16/19木橋荷載和主力系數的規范修訂建議第一部分木橋荷載分項組合的經濟性分析。 2第二部分主力系數取值變化對木橋結構安全的影響。 4第三部分主力系數適用范圍的理論研究。 6第四部分最新理論與規范規定的比對分析。 8第五部分主力系數適用范圍的規范補充建議。 10第六部分主力系數數值取值的規范修訂建議。 12第七部分主力系數分項組合系數的規范修訂建議。 14第八部分木橋荷載規范修訂建議的實施意見。 16

第一部分木橋荷載分項組合的經濟性分析。關鍵詞關鍵要點木橋荷載分項組合的經濟性分析背景與意義

1.木橋荷載分項組合是木橋設計中重要的環節，對木橋的安全性、耐久性和經濟性有重要影響。

2.我國現行的木橋荷載分項組合規范是在1997年制定的，距今已有20余年。隨著社會經濟的發展和人們生活水平的提高，木橋的荷載水平不斷增加，現有規范已不能滿足木橋荷載的實際情況。

3.對木橋荷載分項組合進行規范修訂，有利于提高木橋的安全性、耐久性和經濟性，具有重要的經濟意義和社會效益。

木橋荷載分項組合的經濟性分析方法

1.木橋荷載分項組合的經濟性分析方法主要有：全壽命周期成本分析法、風險分析法、多目標優化法等。

2.全壽命周期成本分析法是將木橋的初始投資成本、維護成本、運行成本和報廢成本等費用進行綜合分析，以確定最經濟的木橋荷載分項組合。

3.風險分析法是通過對木橋荷載分項組合的各種組合情況進行風險評估，以確定最安全最經濟的木橋荷載分項組合。

4.多目標優化法是通過建立木橋荷載分項組合的數學模型，以安全性、耐久性和經濟性為目標，求解最優的木橋荷載分項組合。

木橋荷載分項組合的經濟性分析結果

1.木橋荷載分項組合的經濟性分析結果表明，不同的組合方法對木橋的經濟性影響很大，甚至可能影響到木橋的安全性。

2.通過優化木橋荷載分項組合，可以有效地降低木橋的初始投資成本和維護成本，從而提高木橋的經濟性。

3.木橋荷載分項組合的經濟性分析結果為木橋設計人員提供了科學依據，有助于他們選擇最經濟的木橋荷載分項組合，從而提高木橋的安全性、耐久性和經濟性。木橋荷載分項組合的經濟性分析

木橋荷載分項組合的經濟性分析是基于木橋荷載分項組合的可靠性分析結果，從經濟的角度對木橋荷載分項組合方案進行比較和評價。經濟性分析的主要目標是確定最經濟的木橋荷載分項組合方案，即在滿足木橋安全性和耐久性要求的前提下，實現木橋建設成本的最小化。

木橋荷載分項組合的經濟性分析主要包括以下幾個方面：

1.木橋荷載分項組合的可靠性分析

木橋荷載分項組合的可靠性分析是經濟性分析的基礎，其目的是確定木橋荷載分項組合方案的可靠性水平。可靠性分析的方法主要有極限狀態法和概率論方法。極限狀態法是將木橋荷載分項組合方案的極限狀態作為木橋安全性的衡量標準，并通過計算木橋荷載分項組合方案的極限狀態概率來確定其可靠性水平。概率論方法是將木橋荷載分項組合方案的荷載效應作為隨機變量，并通過計算木橋荷載分項組合方案的荷載效應概率分布來確定其可靠性水平。

2.木橋荷載分項組合方案的成本分析

木橋荷載分項組合方案的成本分析是經濟性分析的核心，其目的是確定木橋荷載分項組合方案的建設成本。木橋荷載分項組合方案的建設成本主要包括木橋結構的建設成本、木橋荷載分項組合方案的實施成本和木橋荷載分項組合方案的維護成本。木橋結構的建設成本根據木橋荷載分項組合方案的荷載水平和木橋結構的類型來確定。木橋荷載分項組合方案的實施成本根據木橋荷載分項組合方案的實施難度和木橋荷載分項組合方案的實施時間來確定。木橋荷載分項組合方案的維護成本根據木橋荷載分項組合方案的維護難度和木橋荷載分項組合方案的維護周期來確定。

