橋梁工程第三章設(shè)計荷載

1、第三章第三章 橋梁的設(shè)計荷載橋梁的設(shè)計荷載第一節(jié)第一節(jié) 荷載組合與分類荷載組合與分類第二節(jié)第二節(jié) 永久荷載永久荷載第三節(jié)第三節(jié) 可變荷載可變荷載第四節(jié)第四節(jié) 偶然荷載偶然荷載第一節(jié)第一節(jié) 作用分類與組合作用分類與組合一、作用的定義一、作用的定義二、作用的分類二、作用的分類三、作用的取值三、作用的取值四、作用的代表值取用四、作用的代表值取用五、作用效應(yīng)組合五、作用效應(yīng)組合 長期以來，我們一般習(xí)慣地稱所有引起結(jié)構(gòu)反應(yīng)的原因為長期以來，我們一般習(xí)慣地稱所有引起結(jié)構(gòu)反應(yīng)的原因為“荷載荷載”，這種叫法實際并不科學(xué)和確切。引起結(jié)構(gòu)反應(yīng)的原因可以按其作用，這種叫法實際并不科學(xué)和確切。引起結(jié)構(gòu)反應(yīng)的原因可以按

2、其作用的性質(zhì)分為截然不同的兩類，一類是施加于結(jié)構(gòu)上的外力，如車輛、的性質(zhì)分為截然不同的兩類，一類是施加于結(jié)構(gòu)上的外力，如車輛、人群、結(jié)構(gòu)自重等，它們是直接施于結(jié)構(gòu)上的，可用人群、結(jié)構(gòu)自重等，它們是直接施于結(jié)構(gòu)上的，可用“荷載荷載”這一術(shù)這一術(shù)語來概括。另一類不是以外力形式施加于結(jié)構(gòu)，它們產(chǎn)生的效應(yīng)與結(jié)語來概括。另一類不是以外力形式施加于結(jié)構(gòu)，它們產(chǎn)生的效應(yīng)與結(jié)構(gòu)本身的特性、結(jié)構(gòu)所處環(huán)境等有關(guān)，如地震、基礎(chǔ)變位、混凝土收構(gòu)本身的特性、結(jié)構(gòu)所處環(huán)境等有關(guān)，如地震、基礎(chǔ)變位、混凝土收縮和徐變、溫度變化等，它們是間接作用于結(jié)構(gòu)的，如果也稱縮和徐變、溫度變化等，它們是間接作用于結(jié)構(gòu)的，如果也稱“荷載荷載

3、”，容易引起人們的誤解。因此，目前國際上普遍地將所有引起結(jié)構(gòu)，容易引起人們的誤解。因此，目前國際上普遍地將所有引起結(jié)構(gòu)反應(yīng)的原因統(tǒng)稱為反應(yīng)的原因統(tǒng)稱為“作用作用”, , 而而“荷載荷載”僅限于表達施加于結(jié)構(gòu)上的僅限于表達施加于結(jié)構(gòu)上的直接作用。直接作用。一、作用的定義一、作用的定義編號編號作用分類作用分類作用名稱作用名稱1永久作用（恒載）永久作用（恒載）結(jié)構(gòu)重力（包括結(jié)構(gòu)附加重力）結(jié)構(gòu)重力（包括結(jié)構(gòu)附加重力）2預(yù)加應(yīng)力預(yù)加應(yīng)力3土的重力土的重力4土側(cè)壓力土側(cè)壓力5混凝土收縮及徐變作用混凝土收縮及徐變作用6水的浮力水的浮力7基礎(chǔ)變位作用基礎(chǔ)變位作用8可變作用可變作用汽車荷載汽車荷載9汽車沖擊力汽

