設(shè)計(jì)荷載學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)(shj)荷載荷載第一頁(yè)，共59頁(yè)。 公路橋涵設(shè)計(jì)采用的作用分為永久作用、可變作用和偶然作用三類. 公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)上可能同時(shí)出現(xiàn)的作用，按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行作用效應(yīng)組合，取其最不利效應(yīng)組合進(jìn)行設(shè)計(jì)： 只有在結(jié)構(gòu)上可能同時(shí)出現(xiàn)的作用，才進(jìn)行其效應(yīng)的組合。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件需做不同受力方向的驗(yàn)算時(shí)，則應(yīng)以不同方向的最不利的作用效應(yīng)進(jìn)行組合。 當(dāng)可變作用的出現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生有利影響時(shí)，該作用不應(yīng)參與組合。實(shí)際不可能同時(shí)出現(xiàn)的作用或同時(shí)參與組合概率很小的作用，不考慮其作用效應(yīng)的組合。 施工階段作用效應(yīng)的組合，應(yīng)按計(jì)算需要及結(jié)構(gòu)所處條件而定，結(jié)構(gòu)上的施

2、工人員和施工機(jī)具設(shè)備均應(yīng)作為臨時(shí)荷載(hzi)加以考慮。組合式橋梁，當(dāng)把底梁作為施工支撐時(shí)，作用效應(yīng)宜分兩個(gè)階段組合，底梁受荷為第一個(gè)階段，組合梁受荷為第二個(gè)階段。 多個(gè)偶然作用不同時(shí)參與組合。第2頁(yè)/共59頁(yè)第二頁(yè)，共59頁(yè)。第3頁(yè)/共59頁(yè)第三頁(yè)，共59頁(yè)。一、基本可變荷載包括：列車(chē)(lich)活載、汽車(chē)或平板掛車(chē)或履帶車(chē)、由列車(chē)(lich)活載和汽車(chē)活載引起的沖擊力、曲線上的離心力、由活載引起的土側(cè)壓力。公路橋中的人群荷載。鐵路橋梁的列車(chē)(lich)橫向搖擺力等。第4頁(yè)/共59頁(yè)第四頁(yè)，共59頁(yè)。n中活載160km/h、200km/hnZK活載250km/h、300km/h以上高速第5頁(yè)

3、/共59頁(yè)第五頁(yè)，共59頁(yè)。“ZK活載活載”分標(biāo)準(zhǔn)分標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)活載和活載和特種活載特種活載ZK標(biāo)準(zhǔn)活載ZK特種活載第6頁(yè)/共59頁(yè)第六頁(yè)，共59頁(yè)。高速暫行規(guī)定：加載時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)活載計(jì)算圖式可任意截取單線或雙線橋跨：各線均應(yīng)計(jì)入ZK活載作用。多于雙線橋跨：應(yīng)按下列最不利情況(qngkung)考慮：1）按雙線在最不利位置承受ZK活載，其余線路不承受列車(chē)荷載；2）所有線路在最不利位置承受75的ZK活載?？哲?chē)活載按10kN/m計(jì)算?！癦K活載活載”分標(biāo)準(zhǔn)分標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)活載和活載和特種活載特種活載第7頁(yè)/共59頁(yè)第七頁(yè)，共59頁(yè)。橋規(guī)規(guī)定：加載時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)活載計(jì)算圖式(tsh)可任意截取雙線

