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a桥梁的设计荷载及荷载组合

a桥梁的设计荷载及荷载组合
a桥梁的设计荷载及荷载组合

a桥梁的设计荷载及荷载组合

桥梁的设计荷载及荷载组合(1)

如图:

一、桥梁的设计荷载

选定荷载和进行荷载分析是比结构分析更为重要的问题。因为它关系到桥梁结构在它的设计使用期限内的安全和桥梁建设费用的合理投资。近年来,由于交通量的不断增加,大型超重车辆的不断出现,风载、地震荷载的重要性愈显突出等,导致实际与可能作用在桥梁结构上的荷载越来越复杂,这就为桥梁荷载的选定和分析造成了困难,常因初始设计荷载选定的滞后,而造成桥梁早期破坏或加固。

我国现行的公路桥涵设计通用规范(JTJ021-85)中,将作用在桥梁上的荷载分为三大类:

1.永久荷载(恒载)在设计使用期内,其值不随时间变化,或其变化与平均值相比可以忽略不计的荷载。它包括结构重力、预加应力、土的重力及侧压力、混凝土收缩及徐变影响力,基础变位影响力和水的浮力。

2.可变荷载(活载)在设计使用期内,其值随时间变化,且其变化与平均值相比不可忽略的荷载。按其对桥涵结构的影响程度,又分为基本可变荷载和其他可变荷载。基本可变荷载包括汽车荷载及其引起的冲击力,平板挂车(或履带车)荷载,人群荷载,离心力,以及所有车辆所引起的土侧压力。其他可变荷载包括汽车制动力,风力,流水压力,冰压力,温度影响力和支座摩阻力。

3.偶然荷载在设计使用期内,不一定出现,但一旦出现其值很大且持续时间较短的荷载,它包括船只或漂浮物撞击力,地震作用。

下面具体讲述各种荷载的意义:

(一)永久荷载

结构物的重力及桥面铺装、附属设备等外加重力均属结构重力,可按照结构的实际体积或设计时所假定的体积与材料密度计算。

作用在墩台上的土重力,土侧压力可参照《公路桥涵通用规范》(JTJ021-85)附录一、二和《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-85)附录二中规定计算。

对于预应力混凝土结构,预加应力在结构使用阶段设计时,应作为永久荷载计算其效应,计算时应考虑相应阶段的预应力损失;在结构承载能力极限状态设计时,预应力不作为荷载,而将预应力筋作为普通钢筋计入结构抗力。

混凝土收缩、徐变和基础变位将使超静定结构产生内力,这些力的计算可根据《公路桥涵通用规范》(JTJ021-85)中有关规定计算。

水的浮力对桥梁墩台的影响,当墩台位于透水性地基上时,验算墩台的稳定性,应采用设计水位浮力,而验算地基应力时,仅考虑低水位时的浮力或不考虑水的浮力;当基础嵌入不透水性地基上时,可不考虑水的浮力;当不能肯定地基是否是透水时,应以透水和不透水两种情况分别计算与其他荷载组合,取其最不利者。

可变荷载

1.基本可变荷载

1)公路桥梁汽车荷载

(1)《公路桥涵通用规范》(JTJ021-85)的规定:

该规范把大量、经常出现的汽车荷载,作为设计荷载;把偶然,个别出现的平板挂车或履带车作为验算荷载。

汽车荷载以汽车车队表示,分为汽车-10级、汽车-15级、汽车-20级、汽车-超20级四个等级。车队的纵向排列和横向布置如图1-5-1和图1-5-2所示。荷载级别的数字表示一辆主车的重量,以吨计。每级车队中有一辆是重车,其前后都是主车,主车的数量在计算跨长内不限。

图1-5-1各级汽车的纵向排列(重力单位:KN;尺寸单位:m)

图1-5-2各级汽车的平面尺寸和横向布置(尺寸单位:m)

验算荷载分为800KN、1000KN、和1200KN平板挂车(简称挂车—80、挂车—100和挂车—120)以及履带500KN(简称履带—50)四种。其纵向排列和横向布置见图1-5-3。

(2)《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)的规定

2003年新颁布的《公路工程技术标准》中对于车辆荷载进行了新的规定:取消挂车或履带车荷载,同时将汽车荷载分为公路—Ⅰ级和公路—Ⅱ级两个等级,其等级按照表1-5-1确定。

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。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、桥台和挡土墙土压力等的计算采用车辆荷载。车道荷载与车辆荷载的作用不得叠加。

车道荷载的计算图式如图1-5-4所示:

公路—Ⅰ级车道荷载的均布荷载标准值为;集中荷载标准值按以下规定选取:

桥涵计算跨径小于或等于5m时,;

桥涵计算跨径大于或等于50m时,;

桥涵计算跨径大于5m,小于50m时,采用直线内插求得。

计算剪力效应时,上述荷载标准值应乘以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,为公路—Ⅰ级车道荷载的0.75倍。

车辆荷载:

公路—Ⅰ级和公路—Ⅱ级汽车荷载采用相同的车辆荷载标准值。车辆荷载布置如图1-5-5所示。其主要技术指标见表1-5-5。

表1-5-2车辆荷载主要技术指标

车道荷载横向分布稀疏,应按设计车道数如图1-5-6布置车辆荷载进行计算。汽车外侧车轮的中线,离人行道或安全带边缘的距离不得小于0.5m。

图1-5-6车辆荷载横向布置(尺寸单位:m)

当桥梁横向布置车队数等于或大于2时,由于单向并行通过的机率较小,应考虑计算荷载效应的横向折减,但折减后的效应不得小于用两条设计车道的荷载效应。一个整体结构上的计算荷载横向折减系数见表1-5-3。

当桥梁计算跨径大于150 m时,应按表1-5-4考虑车道荷载的纵向折减。桥梁为多跨连续结构时,整个结构应按最大计算跨径的纵向折减系数进行折

减。

(3)两种规范的比较

由上述两种规范对车辆荷载的规定,可以看出1985年的规定比较符合车辆实际行驶排列情况,而2003年的规范对于车辆荷载从形式上不考虑挂车和履带车荷载,同时汽车荷载计算模式单一化,使得桥梁结构计算更为简便。

说明:在具体桥梁结构计算时,车辆及人群荷载等荷载布置以最新颁布的设计规范为计算依据。

2)城市桥梁汽车荷载

我国建设部1998年制定了《城市桥梁设计荷载标准》(CJJ77-98),该标准适用于城市内新建、改建的永久性桥梁与涵洞,高架道路及承受机动车的结构物荷载设计。荷载采用两级荷载标准,即城—A级、城—B级。城—A级总轴重700KN,适用于快速路及主干路。城—B级荷载总轴重300KN,适用于次干路及支路。

标准中规定:在城市桥梁设计中,汽车荷载可分为车辆荷载和车道荷载。

车辆荷载主要用于桥梁的横隔梁,行车道板,桥台或挡土墙后土压力的计算。

车道荷载主要用于桥梁的主梁,主拱和主桁架等的计算。

当进行桥梁结构计算时不得将车辆荷载与车道荷载的作用叠加。

(1)车辆荷载:

城—A级和城—B级标准车辆,平面布置见图1-5-7及图1-5-8。

图1-5-7城-A级标准车辆纵、平面布置

图1-5-8城-B级标准车辆纵、平面布置

(2)车道荷载:

城—A级和城—B级车道荷载应按均布荷载加一个集中荷载P计算,其纵横向布置见(图1-5-9a,b)。图中,表示弯矩效应计算时采用的均布荷载标准值,表示剪力效应计算时采用的均布荷载标准值,均布荷载和集中荷载的标准值可按表