4、車沖擊力10汽車離心力汽車離心力11汽車引起的土側(cè)壓力汽車引起的土側(cè)壓力12人群荷載人群荷載13風(fēng)荷載風(fēng)荷載14汽車制動力汽車制動力15流水壓力流水壓力16冰壓力冰壓力17溫度影響力溫度影響力 18支座摩阻力（公路橋）支座摩阻力（公路橋）19列車橫向搖擺力（鐵路橋）列車橫向搖擺力（鐵路橋）20凍脹力（鐵路橋）凍脹力（鐵路橋）21 偶然作用偶然作用 船只或飄流物撞擊力船只或飄流物撞擊力22地震力地震力23施工荷載（鐵路橋施工荷載（鐵路橋二、作用的分類二、作用的分類 公路橋涵設(shè)計時，對不同的作用應(yīng)采用不同的代表值。公路橋涵設(shè)計時，對不同的作用應(yīng)采用不同的代表值。 1. 1. 永久作用應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值作

5、為代表值。永久作用應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值作為代表值。 2. 2. 可變作用應(yīng)根據(jù)不同的極限狀態(tài)分別采用標(biāo)準(zhǔn)值、可變作用應(yīng)根據(jù)不同的極限狀態(tài)分別采用標(biāo)準(zhǔn)值、頻遇值或準(zhǔn)永久值作為其代表值。承載能力極限狀態(tài)設(shè)計及頻遇值或準(zhǔn)永久值作為其代表值。承載能力極限狀態(tài)設(shè)計及按彈性階段計算結(jié)構(gòu)強度時應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值為可變作用的代表按彈性階段計算結(jié)構(gòu)強度時應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值為可變作用的代表值。正常使用極限狀態(tài)按短期效應(yīng)（頻遇）組合設(shè)計時，應(yīng)值。正常使用極限狀態(tài)按短期效應(yīng)（頻遇）組合設(shè)計時，應(yīng)采用頻遇值為可變作用的代表值；按長期效應(yīng)（準(zhǔn)永久）組采用頻遇值為可變作用的代表值；按長期效應(yīng)（準(zhǔn)永久）組合設(shè)計時，應(yīng)采用準(zhǔn)永久值為可變作用的代表

6、值。合設(shè)計時，應(yīng)采用準(zhǔn)永久值為可變作用的代表值。 3 3 偶然作用取其標(biāo)準(zhǔn)值為代表值。偶然作用取其標(biāo)準(zhǔn)值為代表值。三、作用的取值三、作用的取值 1 1 永久作用的標(biāo)準(zhǔn)值，對結(jié)構(gòu)自重（包括結(jié)構(gòu)附加重力），可按結(jié)構(gòu)永久作用的標(biāo)準(zhǔn)值，對結(jié)構(gòu)自重（包括結(jié)構(gòu)附加重力），可按結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計尺寸與材料單位體積的自重（重力密度）計算確定。構(gòu)件的設(shè)計尺寸與材料單位體積的自重（重力密度）計算確定。 2 2 可變作用的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按本規(guī)范有關(guān)章節(jié)中的規(guī)定采用。可變作用的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按本規(guī)范有關(guān)章節(jié)中的規(guī)定采用。 可變作用頻遇值為可變作用標(biāo)準(zhǔn)值乘以頻遇值系數(shù)?？勺冏饔脺?zhǔn)永可變作用頻遇值為可變作用標(biāo)準(zhǔn)值乘以頻遇值系數(shù)?？勺冏饔?/p>

7、準(zhǔn)永久值為可變作用標(biāo)準(zhǔn)值乘以準(zhǔn)永久值系數(shù)。久值為可變作用標(biāo)準(zhǔn)值乘以準(zhǔn)永久值系數(shù)。 3 3 偶然作用應(yīng)根據(jù)試驗資料，結(jié)合工程經(jīng)驗確定其標(biāo)準(zhǔn)值。偶然作用應(yīng)根據(jù)試驗資料，結(jié)合工程經(jīng)驗確定其標(biāo)準(zhǔn)值。 4 4 作用的設(shè)計值規(guī)定為作用的標(biāo)準(zhǔn)值乘以相應(yīng)的作用分項系數(shù)。作用的設(shè)計值規(guī)定為作用的標(biāo)準(zhǔn)值乘以相應(yīng)的作用分項系數(shù)。四、作用的代表值取用四、作用的代表值取用五、作用效應(yīng)組合五、作用效應(yīng)組合1.作用效應(yīng)組合的定義作用效應(yīng)組合的定義2.作用效應(yīng)組合的原則作用效應(yīng)組合的原則3.作用效應(yīng)組合的分類作用效應(yīng)組合的分類1.作用效應(yīng)組合的定義作用效應(yīng)組合的定義作用效應(yīng)組合作用效應(yīng)組合是指在確定出各種橋梁作用后，需是指在