4、橋跨：兩線活載之和的90%橫向穩(wěn)定檢算：空車(chē)+最大橫向風(fēng)力為最不利，空車(chē)活載標(biāo)準(zhǔn)值為10kN/m“中中活載活載”分普通分普通(ptng)活載和特種活活載和特種活載載第8頁(yè)/共59頁(yè)第八頁(yè)，共59頁(yè)。 驗(yàn)算驗(yàn)算(yn sun)荷載荷載 偶然、個(gè)別出現(xiàn)的平板掛車(chē)或履帶車(chē)。偶然、個(gè)別出現(xiàn)的平板掛車(chē)或履帶車(chē)。掛掛80、掛、掛100、掛、掛120、履帶、履帶50第9頁(yè)/共59頁(yè)第九頁(yè)，共59頁(yè)。第10頁(yè)/共59頁(yè)第十頁(yè)，共59頁(yè)。v每一車(chē)隊(duì)有一重車(chē)，主車(chē)數(shù)量不限。v三、四行車(chē)隊(duì)時(shí)可折減20%和30%，但不小于兩行車(chē)隊(duì)計(jì)算(j sun)的結(jié)果。 第11頁(yè)/共59頁(yè)第十一頁(yè)，共59頁(yè)。第12頁(yè)/共59頁(yè)第十

5、二頁(yè)，共59頁(yè)。第13頁(yè)/共59頁(yè)第十三頁(yè)，共59頁(yè)。第14頁(yè)/共59頁(yè)第十四頁(yè)，共59頁(yè)。KqPK第15頁(yè)/共59頁(yè)第十五頁(yè)，共59頁(yè)。第16頁(yè)/共59頁(yè)第十六頁(yè)，共59頁(yè)。第17頁(yè)/共59頁(yè)第十七頁(yè)，共59頁(yè)。第18頁(yè)/共59頁(yè)第十八頁(yè)，共59頁(yè)。第19頁(yè)/共59頁(yè)第十九頁(yè)，共59頁(yè)。第20頁(yè)/共59頁(yè)第二十頁(yè)，共59頁(yè)。第21頁(yè)/共59頁(yè)第二十一頁(yè)，共59頁(yè)。 多車(chē)道橋梁的汽車(chē)荷載應(yīng)考慮折減。當(dāng)橋涵設(shè)計(jì)車(chē)多車(chē)道橋梁的汽車(chē)荷載應(yīng)考慮折減。當(dāng)橋涵設(shè)計(jì)車(chē)道數(shù)道數(shù)22時(shí)，汽車(chē)荷載產(chǎn)生的效應(yīng)時(shí)，汽車(chē)荷載產(chǎn)生的效應(yīng) 應(yīng)該按表應(yīng)該按表6.0.6-26.0.6-2規(guī)規(guī)定的多車(chē)道橫向折減系數(shù)定的多車(chē)道橫向

6、折減系數(shù)(xsh)(xsh)進(jìn)行折減，但折減后進(jìn)行折減，但折減后的效應(yīng)不得小于兩條設(shè)計(jì)車(chē)道的荷載效應(yīng)。的效應(yīng)不得小于兩條設(shè)計(jì)車(chē)道的荷載效應(yīng)。第22頁(yè)/共59頁(yè)第二十二頁(yè)，共59頁(yè)。第23頁(yè)/共59頁(yè)第二十三頁(yè)，共59頁(yè)。第24頁(yè)/共59頁(yè)第二十四頁(yè)，共59頁(yè)。根據(jù)以往的試驗(yàn)研究成果，構(gòu)成橋梁動(dòng)力影響的因素主要有：列車(chē)以一定速度(sd)過(guò)橋時(shí)引起橋跨振動(dòng)；輪對(duì)過(guò)鋼軌接頭時(shí)有沖擊作用；蒸汽機(jī)車(chē)動(dòng)輪上的平衡重在隨動(dòng)輪高速旋轉(zhuǎn)中由于離心力引起的錘擊作用；橋上軌道豎向和橫向不平順引起橋梁扭轉(zhuǎn)振動(dòng)；橋頭線路（路面）不平整，車(chē)輪不圓等。第25頁(yè)/共59頁(yè)第二十五頁(yè)，共59頁(yè)。的影響。第26頁(yè)/共59頁(yè)第二十