1-5-5取值。

车道荷载的单向布载宽度应为3.0m,为简化桥梁横向影响线的计算,车道荷载应按照(图1-5-9c)所示的等效荷载车轮集中力形式布置。

当设计车道数目大于2时,应计入车道的横向折减系数。加载车道位置应选在结构能产生最不利的荷载效应之处。

表1-5-5车道荷载的均布荷载和集中荷载标准

注:在计算剪力时,当跨径大于20m小于150m,且车道数等于或大于4条,城—A级,城—B级车道荷载应分别乘以1.25,1.30增长系数。

3)人群荷载

根据《公路工程技术标准》(JTG B01-2003),设有人行道的公路桥梁,当用汽车荷载计算时,应同时计入人行道上的人群荷载。

当桥梁跨径小于或等于50 m时,人群荷载标准值为3.0 KN/m2;当桥梁跨径等于或大于150 m时,人群荷载标准值为2.5KN/m2;桥涵计算跨径大于50m,小于150m时,可采用直线内插求得。对于跨径不等的连续结构,采用最大计算跨径的人群荷载标准值。城镇郊区行人密集地区的公路桥梁,人群荷载标准值为上述标准值的1.15倍。专用人行桥梁,人群荷载标准值为3. 5 KN/m2。

城市桥梁在计算人行道板、局部构件的人群荷载时,应按5KN/m2的均布荷载或1.5KN的竖向集中力分别计算,取其不利者。当计算梁、桁架、拱及其他大跨结构的人群荷载,需根据加载长度及人行道宽度来确定,参见《城市桥梁设计荷载标准》(CJJ77-98),且在任何情况下不得小于2.4KN/m2。

在设计栏杆时,对于公路桥梁作用在栏杆立柱顶上的水平推力一般采用0.75KN/m;作用在栏杆扶手上的竖向力一般采用1KN/m;对于城市桥梁由于人流量较大,作用在栏杆扶手上的活载,其竖向活载采用1.2KN/m,水平向外荷载采用1.0KN/m。两者应分别考虑,不得同时作用。

4)汽车冲击力

冲击作用车辆以一定速度在桥上行驶,由于桥面不平整,车轮不圆以及发动机抖动等原因,会使桥梁结构引起振动,致使桥梁产生的应力与变形比相应的静载引起的要大,这种由于荷载的动力作用使桥梁发生振动而造成内力加大的现象称为冲击作用。

冲击系数鉴于目前对冲击作用还不能从理论上作出符合实际的精确计算,一般根据在现代桥梁上所做的振动试验结果而近似地以汽车荷载增大系数,即冲击系数来计算荷载的冲击影响。表1-5-6列出了公路钢筋混凝土和石砌桥梁的冲击系数值。

冲击系数1+μ是随跨径或荷载长度的增大而减小的,当在表列数值之间时,可用直线内插法求得。

表1-5-6钢筋混凝土、混凝土和砖石砌桥涵的冲击力

城市桥梁μ值可按下列公式计算:

对于车道荷载

(1-5-1)

式中:——跨径(m),当

对于车辆荷载

μ=0.6686-0.3032log(1-5-2)

但μ的最大值不得超过0.4。

鉴于结构物上填料能起缓冲和扩散的作用,故对于拱桥,涵洞及重力式墩台,当填料厚度(包括路的厚度)等于或大于0.5m 时,可不计冲击力。

5)离心力

《桥规》中规定:当弯道桥的半径等于或小于250 m时,应计算离心力。离心力为车辆荷载(不计冲击力)乘以离心力系数C,离心力系数由下式计算:

(1-5-3)

式中:V——计算行车速度,应按桥梁所在路线等级的规定采用(Km/h);

R——曲线半径(m)。

在计算多车道的离心力时,应按表1-5-3横向折减系数折减。

离心力的着力点在桥面以上1.2m(为计算简便也可移至桥面上,不计由此引起的力矩)。

6)车辆荷载引起的土侧压力

汽车引起的土压力,即是这些车辆荷载在桥台或挡土墙后填土的破坏棱体上引起的土侧压力,可按换算的等代均布土层厚度来计算,具体办法见《公路桥涵设计通用规范》(1985年)第2.3.6条规定。

《城市桥梁设计荷载标准》(CJJ77-98)

目次 1总则 2术语、符号 3城市桥梁设计荷载 4城市桥梁设计可变荷载附录A本标准用词说明附加说明

1总则 1.0.1为改进城市桥梁设计荷载现行方法,采用按车道均布荷载进行加载设计,以达到与国际桥梁荷载标准相接轨的目的,制定本标准。 1.0.2本标准适用于在城市内新建、改建的永久性桥梁和城市高架道路结构以及承受机动车辆荷载的其他结构物的荷载设计。 1.0.3本标准规定的基本可变荷载,适用于桥梁跨径或加载长度不大于150m的城市桥梁结构。 1.0.4本标准的设计活载分为两个等级,即城-A级和城-B级。 1.0.5城市桥梁设计荷载,除应符合本标准外,尚应符合国家现行有关标准的规定。 2术语、符号 2.1术语 2.1.1作用 结构承受各种荷重和变形所引起力效应的通称。 2.1.2荷载 各种车辆、人、雪、风引起的重力,包括永久性、可变性和偶然性三类。 2.1.3永久荷载 在设计有效期内,其值不随时间变化,或其变化与平均值相比可忽略不计的荷载。 2.1.4可变荷载 在设计有效期内,其值随时间变化,且其变化与平均值相比不可忽略的荷载,按其对桥梁结构的影响程度,又可分为基本可变荷载(活载)和其他可变荷载。 2.1.5偶然荷载 在设计有效期内,不一定出现,一旦出现,其值将很大且持续时间很短的荷载。 2.1.6承载能力极限状态设计 结构达到承载能力的极限状态时,引起结构的效应等于材料的抗力时作为设计条件的设计方法。 2.1.7正常使用极限状态设计 结构在正常工作阶段,裂缝、应力与挠度达到最大功能时的设计方法。 2.1.8容许应力设计 按各种材料截面达到容许应力时的设计方法。 2.1.9效应 结构或构件承受内力和变形的大小。 2.1.10抗力 结构或构件材料抵抗外力的能力。 2.1.11桥面铺装 桥梁上部结构面板上铺设的防水层与摩损层。 2.1.12行车道板 承受行车重力的板式结构。

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【最新整理,下载后即可编辑】 桥梁计算荷载 一、桥梁设计作用的分类: 1.概念: 作用——公路桥涵设计术语 ●直接作用(荷载):施加在结构上的一组集中力或分布 力 ●间接作用:引起结构外加变形或约束变形的原因 2.分类:

二、桥梁工程作用取值方法 (一)设计时,对不同的作用采用不同的代表值 1.永久作用:采用标准值作为代表值

2.可变作用:根据不同的极限状态分别采用标准值、频 遇值、准永久值作为代表值 ●标准值:承载能力极限状态设计、按弹性阶段计算 结构强度 ●频遇值:正常使用极限状态按短期效应组合设计 ●准永久值:按长期效应组合设计 3.偶然作用:采用标准值作为代表值 (二)代表值的取用规定 1.永久作用的标准值: ●结构自重(包括结构附加重力):按结构构件的设计 尺寸与材料的重力密度计算确定 2.可变作用的标准值: (1)汽车荷载: ●汽车荷载分为公路—I级和公路—II级 ●车道荷载:桥梁结构整体计算 ●车辆荷载:桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台、 挡土墙土压力等的计算 ●车辆荷载和车道荷载的作用不重叠 (2)车道荷载的计算图式:

(3)公路—I级车道荷载: ●均布荷载标准值:q k=10.5kN/m ●集中荷载标准值: 桥梁计算跨径≤5m,P =180 kN k 5m<桥梁计算跨径<50m,采用直线内插求 得 =360 kN 桥梁计算跨径≥50m,P k ●计算剪力效应,上述集中荷载标准值P k×1.2 (4)公路—II级车道荷载: ●均布荷载标准值q k和集中荷载标准值P k按公路 —I级车道荷载的0.75倍采用 (5)车道荷载的分布: ●均布荷载标准值应满布于使结构产生最不利效 应的同好影响线上 ●集中荷载标准值只作用于相应影响中一个最大 影响线峰值处 (6)人群荷载标准值的采用规定: ●桥梁计算跨径≤50m,人群荷载标准值3kN/㎡ ●50m<桥梁计算跨径<150m,由线性内插得人群 荷载标准值 ●桥梁计算跨径≥150m,人群荷载标准值2.5kN/ ㎡ ●对跨径不等的连续结构,以最大计算跨径为准 ●城郊行人密集区的公路桥梁:人群荷载标准值取 上述规定值的1.15倍 ●专用人行桥梁:人群荷载标准值为3.5 kN/㎡

桥梁设计-荷载标准

城市桥梁设计荷载标准 总则 1.0.1 为改进城市桥梁设计荷载现行方法,采用按车道均布荷载进行加载设计,以达到与国际桥梁荷载标准相接轨的目的,制定本标准。 1.0.2 本标准适用于在城市内新建、改建的永久性桥梁和城市高架道路结构以及承受机动车辆荷载的其他结构物的荷载设计。 1.0.3 本标准规定的基本可变荷载,适用于桥梁跨径或加载长度不大于150m的城市桥梁结构。 1.0.4 本标准的设计活载分为两个等级,即城—A级和城—B级。 1.0.5 城市桥梁设计荷载,除应符合本标准外,尚应符合国家现行有关标准的规定。 荷载组合 3.2.1 按承载能力极限状态设计时,应根据可能同时出现的荷载,选择下列荷载组合: 3.2.1.1 组合Ⅰ:一种或几种基本可变荷载与一种或几种永久荷载相组合; 3.2.1.2 组合Ⅱ:一种或几种基本可变荷载和一种或几种永久荷载叠加后与一种或几种其他可变荷载相组合; 当设计弯桥并采用离心力与制动力组合时,制动力应按70%计算; 3.2.1.3 组合Ⅲ:一种或几种基本可变荷载和一种或几种永久荷载叠加后与偶然荷载中的船只或漂流物撞击力相组合; 3.2.1.4 组合Ⅳ:桥梁在进行施工阶段的验算时,根据可能出现的结构重力、脚手架、材料机具、人群、风力以及拱桥的单向推力等施工荷载进行组合; 当桥梁构件在施工吊装时或运输时所产生的冲击力,应根据现场具体情况和设计经验,计入构件的动力系数; 3.2.1.5 组合Ⅴ:结构重力、预加力、土重及土侧压力,其中的一种或几种与地震力相组合。 3.2.3 当桥梁采用承载力极限状态设计时,应根据不同的荷载组合,采用不同的荷载分项系数,分别验算变形、裂缝宽度、施工阶段的应力及预应力状态,其荷载组合及荷载安全系数的采用,均应符合现行行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ 023)的有关规定。 3.2.4 对钢木结构构件仍按容许应力进行设计,其荷载组合、材料容许应力取值,可按现行行业标准《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ 025)执行。 永久荷载 3.3.1 结构物重力及桥面铺装、附属设备等外加重力均属结构重力密度,当缺乏实际资料时,常用材料重力密度可按表3.3.1选用。 3.3.2 在结构按正常使用极限状态设计时,预加应力应作为永久荷载计算其效应,并应计入相应阶段的预应力损失,但不计由于偏心距增大引起的附加内力;在结构按承载能力极限状态设计时,预加应力不作为荷载,但应将预应力钢筋作为结构抗力的一部分。 3.3.3 土的重力及土侧压力的计算应符合下列规定: 3.3.3.1 主动土压力与静土压力的计算,可按现行行业标准《公路桥涵设计通用规范》(JTJ 021)执行。 土的重力密度和内摩擦角,应根据调查或试验确定。当无实际资料时,可按现行行业标准《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ 024)执行。 3.3.4 外部超静定的混凝土结构及联合梁桥等应计入混凝土的收缩及徐变影响。并应按照现行行业标准《公路桥涵设计通用规范》(JTJ 021)总则

关于桥梁荷载与限载的说明

关于桥梁荷载与限载的说明 我国公路、城市桥梁设计用标准车辆荷载的基本演变 目前运行的桥梁大多数采用三套设计规范设计建造:《公路桥涵设计通用规范》(JTJ 021-89)、《城市桥梁设计荷载标准》(CJJ77-98)(2008年建设部废除)、《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)。对于89年以前的,其荷载规定类似公路89规范。 1、对于按照《公路桥涵设计通用规范》(JTJ 021-89)及以前规范设计的桥梁,均为车队荷载,所以可按照车队中最重的车辆进行限载,如汽车-10级,应限载15T;汽车-15级,应限载20T;汽车-20级,应限载30T;汽车-超20级,应限载55T。 2、对于按照《城市桥梁设计荷载标准》(CJJ77-98)设计的桥梁,由于其分车道荷载和车辆荷载,车道荷载为均载加集中荷载,是整桥计算荷载,车辆荷载为标准车荷载,是构件及局部计算荷载,城A为70T,城B为30T。由此,可以进行限载,城A限载70T,城B限载30T。 3、对于按照《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)设计的桥梁,荷载总分公路一级和公路二级,并再分车道荷载和车辆荷载,车道荷载为均布荷载+集中荷载,是整桥计算荷载,车辆荷载为标准车荷载,是构件及局部计算荷载,公路一级和公路二级标准车均为55T。由此,不论公路一级还是公路二级,均可限载55T。 综上所述,汽车-10级,应限载15T;汽车-15级,应限载20T;汽车-20级,应限载30T;汽车-超20级,应限载55T。车辆荷载标准汽-20、城B级与公路二级产生的荷载效应相当,应限载30T;汽-超20、城A与公路一级产生的荷载效应相当,应限载55T。

福州大学-桥梁工程(上册)简答题

桥梁工程(上册)简答题 1.什么是桥梁的计算跨径? 2.什么是桥梁的标准跨径? 3.简述整体式梁桥和装配式梁桥的施工方法。 4.装配式预应力混凝土简支T形梁桥主梁内的顶应力钢筋在一定区段内逐渐弯起的原因何在。 5.梁桥的支座有即几种?各种支座适用于什么场合? 6.什么叫荷载有效分布宽度? 7.什么叫做荷载横向分布? 8.计算装配式钢筋混凝土简支梁桥的荷载横向分布系数的方法有哪两大类?分别写出各类计算方法 的名称。 9.荷载在跨中和支点的横向分布情况有何不同? 10.杠杆法计算荷载横向分布系数的基本原理是什么? 11.偏心受压法汁算荷载横向分布系数的基本原理是什么? 12.叙述G—M法的基本思路是什么? 13.何谓合理拱轴线? 14.求拱圈内力之前,为什么必须先求弹性中心的内力? 15.空腹式拱桥腹拱圈跨径大小是根据什么原则确定的? 16.空腹式拱拱轴系数的确定为什么不能用m=qj/qd式进行? 17.为什么日前修建的大、小桥的拱轴线常采用悬链线拱,而不采用圆弧拱和抛物线拱? 18.在现行设计中,为什么一般不计压力线与供轴线偏离产生的偏离弯矩的影响? 19.无支架和少支架施工的拱桥.为什么拱抽系数—般不宜大于2.814? 20.结构重力作用下,弹性压缩引起的轴向力计算时应将所有的力对轴向力方向投影,而不对水平力 方向投影? 21.拱圈除进行强度验算之外,为什么还需进行偏心验算? 22.拱圈在结构重力、活载和温度变化引起的内力求出之后.接着验算其强度,强度即使足够,下面 还要进行裸拱圈强度验算,为什么? 23.解释悬链线拱拱圈体积公式V=(LBd)/`γ1中各符号有含义。 24.梁桥桥墩的主要类型有哪几种? 25.简述柱式桥墩的构造? 26.叙述排除U形桥台前墙后面积水的措施? 27.拱桥桥台的主要类型有哪几种? 28.什么是作用于桥墩上“最不利的荷载组合”? 29.叙述桥墩计算步骤。 30.如果只考虑永久荷载与基本可变荷载,那么在顺桥向作用于桥墩上的荷载组合方式有哪两类? 31.对于单道梁桥桥墩.如果只考虑永久荷载与可变荷载,横桥向的荷载组合方式有哪两类? 32.如何布置荷载才能使拱桥桥墩各截团产生最大竖直反力?