3.木橋荷載分項組合方案的經濟性評價

木橋荷載分項組合方案的經濟性評價是經濟性分析的最后一步，其目的是確定最經濟的木橋荷載分項組合方案。木橋荷載分項組合方案的經濟性評價方法主要有凈現值法、內部收益率法和投資回收期法。凈現值法是將木橋荷載分項組合方案的建設成本、實施成本和維護成本折算成現值，并將其與木橋荷載分項組合方案的收益進行比較，以確定木橋荷載分項組合方案的經濟性。內部收益率法是計算木橋荷載分項組合方案的內部收益率，并將其與木橋荷載分項組合方案的建設成本進行比較，以確定木橋荷載分項組合方案的經濟性。投資回收期法是計算木橋荷載分項組合方案的投資回收期，并將其與木橋荷載分項組合方案的建設成本進行比較，以確定木橋荷載分項組合方案的經濟性。

木橋荷載分項組合的經濟性分析是一項復雜的系統工程，涉及到木橋荷載分項組合的可靠性分析、木橋荷載分項組合方案的成本分析和木橋荷載分項組合方案的經濟性評價等多個方面。通過木橋荷載分項組合的經濟性分析，可以確定最經濟的木橋荷載分項組合方案，從而為木橋建設提供科學的決策依據。第二部分主力系數取值變化對木橋結構安全的影響。關鍵詞關鍵要點【主力系數取值變化對木橋結構安全的影響】：

1.主力系數是反映木橋結構抗彎強度的重要參數,對木橋結構安全性具有關鍵性影響。主力系數取值的變化會對木橋結構的抗彎強度、撓度、振動特性等力學性能產生顯著影響。

2.主力系數取值過大,會導致木橋結構的抗彎強度提高,但同時也會導致結構重量增加,成本增加,并可能因材料強度不足而導致結構破壞。

3.主力系數取值過小,會導致木橋結構的抗彎強度降低,撓度增大,振動特性變差,從而影響結構的正常使用性能,甚至可能導致結構破壞。

【主力系數取值變化對木橋結構壽命的影響】：

主力系數取值變化對木橋結構安全的影響

主力系數是考慮木橋荷載不均勻分布對木橋結構內力的影響系數，是木橋設計的重要參數。主力系數的取值變化會直接影響木橋結構的安全。

1.主力系數取值變化對木橋結構內力的影響

主力系數取值的變化會直接影響木橋結構內力的大小。一般來說，主力系數越大，木橋結構內力也越大。這是因為主力系數越大，說明荷載的不均勻分布程度越大，木橋結構需要承受的荷載也就越大。

2.主力系數取值變化對木橋結構安全的影響

主力系數取值的變化會影響木橋結構的安全性。一般來說，主力系數越大，木橋結構的安全性越低。這是因為主力系數越大，木橋結構內力越大，木橋結構就更容易發生破壞。

3.主力系數取值變化對木橋結構安全的影響實例

為了說明主力系數取值變化對木橋結構安全的影響，我們舉一個實例。考慮一座跨度為20米的木橋，采用簡支梁結構。木橋的荷載為均勻分布荷載，荷載強度為10kN/m。

當主力系數取值為1時，木橋結構的最大彎矩為100kN·m。當主力系數取值為2時，木橋結構的最大彎矩變為200kN·m。當主力系數取值為3時，木橋結構的最大彎矩變為300kN·m。

可以看出，主力系數取值的變化對木橋結構的最大彎矩有很大的影響。主力系數越大，木橋結構的最大彎矩越大。這表明，主力系數取值的變化會直接影響木橋結構的安全性。

4.主力系數取值變化對木橋結構安全的影響結論

綜上所述，主力系數取值的變化會直接影響木橋結構內力的變化，進而影響木橋結構的安全。因此，在木橋設計時，應根據木橋的實際情況合理選擇主力系數，以確保木橋結構的安全性。第三部分主力系數適用范圍的理論研究。關鍵詞關鍵要點【主力系數的概念及其意義】：

1.主力系數是橋梁設計中一個重要的參數，用于考慮橋梁在荷載作用下的受力情況。

2.主力系數的大小與橋梁的類型、跨度、荷載類型等因素有關。

3.主力系數的準確確定對于橋梁的安全和可靠性具有重要意義。

【主力系數適用范圍的理論基礎】：

主力系數適用范圍的理論研究

#1.界定主力系數適用范圍的意義

主力系數是木橋荷載規范中規定的一個修正系數，用于考慮木橋的承受能力。主力系數的適用范圍直接關系到木橋的安全性和經濟性。如果主力系數適用范圍過大，則會造成木橋設計過于保守，導致浪費木材和資金。如果主力系數適用范圍過小，則會造成木橋設計不夠安全，可能導致木橋倒塌。因此，界定主力系數適用范圍具有重要理論意義和現實意義。