7、六頁(yè)，共59頁(yè)。v鐵路橋動(dòng)力鐵路橋動(dòng)力(dngl)系數(shù)系數(shù) 1+ 混凝土梁混凝土梁 2 . 0146. 0277. 11m8ll時(shí)，當(dāng)2 . 0920. 0014. 11m8ll時(shí)，當(dāng)鋼板鋼板(gngbn)梁及鋼梁及鋼桁梁桁梁 2 . 0176. 1000. 11l第27頁(yè)/共59頁(yè)第二十七頁(yè)，共59頁(yè)。實(shí)腹鋼筋實(shí)腹鋼筋(gngjn)混凝土拱和石混凝土拱和石砌拱橋砌拱橋 l30611214h空腹空腹(kngf)鋼筋混凝土無(wú)鉸拱橋和系桿鋼筋混凝土無(wú)鉸拱橋和系桿拱橋拱橋 fll/4 . 0110015111fll/4 . 0110020111空腹空腹(kngf)有鉸拱橋有鉸拱橋第28頁(yè)/共59頁(yè)第

8、二十八頁(yè)，共59頁(yè)。v現(xiàn)行鐵路規(guī)范現(xiàn)行鐵路規(guī)范(gufn)鐵路橋動(dòng)力系數(shù)鐵路橋動(dòng)力系數(shù) 1+ 簡(jiǎn)支或連續(xù)鋼橋跨結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)支或連續(xù)鋼橋跨結(jié)構(gòu)(jigu)和鋼墩臺(tái)和鋼墩臺(tái) L402811鋼與鋼筋鋼與鋼筋(gngjn)混凝土板構(gòu)成的結(jié)合梁混凝土板構(gòu)成的結(jié)合梁 L402211第29頁(yè)/共59頁(yè)第二十九頁(yè)，共59頁(yè)。v現(xiàn)行現(xiàn)行(xinxng)鐵路規(guī)范鐵路橋動(dòng)力系鐵路規(guī)范鐵路橋動(dòng)力系數(shù)數(shù) 1+鋼筋混凝土的、混凝土的、石砌的橋跨結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土的、混凝土的、石砌的橋跨結(jié)構(gòu)(jigu)及涵洞及涵洞、剛架橋，其頂上填土厚度、剛架橋，其頂上填土厚度1.0m（從軌底算起）時(shí)不計(jì)（從軌底算起）時(shí)不計(jì)沖擊力。當(dāng)小于沖擊力。當(dāng)

9、小于1.0m時(shí)時(shí) L30611空腹式鋼筋空腹式鋼筋(gngjn)混凝土拱橋的拱圈和拱肋混凝土拱橋的拱圈和拱肋fL4011001511.2h)-(14第30頁(yè)/共59頁(yè)第三十頁(yè)，共59頁(yè)。v85規(guī)范規(guī)范(gufn) 公路橋沖擊系公路橋沖擊系數(shù)數(shù) 結(jié)構(gòu)種類結(jié)構(gòu)種類沖擊系數(shù)沖擊系數(shù)混凝土梁、剛構(gòu)、拱上構(gòu)造混凝土梁、剛構(gòu)、拱上構(gòu)造(guzo)、柱式墩石柱式墩石m450m53 . 0ll混凝土拱橋混凝土拱橋(gngqio)的的主拱主拱m700m202 . 0ll鋼主桁、聯(lián)合梁、橋面系、鋼主桁、聯(lián)合梁、橋面系、鋼墩臺(tái)等鋼墩臺(tái)等l5 .375 . 1吊橋的主桁、主索或主鏈、吊橋的主桁、主索或主鏈、塔架塔架l