桥梁计算荷载

桥梁计算荷载 一、桥梁设计作用的分类: 1.概念: 作用——公路桥涵设计术语 ●直接作用(荷载):施加在结构上的一组集中力或分布力 ●间接作用:引起结构外加变形或约束变形的原因 2.分类:

二、桥梁工程作用取值方法 (一)设计时,对不同的作用采用不同的代表值

1.永久作用:采用标准值作为代表值 2.可变作用:根据不同的极限状态分别采用标准值、频遇值、 准永久值作为代表值 ●标准值:承载能力极限状态设计、按弹性阶段计算结构 强度 ●频遇值:正常使用极限状态按短期效应组合设计 ●准永久值:按长期效应组合设计 3.偶然作用:采用标准值作为代表值 (二)代表值的取用规定 1.永久作用的标准值: ●结构自重(包括结构附加重力):按结构构件的设计尺 寸与材料的重力密度计算确定 2.可变作用的标准值: (1)汽车荷载: ●汽车荷载分为公路—I级和公路—II级 ●车道荷载:桥梁结构整体计算

●车辆荷载:桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台、挡 土墙土压力等的计算 ●车辆荷载和车道荷载的作用不重叠 (2)车道荷载的计算图式: (3)公路—I级车道荷载: ●均布荷载标准值:q k=10.5kN/m ●集中荷载标准值: 桥梁计算跨径≤5m,P k=180 kN 5m<桥梁计算跨径<50m,采用直线内插求得 桥梁计算跨径≥50m,P k=360 kN ●计算剪力效应,上述集中荷载标准值P k×1.2 (4)公路—II级车道荷载: ●均布荷载标准值q k和集中荷载标准值P k按公路— I级车道荷载的0.75倍采用 (5)车道荷载的分布: ●均布荷载标准值应满布于使结构产生最不利效应的 同好影响线上 ●集中荷载标准值只作用于相应影响中一个最大影响

桥梁工程荷载组合

荷载组合 公路桥涵结构设计应考虑结构上可能同时出现的作用,按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行作用效应组合,取其最不利效应组合进行设计。 一.按承载能力极限状态设计 1.基本组合: 永久作用的设计值效应与可变作用设计值效应相组合,其表达式为:)(211100Qjk n j Qj c k Q Q Gik m i Gi ud S S S S ∑∑==++=γψγγγγ 即)(21100∑∑==++=n j Qjd c d Q m i Gid ud S S S S ψγγ 式中:ud S —承载能力极限状态下作用基本组合的效应组合设 计值; 0γ—结构重要系数,按规定的结构设计安全等级采用,对应 于设计安全等级一级、二级、三级分别取1.1、1.0、0.9; Gi γ—第i 个永久作用效应的分项系数,按《公路桥涵设计通 用规范》的规定采用; Gik S 、Qid S —第i 个永久作用效应的标准值和设计值; 1Q γ—汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)的分项 系数,取1Q γ=1.4 k Q S 1、d Q S 1—汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)的标准 值和设计值;

Qj γ—在作用效应组合中除汽车荷载效应(含汽车冲击 力、离心力)、风荷载外的其他第j 个可变作用效用的分项系数,取Qj γ=1.4,但风荷载的分项系数取Qj γ=1.1; Qjk S 、Qjd S —在作用效应组合中除汽车荷载效应(含汽车冲击 力、离心力)、外的其他第j 个可变作用效应的标准值和设计值; c ψ—在作用效应组合中,除汽车荷载效应(含汽车冲 击力、离心力)、外的其他可变作用效应组合系数,但永久作用于汽车荷载和人群荷载(或其他一种可变作用)组合时,人群荷载(或其他一种可变作用)的组合系数取c ψ=0.80;当 除汽车荷载(含汽车冲击力、离心力)外尚有两种其他可变作用参与组合时,其组合系数取c ψ=0.70;尚有三种可变作用 参与组合时,其组合系数取c ψ=0.60;尚有四种及多余四种可 变作用参与组合时,取c ψ=0.50; 则弯矩设计值: 82.6880)40.1964.18.007.15584.196.37322.1(0.1=??+?+??=ud M kN ·m 剪力设计值: 75.864)41.104.18.038.2384.180.4322.1(0.1=??+?+??=ud Q kN 2.偶然组合 永久作用标准值效应与可变作用某种代表值效应、一种偶然作用标准值效应相组合。偶然作用的效应分项系数取1.0;于偶然作用同时出现的可变作用,可根据观测资料和工程经

桥梁工程荷载组合

桥梁工程荷载组合 1、1、0、和0、9;Sd荷载组合的效应设计值;Rd结构构件抗力的设计值,它根据构件的材料强度设计值和几何参数设计值计算。承载能力极限状态下有两种作用效应组合:基本组合和偶然组合。基本组合为永久作用的设计效应与可变作用设计值效应相组合,组合表达式为:或式中:承载能力极限状态下作用基本组合的效应组合设计值;γ0结构重要性系数,对应于安全等级一级、二级和三级分别取1、 1、1、0、和0、9;_____第i个永久作用效应的分项系数、第i个永久作用效应的标准值和设计值;汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)的分项系数,取1、4。、汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)的标准值和设计值;在作用效应组合中除汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)、风荷载外的其他第j个可变作用的分项系数,取1、4,风荷载的分项系数取1、1;、在作用效应组合中除汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)的其他第j个可变作用效应的标准值和设计值;在作用效应组合中除汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)外的其他可变作用效应的组合系数。偶然组合为永久作用标准值效应与可变作用某种代表值效应、一种偶然作用标准值效应相组合,多个偶然作用不同时参与组合。偶然作用的效应分项系数取1、0、正常使用极限状态正常使用极限状态是以理论或弹塑性理论为基础,涉及构件的

抗裂、裂缝宽度和扰度三个方面的验算。其作用效应组合有两种:短期效应组合和长期效应组合。短期效应组合为永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应相组合,即对应于短暂状况的设计要求,其组合表达式为:式中:作用短期效应组合设计值;第j 个可变作用效应的频遇值系数,汽车荷载(不急冲击力)取0、7,人群荷载取1、0,风荷载取0、75,温度梯度作用取0、8,其他作用取1、0;第j个可变作用效应的频遇值。长期效应组合为永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应相组合,即对应于之久状况的设计要求,其表达式为:式中:作用长期效应组合设计值;第j个可变作用效应的准永久值系数,汽车荷载(不急冲击力)取0、4,人群荷载取0、4,风荷载取0、75,温度梯度作用取0、8,其他作用取1、0;第j个可变作用效应的准永久值。