8、確定出各種橋梁作用后，需要根據(jù)作用特性、橋梁結(jié)構(gòu)特性、施工方法以及橋位要根據(jù)作用特性、橋梁結(jié)構(gòu)特性、施工方法以及橋位處的環(huán)境等因素來決定各種作用的取舍以及它們同時處的環(huán)境等因素來決定各種作用的取舍以及它們同時作用的可能性。作用的可能性。 1 1）只有在結(jié)構(gòu)上可能同時出現(xiàn)的作用，才進行其效應(yīng)的組合。只有在結(jié)構(gòu)上可能同時出現(xiàn)的作用，才進行其效應(yīng)的組合。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件需作不同受力方向的驗算時，則應(yīng)以不同方向的當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件需作不同受力方向的驗算時，則應(yīng)以不同方向的最不利的作用效應(yīng)進行組合。最不利的作用效應(yīng)進行組合。2.作用效應(yīng)組合的原則作用效應(yīng)組合的原則 2 2）當(dāng)可變作用的出現(xiàn)對結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生

9、有利影響時，該作用不）當(dāng)可變作用的出現(xiàn)對結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生有利影響時，該作用不應(yīng)參與組合。應(yīng)參與組合。 3 3）施工階段作用效應(yīng)的組合，應(yīng)按計算需要及結(jié)構(gòu)所處條件而）施工階段作用效應(yīng)的組合，應(yīng)按計算需要及結(jié)構(gòu)所處條件而定，結(jié)構(gòu)上的施工人員和施工機具均應(yīng)作為臨時荷載加以考慮。定，結(jié)構(gòu)上的施工人員和施工機具均應(yīng)作為臨時荷載加以考慮。 4 4）多個偶然作用不同時參與組合。）多個偶然作用不同時參與組合。 5 5）鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在進行結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力極）鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在進行結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時，可不考慮混凝土收縮和徐變、溫度作用效應(yīng)參與組合限狀態(tài)設(shè)計時，可不考慮混凝

10、土收縮和徐變、溫度作用效應(yīng)參與組合；基礎(chǔ)變位作用是否參與組合視具體情況確定；拱橋仍應(yīng)考慮混凝土；基礎(chǔ)變位作用是否參與組合視具體情況確定；拱橋仍應(yīng)考慮混凝土收縮和徐變、溫度作用效應(yīng)和基礎(chǔ)變位作用的組合。收縮和徐變、溫度作用效應(yīng)和基礎(chǔ)變位作用的組合。3.作用效應(yīng)組合的分類作用效應(yīng)組合的分類1 1）公路橋涵結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時公路橋涵結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時2 2）公路橋涵結(jié)構(gòu)按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時公路橋涵結(jié)構(gòu)按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時4 4）公路橋涵結(jié)構(gòu)效應(yīng)組合表達式公路橋涵結(jié)構(gòu)效應(yīng)組合表達式3 3）公路橋涵結(jié)構(gòu)效應(yīng)組合表達式中各種系數(shù)的取值公路橋涵結(jié)構(gòu)效應(yīng)組合表達式中各種系數(shù)的取值5