10、7050第31頁(yè)/共59頁(yè)第三十一頁(yè)，共59頁(yè)。1.5f f14f第32頁(yè)/共59頁(yè)第三十二頁(yè)，共59頁(yè)。rC1272離心力率離心力率對(duì)鐵路荷載(hzi)C不應(yīng)大于0.15。離心力作用點(diǎn)：鐵路軌頂以上2m，公路(gngl)橋面以上1.2m第33頁(yè)/共59頁(yè)第三十三頁(yè)，共59頁(yè)。第34頁(yè)/共59頁(yè)第三十四頁(yè)，共59頁(yè)。二、其他二、其他(qt)可變荷載可變荷載 包括：制動(dòng)力或牽引力、風(fēng)力、溫度包括：制動(dòng)力或牽引力、風(fēng)力、溫度力、流水壓力、水壓力和施工荷載等。力、流水壓力、水壓力和施工荷載等。對(duì)鐵路橋梁，人行道荷載(hzi)歸為其他可變荷載(hzi)。第35頁(yè)/共59頁(yè)第三十五頁(yè)，共59頁(yè)。第36頁(yè)

11、/共59頁(yè)第三十六頁(yè)，共59頁(yè)。公路公路(gngl)橋規(guī)規(guī)橋規(guī)規(guī)定：定：鑒于車(chē)輛鑒于車(chē)輛(chling)不可能全部同時(shí)剎車(chē)不可能全部同時(shí)剎車(chē)v1或2車(chē)道橋，制動(dòng)力按一行汽車(chē)車(chē)隊(duì)總重量的10%，但不得(bude)小于一輛重車(chē)重量的30%。v4車(chē)道橋?yàn)樯鲜鰯?shù)值的兩倍。第37頁(yè)/共59頁(yè)第三十七頁(yè)，共59頁(yè)。鐵路鐵路(til)橋規(guī)規(guī)定橋規(guī)規(guī)定：第38頁(yè)/共59頁(yè)第三十八頁(yè)，共59頁(yè)?；净?jbn)風(fēng)風(fēng)壓值壓值202gW v橋規(guī)規(guī)定，取平坦空曠地區(qū)、離地面(dmin)高10m、重現(xiàn)期為100年的10min的平均最大風(fēng)速計(jì)算基本風(fēng)壓強(qiáng)度。v鐵路橫向風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度計(jì)算公式：0321WKKKWt第39頁(yè)

12、/共59頁(yè)第三十九頁(yè)，共59頁(yè)。（三）溫度（三）溫度(wnd)力力第40頁(yè)/共59頁(yè)第四十頁(yè)，共59頁(yè)。第41頁(yè)/共59頁(yè)第四十一頁(yè)，共59頁(yè)。第42頁(yè)/共59頁(yè)第四十二頁(yè)，共59頁(yè)。21sinCCGvF（一）（一） 船只或漂流物撞沖力船只或漂流物撞沖力 撞擊力按靜力法計(jì)算，假定船筏作用于墩的撞擊力按靜力法計(jì)算，假定船筏作用于墩的有效動(dòng)能有效動(dòng)能(dngnng)(dngnng)轉(zhuǎn)化為撞擊力轉(zhuǎn)化為撞擊力F F所做所做的功。其計(jì)算公式為：的功。其計(jì)算公式為：第43頁(yè)/共59頁(yè)第四十三頁(yè)，共59頁(yè)。第44頁(yè)/共59頁(yè)第四十四頁(yè)，共59頁(yè)。iHiiiiiiWkCXgWCXmCP2max02max02

13、靜力法主要(zhyo)使用于剛度較大結(jié)構(gòu)。規(guī)范規(guī)定：擋土墻、橋臺(tái)用靜力法計(jì)算地震力。第45頁(yè)/共59頁(yè)第四十五頁(yè)，共59頁(yè)。對(duì)于高墩或特大跨度的橋梁(qioling)，應(yīng)同時(shí)采用時(shí)程分析法，取最不利結(jié)果。第46頁(yè)/共59頁(yè)第四十六頁(yè)，共59頁(yè)。（1 1）單質(zhì)點(diǎn)）單質(zhì)點(diǎn)(zhdin)(zhdin)地震地震力力 max*maxXXmXmPg WkXXXgXmgPHgggmaxmax*max 第47頁(yè)/共59頁(yè)第四十七頁(yè)，共59頁(yè)。第48頁(yè)/共59頁(yè)第四十八頁(yè)，共59頁(yè)。jijjHiijxkWP*njjjjHiziixkWCCP1*第49頁(yè)/共59頁(yè)第四十九頁(yè)，共59頁(yè)。 總原則：凡存在的永久荷載任