道路桥梁荷载计算与设计方法

道路桥梁荷载计算与设计方法 摘要:桥梁荷载是指桥梁结构设计所应考虑的各种可能出现的荷载的统称。本文依托实测车辆的统计数据,对桥梁车辆设计荷载进行了研究和分析,为公路桥梁荷载设计理念和设计方法的逐步完善实现科学化和合理化。 关键词:设计荷载;公路桥梁;荷载效应;分项系数 前言 桥梁荷载是指桥梁结构设计所应考虑的各种可能出现的荷载的统称,包括恒载、活载和其他荷载。包括铁路列车活载或公路车辆荷载,及它们所引起的冲击力、离心力、横向摇摆力(铁路列车)、制动力或牵引力,人群荷载,及由列车车辆所增生的土压力等。在公路桥上行驶的车辆种类很多,而且出现机率不同,因此把大量出现的汽车排列成队,作为计算荷载;把出现机率较少的履带车和平板挂车作为验算荷载。车辆活载对桥梁结构所产生的动力效应中,铅直方向的作用力称冲击力、它使桥梁结构增加的挠度或应力对荷载静止时产生的挠度或应力之比称为动力系数μ,也称冲击系数。最近的研究成果把动力系数分为两部分:一为适用于连续完好的线路部分μ1;另一为受线路不均匀性影响部分μ2。动力系数则为μ1与μ2之和。在计算公式中,除考虑桥梁的跨度外,反映了车辆的运行速度和桥梁结构的自振频率。公路桥梁汽车荷载的冲击力为汽车荷载乘以冲击系数,平板挂车和履带车不计冲击力。 1 公路桥梁荷载标准 2004 年修订的《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)采用车道荷载形式。2004 版公路桥梁荷载标准中规定:汽车荷载修改调整为车道荷载的模式,废除车队荷载计算模式。并且提出车道荷载的均布荷载kq和集中荷载KP 的标准值 2 荷载效应计算 2.1 影响线计算 桥梁结构必须承受桥面上行驶车辆时的移动荷载的作用,结构的内力也随作用点结构上的变化而变化。所以需要研究并确定其变化范围和变化规律和内力的最大值此过程中作为设计标准。因此,需要确定的是荷载最不利位置和最大值。首先要确定在移动荷载作用下,结构内力的变化规律,将多种类型的移动荷载抽象成单位移动荷载P=1 的最简单基本形式。只要经过清楚地分析内力变化规律,其他类型的荷载就可以根据单位移动荷载作用下的结构内力变化规律叠加原理求出。影响线是内力(或支座反力)在移动单位荷载的作用下的引起的变化规律的图形。所以,影响线是研究车辆荷载等移动荷载作用下桥梁结构内力最大值的基本工具。初步选定对周围环境的影响的工程规模及结构类型、使用要求、材料

CJJ 《城市桥梁设计荷载标准》

目次 1总则 2术语、符号 3城市桥梁设计荷载 4城市桥梁设计可变荷载 附录A本标准用词说明 附加说明 1总则 1.0.1为改进城市桥梁设计荷载现行方法,采用按车道均布荷载进行加载设计,以达到与国际桥梁荷载标准相接轨的目的,制定本标准。 1.0.2本标准适用于在城市内新建、改建的永久性桥梁和城市高架道路结构以及承受机动车辆荷载的其他结构物的荷载设计。 1.0.3本标准规定的基本可变荷载,适用于桥梁跨径或加载长度不大于150m的城市桥梁结构。 1.0.4本标准的设计活载分为两个等级,即城-A级和城-B级。 1.0.5城市桥梁设计荷载,除应符合本标准外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

2术语、符号 2.1术语 2.1.1作用 结构承受各种荷重和变形所引起力效应的通称。 2.1.2荷载 各种车辆、人、雪、风引起的重力,包括永久性、可变性和偶然性三类。 2.1.3永久荷载 在设计有效期内,其值不随时间变化,或其变化与平均值相比可忽略不计的荷载。 2.1.4可变荷载 在设计有效期内,其值随时间变化,且其变化与平均值相比不可忽略的荷载,按其对桥梁结构的影响程度,又可分为基本可变荷载(活载)和其他可变荷载。 2.1.5偶然荷载 在设计有效期内,不一定出现,一旦出现,其值将很大且持续时间很短的荷载。 2.1.6承载能力极限状态设计 结构达到承载能力的极限状态时,引起结构的效应等于材料的抗力时作为设计条件的设计方法。

2.1.7正常使用极限状态设计 结构在正常工作阶段,裂缝、应力与挠度达到最大功能时的设计方法。2.1.8容许应力设计 按各种材料截面达到容许应力时的设计方法。 2.1.9效应 结构或构件承受内力和变形的大小。 2.1.10抗力 结构或构件材料抵抗外力的能力。 2.1.11桥面铺装 桥梁上部结构面板上铺设的防水层与摩损层。 2.1.12行车道板 承受行车重力的板式结构。 2.1.13重力密度 物质单位体积的重力。 2.1.14车道横向折减系数 多车道桥面在横向车道上,当不同时出现活载时,结构效应应予折减的系数。

有关桥梁荷载组合的几个问题

有关桥梁荷载组合的几个问题 桥规021-892.2.1条中的荷载分类中有21类荷载6种荷载组合 桥规023-85(钢筋混凝土和预应力)中规定了承载能力极限状 ?种荷载组合 城市桥梁荷载标准CJJ77-98中的荷载分类中有19类荷载5种荷载组合 我的问题如下: 做承载能力极限状态验算时,土的重力及土侧压力、风力、汽车制动力、流水压力、冰压力、支座摩阻力、船只或漂流物地震力等在各荷载组合中的荷载安全系数是多少? 正常使用极限状态时,是否仅仅是将承载能力极限状态中的安全系数设为1.0且不考虑车辆冲击荷载? 钢结构的荷载组合方法是与钢筋混凝土相同且将承载能力极限状态中的安全系数设为1.0? 因为在做MIDAS/CIVIL时,准备自动生成中国规范规定的荷载组合供用户选择,请各位桥梁专家指教。。。谢谢。 1.土的重力及土侧压力等,有利为0.8,0.9,不利为1.1~1.4。 2.车辆冲击荷载为标准值。 3.钢结构设计为安全系数法。 钢结构不是用容许应力法? 土的重力及土侧压力的安全系数在规范的什么位置? 其它可变荷载的安全系数是怎么取的? 安全系数法就是容许应力法; 土压力为永久荷载,可参考桥规中关于恒载的规定;据我所知,详细的组合系数在混凝土规范中; 1.桥梁荷载组合时应尽可能反映各种荷载同时作用的可能性、合理性与逻辑性,并能体现临界荷载组合后的量级。JTJ021-89规定了21类荷载、6种荷载组合方式;CJJ77-98给出的荷载分类细节与JTJ021-89基本相同,只不过取消了平板挂车或履带车以及由它们引起的土的侧压力,相应的荷载组合也减少为5种。故以下对荷载组合及荷载分项系数确定的说明均以JTJ021-89为准。 2.这几种组合只说明组合要考虑的范围,其具体的组合内容,尚需由设计者自行按实际情况确定。其中组合Ⅰ、Ⅱ是主要组合(特殊要求除外),也就是说组合Ⅰ、Ⅱ是经常起控制作用的组合形式。 3.JTJ023-85第 4.1.2条规定了按承载能力极限状态(uls)设计时,荷载组合及荷载安全系数采用时的规定。按照4.1.2-1,2,3公式及相关条文说明,我们可以归纳JTJ021-89中21类荷载和JTJ023-85公式4.1.2-1,2,3中4个参数的相互关系,从而确定21类荷载的分项安全系数。 考虑到连续梁或其他超静定结构可能出现恒、活载内力异号的情况,为了取得最不利的内力组合,恒载应取减载时的“安全系数”,可按JTJ023-85公式4.1.2-4,5,6计算。

桥梁工程试题集(有答案)

