(gòu)構(gòu)合龍時(shí)的溫溫度算起。4.支座摩阻力支座摩阻力是是上部結(jié)構(gòu)由由溫度等引起起的變位而產(chǎn)產(chǎn)生的,其作作用方向與上上部結(jié)構(gòu)的變變位方向相反反作用點(diǎn)在支支座處。支座摩阻力標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值按下式式計(jì)算:F=μWW—作用于活動(dòng)支支座處由上部部結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)產(chǎn)生的效應(yīng);;μ—支座的摩擦系系數(shù),按支座座種類取值。。二、船只或飄飄流物的撞擊擊力一、地震力三、汽車的撞撞擊力3.3偶然作用用返回地震力是是指強(qiáng)烈烈的地面面運(yùn)動(dòng)引引起結(jié)構(gòu)構(gòu)自身的的慣性力力(加速速度與質(zhì)質(zhì)量的乘乘積)。。它不僅僅與地面面運(yùn)動(dòng)的的強(qiáng)烈程程度有關(guān)關(guān),也與與結(jié)構(gòu)的的動(dòng)力特特性有關(guān)關(guān),還與與橋梁所所在處的的地質(zhì)情情況有關(guān)關(guān)。一、地震震力豎直方向向水平方向向(導(dǎo)致結(jié)結(jié)構(gòu)破壞壞的主要要原因))地震作用用地震時(shí)地地面最大大水平加加速度統(tǒng)統(tǒng)計(jì)值(地震動(dòng)動(dòng)峰值加加速度))≥1.0g進(jìn)行抗震震設(shè)計(jì)≥4.0g專門的抗抗震設(shè)計(jì)計(jì)和研究究≤0.05g除特殊要要求外,,采用簡(jiǎn)簡(jiǎn)易設(shè)防防二、船舶舶或漂流流物的撞撞擊力1海輪撞擊擊作用的的標(biāo)準(zhǔn)值值規(guī)定船舶裝載量DWT(t)300050007500100002000030000橫橋向撞擊作用(kN)196002540031000358005070062100順橋向撞擊作用(kN)98001270015500179002535031050二.橋梁梁結(jié)構(gòu)必必要時(shí)需需考慮汽車的撞撞擊作用:汽車撞擊擊荷載在在規(guī)定車車輛行駛駛方向取取1000kN;在車輛行行駛垂直直方向取取500kN,兩個(gè)方向向的撞擊擊荷載不不同時(shí)考考慮,撞撞擊荷載載作用于于行車道道以上1.2m處,直接接分布于于撞擊涉涉及的構(gòu)構(gòu)件上。。一.作用效應(yīng)應(yīng)分類3.4作用效應(yīng)應(yīng)組合各種荷載載并非同同時(shí)作用用于橋梁梁上,應(yīng)應(yīng)當(dāng)根據(jù)據(jù)各種荷荷載重要要性的不不同和同同時(shí)作用用的可能能性進(jìn)行行適當(dāng)?shù)牡慕M合,,按分項(xiàng)項(xiàng)系數(shù)的的設(shè)計(jì)表表達(dá)式進(jìn)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)。承載能力力極限狀狀態(tài)正常使用用極限狀狀態(tài)公路、鐵鐵路M計(jì)——按不利的的荷載組組合,某某截面將將出現(xiàn)最最大彎矩矩值Mj——截面所能能承受的的最大彎彎矩限制應(yīng)力力短期荷載載下的變變形各種荷載載組合下下的裂縫縫寬度1作用效應(yīng)應(yīng)組合的的分類(1)公路橋涵涵結(jié)構(gòu)按按承載能能力極限限狀態(tài)設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)體現(xiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)的安全全性,以以塑性理論論為基礎(chǔ)。。基本組合合:永久久作用的的標(biāo)準(zhǔn)效效應(yīng)與可可變作用用設(shè)計(jì)值值效應(yīng)(結(jié)構(gòu)的的常規(guī)設(shè)設(shè)計(jì))偶然組合合:永久作用用的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)效應(yīng)與與可變作作用某種種代表值值效應(yīng)(結(jié)構(gòu)特特殊情況況下的設(shè)設(shè)計(jì))二、公路路荷載效效應(yīng)組合合應(yīng)采用以以下兩種種作用效效應(yīng)組合合:(1)基本組合合。永久久作用的的設(shè)計(jì)值值效應(yīng)與與可變作作用設(shè)計(jì)計(jì)值效應(yīng)應(yīng)相組合合,其效效應(yīng)組合合表達(dá)式式應(yīng)滿足足為:式中:—承載能力力極限狀狀態(tài)下作作用基本本組合的的效應(yīng)組組合設(shè)計(jì)計(jì)值;—結(jié)構(gòu)重要要性系數(shù)數(shù),按表表1-3-10規(guī)定的結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)安全等等級(jí)采用用。