14、一項(xiàng)，均應(yīng)進(jìn)行(jnxng)組合；凡可能出現(xiàn)的基本可變荷載項(xiàng)，除個(gè)別情況外應(yīng)進(jìn)行(jnxng)組合；縱向力與橫向力不同時(shí)組合；對(duì)其他可變荷載的組合，根據(jù)同時(shí)作用的可能性，規(guī)范具體規(guī)定了某種荷載組合時(shí)，哪些荷載不同時(shí)參與組合。第50頁(yè)/共59頁(yè)第五十頁(yè)，共59頁(yè)。 根據(jù)(gnj)橋規(guī)，對(duì)承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)，可以歸納出以下四類荷載效應(yīng)組合：第51頁(yè)/共59頁(yè)第五十一頁(yè)，共59頁(yè)。mjjkQjQjniikQQikGiGisddQCQCGGS211101（1 1）一般）一般(ybn)(ybn)組合算式組合算式（2 2）橋跨結(jié)構(gòu)荷載分項(xiàng)系數(shù)或組合安全系數(shù)）橋跨結(jié)構(gòu)荷載分項(xiàng)系數(shù)或組合安全系

15、數(shù)可在相應(yīng)的表格中查出?？稍谙鄳?yīng)的表格中查出。第52頁(yè)/共59頁(yè)第五十二頁(yè)，共59頁(yè)。 公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮(kol)結(jié)構(gòu)上可能同時(shí)出現(xiàn)的作用，按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行作用效應(yīng)組合，取其最不利效應(yīng)組合進(jìn)行設(shè)計(jì)： 只有在結(jié)構(gòu)上可能同時(shí)出現(xiàn)的作用，才進(jìn)行其效應(yīng)的組合。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件需做不同受力方向的驗(yàn)算時(shí)，則應(yīng)以不同方向的最不利的作用效應(yīng)進(jìn)行組合。 當(dāng)可變作用的出現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生有利影響時(shí)，該作用不應(yīng)參與組合。實(shí)際不可能同時(shí)出現(xiàn)的作用或同時(shí)參與組合概率很小的作用,考慮(kol)其作用效應(yīng)的組合。 施工階段作用效應(yīng)的組合，應(yīng)按計(jì)算需要及結(jié)構(gòu)所處條件而定，結(jié)構(gòu)上的施工人員和施工機(jī)具設(shè)備均應(yīng)作為臨時(shí)荷載加以考慮(kol)。組合式橋梁，當(dāng)把底梁作為施工支撐時(shí)，作用效應(yīng)宜分兩個(gè)階段組合，底梁受荷為第一個(gè)階段，組合梁受荷為第二個(gè)階段。 多個(gè)偶然作用不同時(shí)參與組合。第53頁(yè)/共59頁(yè)第五十三頁(yè)，共59頁(yè)。第54頁(yè)/共59頁(yè)第五十四頁(yè)，共59頁(yè)。0ud0GiGikQ1Q1KQjQjk12mncijSSSS0ud0GidQ1dcQjd12mnijSSSS第55頁(yè)/共59頁(yè)第五十五頁(yè)，共59頁(yè)。公路橋涵結(jié)構(gòu)公路橋涵結(jié)構(gòu)(jigu)(jigu)的設(shè)計(jì)安全等級(jí)的設(shè)計(jì)安全等級(jí) 注：本表所列特大、大、中橋等系按通用規(guī)范JT