一、单项选择题(本题共5小题,每小题2分,共10分) 1、我国现行规范中,将桥梁设计荷载分为( D )。 A.结构自重、车辆荷载、偶然荷载 B.永久荷载、基本可变荷载、其他可变荷载 C.恒载、可变荷载、地震力 D.永久作用、可变作用、偶然作用 2、在桥梁施工中,预拱度的大小通常取( C )。 A.全部恒载所产生的竖向挠度 B.全部恒载和全部活载的所产生的竖向挠度 C.全部恒载和一半活载的所产生的竖向挠度 D.全部活载的所产生的竖向挠度 3、用偏心受压法计算出的某梁荷载横向分布影响线的形状是?( A ) A.一根直线 B.一根折线 C.一根曲线 D.一根抛物线 4、桥梁按体系划分可分为?( A ) A.梁桥、拱桥、刚构桥、缆索承重桥以及组合体系桥 B.简支梁桥、悬臂梁桥、连续梁桥和连续刚构桥 C.木桥、钢桥、圬工桥、钢筋混凝土桥和预应力混凝土桥 D.公路桥、铁路桥、人行桥和农用桥 5、桥梁的建筑高度是指?( B ) A.桥面与墩底之间的高差 B.桥面与桥跨结构最低边缘的高差 C.桥面与地面线之间的高差 D.桥面与基础地面之间的高差 二、判断题(本题共10小题,每题2分,共20分) 1、"偏心受压法",其基本假定是横梁刚度无限大、忽略主梁抗扭刚度。(√) 2、对于多片主梁的简支梁桥,"杠杆原理法"只适用于支点截面的横向分布计算。(×) 3、板式橡胶支座通常不区分固定、活动支座;对于不同的承载力、变形要求,通过选择不同大小、厚度的橡胶板来实现。(√) 4、桥墩按受力特点分类,一般分为刚性、半刚性和柔性三种。(√) 5、简支梁桥是静定结构,结构内力不受基础变位的影响,因而,能在地基较差的情况下建桥。(√) 6、使用插入式振捣器振捣砼时,不得使振捣器插入下层砼。(×) 7、砼的拌和时间越长,则砼拌和物越均匀、质量越高。(×) 8、在装配式T型梁桥中,横隔梁起着隔开各根主梁的作用。(×) 9、计算主梁的弯矩和剪力时,可在全跨内取用相同的荷载横向分布系数。(×) 10、防水层在桥面伸缩缝处应该切断,并应特别注意该处的施工质量控制。(√) 三、名词解释(共5题,每题4分,共20分) 1、计算跨径 对于带支座的桥梁,是指桥跨结构相邻两个支座中心之间的水平距离;对于不设支座的桥梁如拱式桥,是两相邻拱脚截面形心点的水平距离,或拱轴线两端点之间的水平距离。

桥梁设计强制性条文

1 城市桥梁设计强制性条文 1.1 荷载及净空 《城市桥梁设计荷载标准》CJJ 77—98 1.0.4 设计活载分为两个等级,即城—A级和城—B级。 3.1.1 城市桥梁设计荷载可分为:永久荷载、可变荷载和偶然荷载三类。 3.1.2 主要为承受某种其他可变荷载而设置的构件,计算其所承受的荷载时,应作为基本可变荷载。 3.2.1 按承载能力极限状态设计时,应根据可能同时出现的荷载,选择下列荷载组合: 3.2.1.1 组合I:一种或几种基本可变荷载与一种或几种永久荷载相结合; 3.2.1.2 组合Ⅱ:一种或几种基本可变荷载和一种或几种永久荷载叠加后与一种或几种其他可变荷载相组合;当设计弯桥并采用离心力与制动力组合时,制动力应按70%计算; 3.2.1.3 组合Ⅲ:一种或几种基本可变荷载和一种或几种永久荷载叠加后与偶然荷载中的船只或漂流物撞击力相组合; 3.2.1.4 组合Ⅳ:桥梁在进行施工阶段的验算时,根据可能出现的结构重力、脚手架、材料机具、人群、风力以及拱桥的单向推力等施工荷载进行组合;当桥梁构件在施工吊装时或运输时所产生的冲

击力,应根据现场具体情况和设计经验,计人构件的动力系数;3.2.1.5 组合V:结构重力、预加力、土重及土侧压力,其中的一种或几种与地震力相结合。 3.2.2 不同时参与组合的其他可变荷载应符合表3.2.2的规定。 3.2.3 当桥梁采用承载力极限状态设计时,应根据不同的荷载组合,采用不同的荷载分项系数,分别验算变形、裂缝宽度、施工阶段的应力及预应力状态。其荷载组合及荷载安全系数的采用,均应符合现行相关标准的规定。 3.2.4 对钢木结构构件仍按容许应力进行设计。其荷载组合,材料容许应力取值应符合现行相关标准的规定。 4.1.2 汽车荷载可分为车辆荷载和车道荷载。桥梁的横隔梁、行车道板、桥台或挡土墙后土压力的计算应采用车辆荷载。桥梁的主梁、主拱和主桁架等的计算应采用车道荷载。当桥面车行道内有轻

桥梁工程习题及答案

一、填空题 1)公路桥梁的作用按其随时间变化的性质,分为永久作用、可变作用、偶然作用。 2)按结构体系及其受力特点,桥梁可划分为梁桥、拱桥、悬索桥以及 组合体系。 3)桥跨结构在温度变化、混凝土的收缩和徐变、各种荷载引起的桥梁 挠度、地震影响、纵坡等影响下将会发生伸缩变形。 4)钢筋混凝土梁梁内钢筋分为两大类,有受力钢筋和构造钢筋。 5)作用代表值包括标准值、准永久值、频遇值。 6)桥梁纵断面设计包括桥梁总跨径的确定、桥梁的分孔、桥面的标高及 桥下净空、桥上及桥头引导纵坡的布置和基础埋置深度。 7)桥台的常见型式有重力式桥台、轻型桥台、组合式桥台和框架式桥台等。 8)公路桥面构造包括桥面铺装、防水和排水系统、桥面伸缩装 置、人行道及附属设施等。 9)悬索桥主要由桥塔、锚碇、主缆和吊索 等组成。 10)重力式桥墩按截面形式划分,常见的有矩形、圆形、圆端形和尖 端形等。 11)常见的轻型桥台有薄壁轻型桥台、支撑梁轻型桥台、框架式轻型桥 台、组合式轻型桥台等。 12)设计钢筋混凝土简支T梁,需拟定的主要尺寸有梁宽、梁高、腹板厚 度、翼缘板厚度。 13)柱式桥墩的主要型式主要有独柱式、双柱式、多柱式和混 合式。 14)桥梁支座按其变为的可能性分为活动支座和固定支座。 15)支座按其容许变形的可能性分为固定支座、单向支座和多向支座。 16)常用的重力式桥台有 U形桥台、埋置式桥台、八字式桥台、 一字式桥台等。 17)桥梁的主要组成部分包括桥墩、桥台及桥跨结构等。 18)桥梁设计一般遵循的原则包括安全性、适用性、经济性、先进性和 美观等。 19)荷载横向分布影响线的计算方法主要有:杠杆原理法、偏心压力法、铰接 板法、比拟正交异性板法。 20)通常将桥梁设计荷载分为三大类:永久荷载、可变荷载、偶然 荷载。 21)公路桥梁设计汽车荷载分为公路-I级、公路-II级两个等级,它包 括车道荷载和车辆荷载,其中车辆荷载用于桥梁结构的局部加载和桥台验算。

桥梁计算荷载

桥梁计算荷载 文件管理序列号:[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]

桥梁计算荷载 一、桥梁设计作用的分类: 1.概念: 作用——公路桥涵设计术语 直接作用(荷载):施加在结构上的一组集中力或分布力 间接作用:引起结构外加变形或约束变形的原因 2.分类: 二、桥梁工程作用取值方法 (一)设计时,对不同的作用采用不同的代表值 1.永久作用:采用标准值作为代表值 2.可变作用:根据不同的极限状态分别采用标准值、频遇值、准永久值 作为代表值 标准值:承载能力极限状态设计、按弹性阶段计算结构强度 频遇值:正常使用极限状态按短期效应组合设计 准永久值:按长期效应组合设计 3.偶然作用:采用标准值作为代表值 (二)代表值的取用规定 1.永久作用的标准值: 结构自重(包括结构附加重力):按结构构件的设计尺寸与材料 的重力密度计算确定 2.可变作用的标准值:

(1)汽车荷载: 汽车荷载分为公路—I级和公路—II级 车道荷载:桥梁结构整体计算 车辆荷载:桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台、挡土墙土压力 等的计算 车辆荷载和车道荷载的作用不重叠 (2)车道荷载的计算图式: (3)公路—I级车道荷载: 均布荷载标准值:q k=10.5kN/m 集中荷载标准值: =180 kN 桥梁计算跨径≤5m,P k 5m<桥梁计算跨径<50m,采用直线内插求得 =360 kN 桥梁计算跨径≥50m,P k 计算剪力效应,上述集中荷载标准值P k×1.2 (4)公路—II级车道荷载: 均布荷载标准值q k和集中荷载标准值P k按公路—I级车道荷 载的0.75倍采用 (5)车道荷载的分布: 均布荷载标准值应满布于使结构产生最不利效应的同好影响线 上 集中荷载标准值只作用于相应影响中一个最大影响线峰值处(6)人群荷载标准值的采用规定:

c中外桥梁设计规范汽车荷载比较

中外桥梁设计规范汽车荷 载比较 ◎……一一 中外桥梁设计规范汽车荷载比较 李文生1,都峻峰2 (山西远方路桥(集团)有限公司1;同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司2) 摘要:桥梁结构在其寿命周期内所经历的最主要的活载是汽车荷载。近几十年经济的快速增长,使得交通状况发生了显著的变化,交通量、车辆载重量等均有显著的提高;国内外经济交流的愈趋频繁,对于桥梁设计者而言,有必要了解各国的规范。为此针对Dr0、BS5400、AASHTO、Eurocode等规范,通过车道划分、荷载标准值、折减系数、冲击系数、布载方式等方面对汽车荷载进行了分析比较。发现在跨径小于200m时,BS5400规范的荷载值最高;在80m跨径以下Dr0规范的荷载值最低,Eurocode在80m

到200m跨径最小;当将荷载标准值外推至200m跨径以上时,D60最高,Eurocode最低。 关键词:0 汽车荷载;车道荷载;横向折减系数;冲击系数 引言 AASHT0(美国国家公路与运输协会规范1983)、CAN/CSA—S6—88(加拿大标准委员会规范1988),比较了桥梁荷载绝对值(不乘系数)、乘系数桥梁荷载,将BS5400、AASHTO、CAN/CSA—S6—88(1988)外推至2 000 桥梁是辅助交通对象(汽车、人群、动物等)跨越障碍的工具。不同区域内桥梁所需服务的主导交通对象不尽相同。随着桥梁设计的精细化以及区域化的发展,在桥梁设计、评估过程中需要对不同区域的交通荷载进行深入研究,以便获得与桥梁需求相适应的汽车 m加载长 本文将着重介绍《公路桥涵设计通用规范》(JTG 荷载。但由于实际的交通荷载具有很强的随机性,要D60—2004)(简称D60)、AASHTO(2005)、BS5400进行区域化研究难度相当大,为此现行各国规范的划(2006)、Eurocode(欧洲规范200

最新a桥梁的设计荷载及荷载组合

a桥梁的设计荷载及 荷载组合

桥梁的设计荷载及荷载组合(1) 如图: 一、桥梁的设计荷载 选定荷载和进行荷载分析是比结构分析更为重要的问题。因为它关系到桥梁结构在它的设计使用期限内的安全和桥梁建设费用的合理投资。近年来,由于交通量的不断增加,大型超重车辆的不断出现,风载、地震荷载的重要性愈显突出等,导致实际与可能作用在桥梁结构上的荷载越来越复杂,这就为桥梁荷载的选定和分析造成了困难,常因初始设计荷载选定的滞后,而造成桥梁早期破坏或加固。 我国现行的公路桥涵设计通用规范(JTJ021-85)中,将作用在桥梁上的荷载分为三大类: 1.永久荷载(恒载)在设计使用期内,其值不随时间变化,或其变化与平均值相比可以忽略不计的荷载。它包括结构重力、预加应力、土的重力及侧压力、混凝土收缩及徐变影响力,基础变位影响力和水的浮力。 2.可变荷载(活载)在设计使用期内,其值随时间变化,且其变化与平均值相比不可忽略的荷载。按其对桥涵结构的影响程度,又分为基本可变荷载和其他可变荷载。基本可变荷载包括汽车荷载及其引起的冲击力,平板挂车(或履带车)荷载,人群荷载,离心力,以及所有车辆所引起的土侧压力。其他可变荷载包括汽车制动力,风力,流水压力,冰压力,温度影响力和支座摩阻力。 3.偶然荷载在设计使用期内,不一定出现,但一旦出现其值很大且持续时间较短的荷载,它包括船只或漂浮物撞击力,地震作用。 下面具体讲述各种荷载的意义: (一)永久荷载 结构物的重力及桥面铺装、附属设备等外加重力均属结构重力,可按照结构的实际体积或设计时所假定的体积与材料密度计算。 作用在墩台上的土重力,土侧压力可参照《公路桥涵通用规范》(JTJ021-85)附录一、二和《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-85)附录二中规定计算。 对于预应力混凝土结构,预加应力在结构使用阶段设计时,应作为永久荷载计算其效应,计算时应考虑相应阶段的预应力损失;在结构承载能力极限状态设计时,预应力不作为荷载,而将预应力筋作为普通钢筋计入结构抗力。 混凝土收缩、徐变和基础变位将使超静定结构产生内力,这些力的计算可根据《公路桥涵通用规范》(JTJ021-85)中有关规定计算。 水的浮力对桥梁墩台的影响,当墩台位于透水性地基上时,验算墩台的稳定性,应采用设计水位浮力,而验算地基应力时,仅考虑低水位时的浮力或不考虑水的浮力;当基础嵌入不透水性地基上时,可不考虑水的浮力;当不能肯定地基是否是透水时,应以透水和不透水两种情况分别计算与其他荷载组合,取其最不利者。 可变荷载 1.基本可变荷载 1)公路桥梁汽车荷载 (1)《公路桥涵通用规范》(JTJ021-85)的规定: 该规范把大量、经常出现的汽车荷载,作为设计荷载;把偶然,个别出现的平板挂车或履带车作为验算荷载。 汽车荷载以汽车车队表示,分为汽车-10级、汽车-15级、汽车-20级、汽车-超20级四个等级。车队的纵向排列和横向布置如图1-5-1和图1-5-2所示。荷载级别的数字表示一辆主车的重量,以吨计。每级车队中有一辆是重车,其前后都是主车,主车的数量在计算跨长内不限。 图1-5-1各级汽车的纵向排列(重力单位:KN;尺寸单位:m) 图1-5-2各级汽车的平面尺寸和横向布置(尺寸单位:m)

谈谈公路桥梁的设计荷载等级

谈谈公路桥梁的设计荷载等级精选 已有3412 次阅读2012-7-31 23:15|系统分类:科普集锦|关键词:桥梁荷载 最近关于桥梁的讨论不少,从讨论中看出不少网友对于桥梁中的荷载有不少疑惑,因此特地谈谈桥梁实践中,荷载是如何选取的。 设计中采用的汽车荷载均是从设计规范中选取出来,而设计中的车辆荷载是通过大量统计,考虑概率分布的标准荷载。 我国目前执行的公路桥梁荷载出自2004的公路桥梁通用规范(简称04规范),而目前正在运行的桥梁有相当一部分采用的85年的公路桥梁通用规范(简称85规范)。 85规范中,分为两种荷载:汽车荷载与平板挂车履带车荷载。 汽车荷载分为若干等级:汽10,汽15,汽20,汽超20。怀柔的桥报道中好像提到是汽20. 汽车荷载是一个车队,即一个车道有这么一个车队过桥,根据桥梁宽度可以确定若干个车道,这样就有若干个这样的车队过桥。(当然还有横向折减的概念) 下图是汽车车队的纵向布置,单位是(kN),图中可以看出汽20对应的最重车为30吨,汽超20的最重车为55吨,新闻报道中好像搞混淆了这两个。 下图是车队中某种重量的车的轴重分配。 对于挂车荷载,也分为若干等级。与汽车荷载不同的是,规范规定,一座桥梁中只允许有一