#2.主力系數適用范圍的研究方法

界定主力系數適用范圍的研究方法主要有兩種：

（1）理論分析法：理論分析法是基于木橋的受力特性和破壞模式，通過建立數學模型和進行數值計算，來確定主力系數的適用范圍。這種方法具有較強的理論基礎，但需要對木橋的受力特性有深入的了解。

（2）試驗研究法：試驗研究法是通過對木橋進行實際試驗，來確定主力系數的適用范圍。這種方法具有較強的實驗基礎，但需要耗費較多的時間和精力。

#3.主力系數適用范圍的研究結果

目前，關于主力系數適用范圍的研究已經取得了一些成果。研究結果表明，主力系數的適用范圍與木橋的跨度、荷載類型、木質材料的強度等級等因素有關。

（1）木橋跨度：對于跨度較大的木橋，主力系數應該取較大的值，以確保木橋的安全性和耐久性。

（2）荷載類型：對于活荷載較大的木橋，主力系數應該取較大的值，以確保木橋的承載能力。

（3）木質材料的強度等級：對于強度等級較高的木質材料，主力系數可以取較小的值，以充分利用木橋的承載能力。

#4.主力系數適用范圍的規范修訂建議

根據研究結果，建議對木橋荷載規范中的主力系數適用范圍進行如下修訂：

（1）對于跨度較大的木橋，主力系數應該取較大的值，并根據木橋的具體情況進行調整。

（2）對于活荷載較大的木橋，主力系數應該取較大的值，并根據木橋的具體情況進行調整。

（3）對于強度等級較高的木質材料，主力系數可以取較小的值，并根據木橋的具體情況進行調整。

上述修訂建議可以提高木橋設計的安全性和經濟性，并有助于促進木橋的推廣應用。第四部分最新理論與規范規定的比對分析。關鍵詞關鍵要點【橋梁荷載規范演變】：

1.我國橋梁荷載規范經歷了從無到有、從簡到繁的發展過程。

2.最新規范在荷載分項組合系數方面做了重大修改，取消了荷載分項組合系數，采用荷載效應組合系數。

3.最新規范載重汽車和列車荷載標準值取其上包絡值作為規范值，提高了規范的實用性。

【荷載組合規范修訂要點】：

最新理論與規范規定的比對分析

1.木橋荷載

（1）行人荷載

最新理論認為，行人荷載是一個隨時間變化的隨機變量，其大小和分布規律受多種因素影響，如行人數量、行進速度、行進方向等。規范規定，行人荷載為靜荷載，其值取5.0kN/m2。

（2）車輛荷載

最新理論認為，車輛荷載是一個隨時間變化的隨機變量，其大小和分布規律受多種因素影響，如車輛類型、車速、車軸數等。規范規定，車輛荷載為靜荷載，其值取10.0kN/m2。

（3）風荷載

最新理論認為，風荷載是一個隨時間變化的隨機變量，其大小和分布規律受多種因素影響，如風速、風向、風壓等。規范規定，風荷載為靜荷載，其值取0.6kN/m2。

2.木橋主力系數

（1）梁的主力系數

最新理論認為，梁的主力系數是一個隨梁的截面形狀、跨度、材料性質等因素變化的變量。規范規定，梁的主力系數為一個常數，其值取1.5。

（2）柱的主力系數

最新理論認為，柱的主力系數是一個隨柱的截面形狀、高度、材料性質等因素變化的變量。規范規定，柱的主力系數為一個常數，其值取2.0。

（3）拱的主力系數

最新理論認為，拱的主力系數是一個隨拱的形狀、跨度、材料性質等因素變化的變量。規范規定，拱的主力系數為一個常數，其值取1.2。

比對分析

最新理論與規范規定在木橋荷載和主力系數方面存在一定的差異。這些差異主要表現在以下幾個方面：

（1）荷載的取值

最新理論認為，木橋荷載是一個隨時間變化的隨機變量，其大小和分布規律受多種因素影響。規范規定，木橋荷載為靜荷載，其值取一個常數。這與最新理論的認識存在一定差異。

（2）主力系數的取值

最新理論認為，木橋主力系數是一個隨梁、柱、拱的截面形狀、跨度、材料性質等因素變化的變量。規范規定，木橋主力系數為一個常數。這與最新理論的認識存在一定差異。

（3）荷載-主力系數關系

最新理論認為，木橋荷載和主力系數之間存在一定的相關性。規范規定，木橋荷載和主力系數之間沒有相關性。這與最新理論的認識存在一定差異。

這些差異可能導致木橋設計的不安全或不經濟。因此，有必要對規范進行修訂，使其與最新理論相一致。第五部分主力系數適用范圍的規范補充建議。關鍵詞關鍵要點【主力系數分類】：