11、 5）注意事項注意事項1 1）公路橋涵結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時）公路橋涵結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時（1 1）基本組合基本組合（2 2）偶然組合偶然組合 永久作用的設(shè)計值效應(yīng)與可變作用設(shè)計值效應(yīng)相組合永久作用的設(shè)計值效應(yīng)與可變作用設(shè)計值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達式為：，其效應(yīng)組合表達式為：)(2111QjknjQjcKQQGiKmiGioudSSSS)(211njQjdcdQmiGidoudSSSS（1 1）基本組合）基本組合 永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用某種代表值效應(yīng)、一永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用某種代表值效應(yīng)、一種偶然作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)相組合。種偶然作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)相組合。 偶然作用的效應(yīng)

12、分項系數(shù)取偶然作用的效應(yīng)分項系數(shù)取1.01.0；與偶然作用同時出；與偶然作用同時出現(xiàn)的可變作用，可根據(jù)觀測資料和工程經(jīng)驗取用適當(dāng)?shù)拇F(xiàn)的可變作用，可根據(jù)觀測資料和工程經(jīng)驗取用適當(dāng)?shù)拇碇怠１碇怠?地震作用標(biāo)準(zhǔn)值及其表達式按地震作用標(biāo)準(zhǔn)值及其表達式按公路工程抗震設(shè)計規(guī)公路工程抗震設(shè)計規(guī)范范JTJ004JTJ004規(guī)定采用。規(guī)定采用。（2 2）偶然組合）偶然組合2 2）公路橋涵結(jié)構(gòu)按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時）公路橋涵結(jié)構(gòu)按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時 （1 1）作用短期效應(yīng)組合作用短期效應(yīng)組合（2 2）作用長期效應(yīng)組合作用長期效應(yīng)組合 永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用頻遇值效應(yīng)相組合永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作

13、用頻遇值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達式為：，其效應(yīng)組合表達式為：QjknjjmiGiksdSSS111 （1 1）作用短期效應(yīng)組合）作用短期效應(yīng)組合 永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用準(zhǔn)永久值效應(yīng)相永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用準(zhǔn)永久值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達式為：組合，其效應(yīng)組合表達式為： QjknjjmiGikldSSS121（2 2）作用長期效應(yīng)組合）作用長期效應(yīng)組合 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，按規(guī)范表結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，按規(guī)范表1.0.91.0.9規(guī)定的結(jié)構(gòu)設(shè)計安全等級采用。規(guī)定的結(jié)構(gòu)設(shè)計安全等級采用。對應(yīng)于設(shè)計安全等級一級、二級和三級分別取對應(yīng)于設(shè)計安全等級一級、二級和三級分別取1.11.1、1.01.0

14、和和0.90.9； 汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）的分項系數(shù)，取汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）的分項系數(shù)，取1.41.4。當(dāng)。當(dāng)某個可變作用在效應(yīng)組合中其值超過汽車荷載效應(yīng)時，則該作用取代汽某個可變作用在效應(yīng)組合中其值超過汽車荷載效應(yīng)時，則該作用取代汽車荷載，其分項系數(shù)應(yīng)采用汽車荷載的分項系數(shù)；對專為承受某作用而車荷載，其分項系數(shù)應(yīng)采用汽車荷載的分項系數(shù)；對專為承受某作用而設(shè)置的結(jié)構(gòu)或裝置，設(shè)計時該作用的分項系數(shù)取與汽車荷載同值；設(shè)置的結(jié)構(gòu)或裝置，設(shè)計時該作用的分項系數(shù)取與汽車荷載同值； 在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力、離心力）、風(fēng)在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)（含汽