辆挂车上桥,无论是横向还是纵向。 下图是挂车的纵向布置。 汽车荷载与挂车荷载一般配套出现,下图是配套关系。 所以怀柔那个桥,如果是汽20等级,一般还会有挂100的挂车配套,当然挂车100吨与普通货车超载到100吨,效果是不一样的,挂车的轴多,每个轴分担的荷载会小一些,比普通三轴货车超载到100吨,产生的效应要小一些。 04规范中对荷载进行了简化,荷载等级只有2级,公路一级,公路二级, 其取值也进行了简化,公路一级由一个均布荷载(集度10.5kN/m)与集中荷载(大小与跨度有关,最小是180kN,最大为360kN)构成。公路二级为公路一级乘以0.75。当然还有相应用来验算与局部加载的车辆荷载,这个与85规范类似。

桥梁工程问答题及答案

1、公路桥梁设计荷载有哪几类,荷载组合方式有哪几种,试说明。 永久荷载,可变荷载,偶然荷载 承载能力极限状态:基本组合,偶然组合 正常使用极限状态:短期效应组合,长期效应组合 2、公路桥梁上作用的各种荷载可归纳为哪三类 永久荷载,可变荷载,偶然荷载 3、写出计算正常使用极限状态时,常见的几种荷载效应组合。 作用短期效应组合和作用长期效应组合 4、何为偶然荷载桥梁工程中需考虑的偶然荷载有哪些 在结构的设计使用期内偶然出现(或不出现),其数值很大、持续时间很短的荷载有地震作用船舶漂流物的撞击作用汽车撞击作用 5、何为可变荷载汽车荷载所引起的影响力有哪些 在结构的设计使用期内,其值可变化且变化值与平均值相比不可忽略的荷载车辆重力标准值、前轴重力标准值、中轴重力标准值、后轴重力标准值、轴距。 6、何为永久荷载作用于桥梁的哪些荷载属于永久荷载 是指结构在使用期内其值不随时间变化或其变化与平均值相比可忽略不计,或其变化是单调的并能趋于限值的荷载 结构重力,预加应力,土的重力及土侧压力,混凝土收缩及徐变影响力,基础变位的影响力及水的浮力 7、作用于桥梁的车辆荷载,其影响力有哪些 车辆重力标准值、前轴重力标准值、中轴重力标准值、后轴重力标准值、轴距8、箱形截面梁桥有哪些主要特点为什么说它不宜使用于钢筋混凝土简支梁 答:除梁肋和上部翼缘板外,底部尚有扩展的底板,提供了能承受正负弯矩的足够的混凝土受压区。在一定的截面面积下能获得较大的抗弯惯矩,且抗扭刚度也特别大,在偏心荷载作用下各梁肋受力较均匀。因此适用于较大跨径的悬臂梁桥、连续梁桥以及全截面参与受力的预应力混凝土简支梁桥。 对普通钢筋混凝土简支梁桥来说,底板加大自重,不宜采用。 9、简支梁桥为何通常要设置预拱度如何设置 为了消除恒载和经常作用活载之长期效应产生的挠度,通常需要在桥梁施工时设置预拱度 1)钢筋混凝土受弯构件

桥梁工程简答题

五、问答题 1)桥梁有哪些基本类型?按照结构体系分类,各种类型的受力特点是什么? 答:梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥。按结构体系划分,有梁式桥、拱桥、钢架桥、缆索承重桥(即悬索桥、斜拉桥)等四种基本体系。梁式桥:梁作为承重结构是以它的抗弯能力来承受荷载的。拱桥:主要承重结构是拱肋或拱圈,以承压为主。刚架桥:由于梁与柱的刚性连接,梁因柱的抗弯刚度而得到卸载作用,整个体系是压弯构件,也是有推力的结构。缆索桥:它是以承压的塔、受拉的索与承弯的梁体组合起来的一种结构体系。 2)桥梁按哪两种指标划分桥梁的大小?具体有哪些规定? 答:按多孔跨径总L和单孔跨径划分。 3)各种体系桥梁的常用跨径范围是多少?各种桥梁目前最大跨径是多少,代表性的桥梁名称? 答:梁桥常用跨径在20米以下,采用预应力混凝土结构时跨度一般不超过40米。代表性的桥梁有丫髻沙。拱桥一般跨径在500米以内。目前最大跨径552米的重庆朝天门大桥。钢构桥一般跨径为40-50米之间。目前最大跨径为 4)桥梁的基本组成部分有哪些?各组成部分的作用如何? 答:有五大件和五小件组成。具体有桥跨结构、支座系统、桥墩、桥台、基础、桥面铺装、排水防水系统、栏杆、伸缩缝和灯光照明。桥跨结构是线路遇到障碍时,跨越这类障碍的主要承载结构。支座系统式支承上部结构并传递荷载于桥梁墩台上,应满足上部结构在荷载、温度或其他因素所预计的位移功能。桥墩是支承两侧桥跨上部结构的建筑物。桥台位于河道两岸,一端与路堤相接防止路堤滑塌,另一端支承桥跨上部结构。基础保证墩台安全并将荷载传至地基的结构部分。桥面铺装、排水防水系统、栏杆、伸缩缝、灯光照明与桥梁的服务功能有关。 5)桥梁规划设计的基本原则是什么? 答:桥梁工程建设必须遵照“安全、经济、适用、美观”的基本原则,设计时要充分考虑建造技术的先进性以及环境保护和可持续发展的要求。 6)桥梁设计必须考虑的基本要求有哪些?设计资料需勘测、调查哪些内容? 答:要考虑桥梁的具体任务,桥位,桥位附近的地形,桥位的地质情况,河流的水文情况。设计资料需勘测、调查河道性质,桥位处的河床断面,了解洪水位的多年历史资料,通过分析推算设计洪水位,测量河床比降,向航运部门了解和协商确定设计通航水位和通航净空,对于大型桥梁工程应调查桥址附近风向、风速,以及桥址附近有关的地震资料,调查了解当地的建筑材料来源情况。 7)大型桥梁的设计程序包括哪些内容? 答:分为前期工作及设计阶段。前期工作包括编制预可行性研究报告和可行性研究报告。设计阶段按“三阶段设计”,即初步设计、技术设计、与施工图设计。 8)桥梁的分孔考虑哪些因素?桥梁标高的确定要考虑哪些因素? 答:要考虑通航条件要求、地形和地质条件、水文情况以及经济技术和美观的要求。要考虑设计洪水位、桥下通航净空要求,结合桥型、跨径综合考虑,以确定合理的标高。 9)桥梁纵断面设计包括哪些内容? 答:包括桥梁总跨径的确定,桥梁额分孔、桥面标高与桥下净空、桥上及桥头的纵坡布置等。 10)桥梁横断面设计包括哪些内容? 答:桥梁的宽度,中间带宽度及路肩宽度,板上人行道和自行车道的设置桥梁的线性及桥头引道设置设计等。 11)为什么大、中跨桥梁的两端要设置桥头引道? 答:桥头引道起到连接道路与桥梁的结构,是道路与桥梁的显性协调。 12)什么是桥梁美学? 答:它是通过桥梁建筑实体与空间的形态美及相关因素的美学处理,形成一种实用与审美相结合的造型艺术。 13)桥梁墩台冲刷是一种什么现象?

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