對(duì)應(yīng)應(yīng)于設(shè)計(jì)計(jì)安全等等級(jí)一級(jí)級(jí)、二級(jí)級(jí)和三級(jí)級(jí)分別取取不小于于1.1、1.0和0.9;公路橋涵涵結(jié)構(gòu)的的安全等等級(jí)表表1-3-10安全等級(jí)橋涵類型結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)一級(jí)特大橋、重要大橋1.1二級(jí)大橋、中橋、重要小橋1.0三級(jí)小橋、涵洞0.9——第i個(gè)永久作作用效應(yīng)應(yīng)分項(xiàng)系系數(shù),按按下表采采用;永久作用用效應(yīng)的的分項(xiàng)系系數(shù)表表1-3-11編號(hào)作用類別永久作用效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)的承載能力不利時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)的承載能力有利時(shí)1混凝土和圬工結(jié)構(gòu)重力(包括結(jié)構(gòu)附加重力)1.21.0鋼結(jié)構(gòu)重力(包括結(jié)構(gòu)附加重力)1.1~1.22預(yù)加力1.21.03土的重力1.20.94土側(cè)壓力1.41.05混凝土收縮及徐變作用1.01.06水的浮力1.01.07基礎(chǔ)變位作用混凝土和圬工結(jié)構(gòu)0.50.5鋼結(jié)構(gòu)1.01.0注:本表表編號(hào)1中,當(dāng)鋼鋼橋采用用鋼橋面面板時(shí),,永久作作用效應(yīng)應(yīng)分項(xiàng)系系數(shù)取1.1;當(dāng)采用用混凝土土橋面板板時(shí),取取1.2?!趇個(gè)永久作作用效應(yīng)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值;——汽車荷載載效應(yīng)((含汽車車沖擊力力、離心心力)的的分項(xiàng)系系數(shù),取取=1.4。當(dāng)某個(gè)個(gè)可變作作用在效效應(yīng)組合合中超過(guò)過(guò)汽車荷荷載效應(yīng)應(yīng)時(shí),則則該作用用取代汽汽車荷載載,其分分項(xiàng)系數(shù)數(shù)應(yīng)采用用汽車荷荷載的分分項(xiàng)系數(shù)數(shù);對(duì)專專為承受受某作用用而設(shè)置置的結(jié)構(gòu)構(gòu)或裝置置,設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)該作作用的分分項(xiàng)系數(shù)數(shù)取與汽汽車荷載載同值;;——汽車荷載載效應(yīng)((含汽車車沖擊力力、離心心力)的的標(biāo)準(zhǔn)值值;——在作用效效應(yīng)組合合中除汽汽車荷載載效應(yīng)((含汽車車沖擊力力、離心心力)、、風(fēng)荷載載外的其其他第j個(gè)可變作作用效應(yīng)應(yīng)的分項(xiàng)項(xiàng)系數(shù),,取=1.4,但風(fēng)荷荷載的分分項(xiàng)系數(shù)數(shù)取=1;——在作用效效應(yīng)組合合中除汽汽車荷載載效應(yīng)((含汽車車沖擊力力、離心心力)外外的其他他第j個(gè)可變作作用效應(yīng)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值;——在作用效效應(yīng)組合合中除汽汽車荷載載效應(yīng)((含汽車車沖擊力力、離心心力)外外的其他他可變作作用效應(yīng)應(yīng)的組合合系數(shù)。。當(dāng)永久久作用與與汽車荷荷載和人人群荷載載(或其其他一種種可變作作用)組組合時(shí),,人群荷荷載(或或其他一一種可變變作用))的組合合系數(shù)0.80;當(dāng)除汽車荷荷載(含汽汽車沖擊力力、離心力力)外尚有有兩種其他他可變作用用參與組合合時(shí),其組組合系數(shù)取取=0.70,有三種可可變作用參參與組合時(shí)時(shí),其組合合系數(shù)取=0.60,有四種及及多于四種種的可變作作用參與組組合時(shí),取取=0.50。設(shè)計(jì)彎橋時(shí)時(shí),當(dāng)離心心力與制動(dòng)動(dòng)力同時(shí)參參與組合時(shí)時(shí),制動(dòng)力力標(biāo)準(zhǔn)值或或設(shè)計(jì)值按按70%取用。(2)偶然組合合:永永久久作用標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值效應(yīng)與與可變作用用某種代表表值效應(yīng)、、一種偶然然作用標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值效應(yīng)相相組合。偶偶然作用的的效應(yīng)分項(xiàng)項(xiàng)系數(shù)取1.0;與偶然作作用同時(shí)出出現(xiàn)的可變變作用,可可根據(jù)觀測(cè)測(cè)資料和工工程經(jīng)驗(yàn)取取用適當(dāng)?shù)牡拇碇??!?二)公路橋涵結(jié)結(jié)構(gòu)按正常常使用極限限狀態(tài)設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)以彈性理論或或彈塑性理理論為基礎(chǔ),涉涉及構(gòu)件的的應(yīng)力、抗抗裂、裂縫縫寬度和撓撓度四個(gè)方方面驗(yàn)算。。短期效應(yīng)::永久作用用標(biāo)準(zhǔn)值與與可

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