15、車沖擊力、離心力）、風(fēng)荷載外的其他第荷載外的其他第j j個可變作用效應(yīng)（含本規(guī)范第個可變作用效應(yīng)（含本規(guī)范第4.3.54.3.5條規(guī)定的人行道板條規(guī)定的人行道板等局部構(gòu)件和人行道欄桿上的可變作用效應(yīng)）的分項系數(shù)，取等局部構(gòu)件和人行道欄桿上的可變作用效應(yīng)）的分項系數(shù)，取1.41.4，但，但風(fēng)荷載的分項系數(shù)取風(fēng)荷載的分項系數(shù)取1.11.1； 3 3）公路橋涵結(jié)構(gòu)效應(yīng)組合表達式中各種系數(shù)的取值）公路橋涵結(jié)構(gòu)效應(yīng)組合表達式中各種系數(shù)的取值1.21.2* *恒荷載恒荷載+1.4+1.4* *汽車荷載汽車荷載1.21.2* *恒荷載恒荷載+1.4+1.4* *汽車荷載汽車荷載+0.8+0.8* *1.41

16、.4* *人群荷載人群荷載1.21.2* *恒荷載恒荷載+1.4+1.4* *汽車荷載汽車荷載+ + 0.7 0.7* *（1.41.4* *人群荷載人群荷載+1.1+1.1* *風(fēng)荷載）風(fēng)荷載）1.21.2* *恒荷載恒荷載+1.4+1.4* *汽車荷載汽車荷載 +0.6+0.6* *（1.41.4* *人群荷載人群荷載+1.1+1.1* *風(fēng)荷載風(fēng)荷載+1.4+1.4* *土壓力）土壓力）1.21.2* *恒荷載恒荷載+1.4+1.4* *汽車荷載汽車荷載+0.5+0.5* *（1.41.4* *人群荷載人群荷載 +1.1+1.1* *風(fēng)荷載風(fēng)荷載+1.4+1.4* *土壓力土壓力+1.4

17、+1.4* *汽車制動力）汽車制動力）4 4）公路橋涵結(jié)構(gòu)效應(yīng)組合表達式）公路橋涵結(jié)構(gòu)效應(yīng)組合表達式 各種荷載中，有些是不會同時發(fā)生的，如，離心力，風(fēng)力與列車各種荷載中，有些是不會同時發(fā)生的，如，離心力，風(fēng)力與列車橫向搖擺力或流水壓力與冰壓力或支座摩阻力與汽車制動力等就不能橫向搖擺力或流水壓力與冰壓力或支座摩阻力與汽車制動力等就不能同時參與組合。同時參與組合。 各類荷載及其組合發(fā)生的機率也是不同的，恒載和活載是經(jīng)常發(fā)各類荷載及其組合發(fā)生的機率也是不同的，恒載和活載是經(jīng)常發(fā)生的，其它可變荷載發(fā)生的機率較小，偶然荷載發(fā)生的機率就更小。生的，其它可變荷載發(fā)生的機率較小，偶然荷載發(fā)生的機率就更小。對于

18、發(fā)生機率小的荷載，如僅在橋梁建造過程中出現(xiàn)的施工荷載，就對于發(fā)生機率小的荷載，如僅在橋梁建造過程中出現(xiàn)的施工荷載，就不必給予過多的安全儲備，因此為使橋梁設(shè)計安全、經(jīng)濟對不同的荷不必給予過多的安全儲備，因此為使橋梁設(shè)計安全、經(jīng)濟對不同的荷載組合，結(jié)構(gòu)的安全儲備也應(yīng)不同。載組合，結(jié)構(gòu)的安全儲備也應(yīng)不同。 實際中處理的方法是：按不同的荷載組合，調(diào)整荷載安全系數(shù)或?qū)嶋H中處理的方法是：按不同的荷載組合，調(diào)整荷載安全系數(shù)或材料容許應(yīng)力值。對組合材料容許應(yīng)力值。對組合I I，安全系數(shù)或容許應(yīng)力的調(diào)整有限：對組安全系數(shù)或容許應(yīng)力的調(diào)整有限：對組合合IIII和組合和組合III III ，調(diào)整量可放寬。調(diào)整量可放