1.主力系數應分為主、次主力系數，主主力系數指梁、板、柱等受彎構件的主力系數，次主力系數指受壓構件為主力系數。

2.主力系數的分類應根據構件的受力狀態、截面形狀、材料性能等因素進行。

3.主力系數的分類應與規范中的其他規定相協調，如：構件的截面設計、構造要求等。

【主力系數的確定】：

主力系數適用范圍的規范補充建議

#一、現行規范主力系數適用范圍規定及其局限性

現行《公路橋涵設計規范》（JTGD60-2018）第5.1.2條規定：“主力系數是考慮荷載位置及其組合對橋梁結構應力影響的一項系數。主力系數適用于下列橋梁：

（1）跨徑不大于100m的木橋；

（2）跨徑不大于120m的平直鋼梁橋、鋼筋混凝土梁橋。”

這一規定存在以下局限性：

1.適用范圍過窄。主力系數僅適用于跨徑不大于100m的木橋以及跨徑不大于120m的平直鋼梁橋、鋼筋混凝土梁橋，而對于跨徑更大的橋梁，則沒有規定主力系數的適用范圍。

2.對其他類型橋梁的考慮不足。現行規范僅考慮了木橋、平直鋼梁橋和鋼筋混凝土梁橋的主力系數，而對于其他類型橋梁，如拱橋、懸索橋等，則沒有規定主力系數的適用范圍。

#二、主力系數適用范圍的規范補充建議

為了彌補現行規范的不足，建議對主力系數適用范圍做出以下補充規定：

1.對于跨徑大于100m的木橋，主力系數應根據橋梁的具體情況確定，一般可采用下列公式計算：

式中：

*$K_m$——主力系數；

*$L$——橋梁跨徑（m）。

2.對于跨徑大于120m的平直鋼梁橋和鋼筋混凝土梁橋，主力系數應根據橋梁的具體情況確定，一般可采用下列公式計算：

式中：

*$K_m$——主力系數；

*$L$——橋梁跨徑（m）。

3.對于其他類型橋梁，主力系數應根據橋梁的具體情況確定，可參考相關規范或技術標準中的規定。

#三、補充建議的意義

以上補充建議具有以下意義：

1.擴大主力系數的適用范圍，使其適用于跨徑更大的木橋、平直鋼梁橋和鋼筋混凝土梁橋，以及其他類型橋梁。

2.為跨徑更大的橋梁設計提供了參考依據，有利于提高橋梁設計的安全性。

3.促進主力系數的進一步研究，為規范的修訂提供科學依據。第六部分主力系數數值取值的規范修訂建議。關鍵詞關鍵要點【主力系數數值取值的規范修訂建議】:

1.主力系數取值應根據木橋的結構形式、受力狀態和使用條件等因素綜合考慮。

2.主力系數取值應與木橋的承載能力驗算相銜接，并應確保木橋具有足夠的承載能力和安全裕度。

3.主力系數取值應考慮木橋材料的特性，包括木材的強度、彈性模量、抗剪強度等。

【主力系數取值方法的規范修訂建議】:

主力系數數值取值的規范修訂建議

1.基本原則

主力系數數值的規范修訂應遵循以下基本原則：

*科學性：主力系數數值應基于合理的理論分析和充分的試驗數據，確保其準確性和可靠性。

*適用性：主力系數數值應適用于各種類型的木橋，并考慮不同地區的氣候、地質等因素的影響。

*簡便性：主力系數數值應簡單易用，便于工程人員在設計中應用。

2.數值取值建議

根據以上基本原則，建議對主力系數數值進行如下修訂：

*主梁主力系數：主梁主力系數建議取值為0.8～1.0。對于跨度較大的木橋，可適當降低主力系數數值，以減小主梁的受力。

*次梁主力系數：次梁主力系數建議取值為0.7～0.9。次梁通常比主梁較細，其受力較小，因此主力系數數值可適當降低。

*橋面主力系數：橋面主力系數建議取值為0.6～0.8。橋面主要承受行人和車輛的荷載，其受力較小，因此主力系數數值可適當降低。

*墩臺主力系數：墩臺主力系數建議取值為0.5～0.7。墩臺主要承受橋梁的縱向荷載，其受力較小，因此主力系數數值可適當降低。

*基礎主力系數：基礎主力系數建議取值為0.4～0.6。基礎主要承受橋梁的豎向荷載，其受力較小，因此主力系數數值可適當降低。

3.應用建議

在使用主力系數數值時，應注意以下幾點：

*主力系數數值應根據木橋的具體情況進行調整。例如，對于跨度較大的木橋，應適當降低主力系數數值，以減小主梁的受力。

*主力系數數值應與荷載標準相匹配。例如，在使用GB50009-2012《公路橋梁荷載規范》時，主力系數數值應取值為0.8～1.0。

*主力系數數值應與設計方法相匹配。例如，在使用極限狀態設計方法時，主力系數數值應取值為0.8～1.0。

4.結語

主力系數數值的規范修訂對木橋的設計具有重要意義。通過對主力系數數值進行合理的調整，可以提高木橋的安全性、經濟性和耐久性。第七部分主力系數分項組合系數的規范修訂建議。關鍵詞關鍵要點【主力系數分項組合系數的規范修訂建議】：

1.木橋規范中主力系數的分項組合系數偏于保守，導致木橋設計荷載偏大，影響木橋的經濟性。

2.目前規范中主力系數的分項組合系數是基于經驗和有限的實驗數據確定的，缺乏理論依據。

3.木橋規范中主力系數的分項組合系數與木橋的實際受力狀態不一致，導致木橋設計荷載與實際受力狀態存在偏差。

【木橋荷載概率分布函數參數的規范修訂建議】：

主力系數分項組合系數的規范修訂建議

1.現狀分析

現行《公路橋涵設計通用規范》（JTGD60-2018）中，主力系數分項組合系數的規定如下：

*主力系數分項組合系數為0.85，適用于所有荷載組合情況。

*當荷載組合中僅包含活荷載時，主力系數分項組合系數可取1.0。

根據現行規范的規定，在大多數荷載組合情況下，主力系數分項組合系數均為0.85。這使得木橋的主力系數普遍偏低，不利于木橋的受力安全。

2.修訂建議

為了提高木橋的主力系數，建議對現行規范中主力系數分項組合系數的規定進行以下修訂：

*主力系數分項組合系數應根據荷載組合情況的不同而有所差異。

*當荷載組合中包含活荷載時，主力系數分項組合系數可取1.0。

*當荷載組合中不包含活荷載時，主力系數分項組合系數可取0.9。

3.修訂理由

建議對現行規范中主力系數分項組合系數的規定進行修訂，主要有以下理由：

*主力系數分項組合系數應根據荷載組合情況的不同而有所差異。這是因為，在不同的荷載組合情況下，木橋所承受的荷載大小和分布情況不同，因此需要采用不同的主力系數分項組合系數來保證木橋的受力安全。

*當荷載組合中包含活荷載時，主力系數分項組合系數可取1.0。這是因為，活荷載是木橋最主要的荷載之一，其大小和分布情況具有很大的不確定性。為了保證木橋在活荷載作用下的受力安全，需要采用較高的主力系數分項組合系數。

*當荷載組合中不包含活荷載時，主力系數分項組合系數可取0.9。這是因為，當荷載組合中不包含活荷載時，木橋所承受的荷載較小，且分布情況相對穩定。因此，可以采用較低的主力系數分項組合系數來保證木橋的受力安全。

4.修訂后的規范條文

建議對現行規范中主力系數分項組合系數的規定進行修訂，修訂后的規范條文如下：

*主力系數分項組合系數見表1。

表1主力系數分項組合系數

|荷載組合情況|主力系數分項組合系數|

|||

|包含活荷載|1.0|

|不包含活荷載|0.9|

5.修訂后的規范條文說明

修訂后的規范條文中，主力系數分項組合系數根據荷載組合情況的不同而有所差異。當荷載組合中包含活荷載時，主力系數分項組合系數可取1.0；當荷載組合中不包含活荷載時，主力系數分項組合系數可取0.9。這將有利于提高木橋的主力系數，從而保證木橋的受力安全。第八部分木橋荷載規范修訂建議的實施意見。關鍵詞關鍵要點木橋荷載規范修訂建議的實施意見

1.修訂了木橋荷載的分項系數，使之更加符合木橋的實際受力情況，提高了荷載的真實性。

2.將木橋荷載的計算公式進行了簡化，使之更加容易理解和應用，提高了規范的可操作性。

3.增加了一些新的木橋荷載類型，如木橋上的人群荷載、車輛荷載和風荷載，使之更加全面。

木橋主力系數