19、寬。5 5）注意事項）注意事項第二節(jié)第二節(jié) 永久作用（恒載）永久作用（恒載）一、一、永久作用（恒載）的定義永久作用（恒載）的定義二、二、永久作用的類型永久作用的類型三、三、永久作用的計算永久作用的計算一、永久作用（恒載）的定義一、永久作用（恒載）的定義永久作用（恒載）永久作用（恒載）作用位置和大小、方向固定不變的荷載。作用位置和大小、方向固定不變的荷載。（二）橋梁下部結(jié)構(gòu)的恒載：由支座傳遞下來的結(jié)構(gòu)重力、墩臺（二）橋梁下部結(jié)構(gòu)的恒載：由支座傳遞下來的結(jié)構(gòu)重力、墩臺本身的重力、土壓力及水浮力等。本身的重力、土壓力及水浮力等。（一）橋梁上部結(jié)構(gòu)的恒載：結(jié)構(gòu)重力（一）橋梁上部結(jié)構(gòu)的恒載：結(jié)構(gòu)重力 、

20、附屬設(shè)備等外加力。、附屬設(shè)備等外加力。二、永久作用的類型二、永久作用的類型1.1.結(jié)構(gòu)重力結(jié)構(gòu)重力2.2.土壓力土壓力3.3.水浮力水浮力4.4.預(yù)加力預(yù)加力5.5.混凝土收縮徐變影響力混凝土收縮徐變影響力三、永久作用的計算三、永久作用的計算結(jié)構(gòu)重力結(jié)構(gòu)重力= =結(jié)構(gòu)體積結(jié)構(gòu)體積 材料容重材料容重1.1.結(jié)構(gòu)重力結(jié)構(gòu)重力注意：注意： 在進行橋梁結(jié)構(gòu)分析時，通常需要預(yù)先估計恒載，在進行橋梁結(jié)構(gòu)分析時，通常需要預(yù)先估計恒載，當(dāng)估算的恒載與最終的設(shè)計恒載之間的差距不超過當(dāng)估算的恒載與最終的設(shè)計恒載之間的差距不超過5%5%時，時，不必修正設(shè)計；否則，需重新進行結(jié)構(gòu)分析。不必修正設(shè)計；否則，需重新進行結(jié)

21、構(gòu)分析。2.2.土壓力土壓力 按其產(chǎn)生的條件，分為靜土壓力、主動土壓力和被動土壓力。按其產(chǎn)生的條件，分為靜土壓力、主動土壓力和被動土壓力。 橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計時主要用到靜土壓力、主動土壓力。土的側(cè)橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計時主要用到靜土壓力、主動土壓力。土的側(cè)壓力計算涉及到結(jié)構(gòu)形式、填料性質(zhì)、墩臺位移和地基變形，還與壓力計算涉及到結(jié)構(gòu)形式、填料性質(zhì)、墩臺位移和地基變形，還與水文和外加荷載等因素有關(guān)。目前按庫侖理論推導(dǎo)的公式計算土側(cè)水文和外加荷載等因素有關(guān)。目前按庫侖理論推導(dǎo)的公式計算土側(cè)壓力。壓力。3.3.水浮力水浮力 水浮力指由地表水或地下水通過地基土壤的孔隙傳遞水浮力指由地表水或地下水通過地基土壤的孔

22、隙傳遞給建筑物基礎(chǔ)底面的水壓力，其值等于建筑物所排開的同給建筑物基礎(chǔ)底面的水壓力，其值等于建筑物所排開的同等體積的水重。等體積的水重。 位于巖石地基上的基礎(chǔ)一般被認為是不透水的，可不位于巖石地基上的基礎(chǔ)一般被認為是不透水的，可不計水浮力；對于碎石類土、砂類土、粘砂土等透水性地基計水浮力；對于碎石類土、砂類土、粘砂土等透水性地基上的墩臺，要計考慮水浮力。上的墩臺，要計考慮水浮力。 對預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)，預(yù)加力在結(jié)構(gòu)正常使用極對預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)，預(yù)加力在結(jié)構(gòu)正常使用極限狀態(tài)設(shè)計和使用階段構(gòu)件應(yīng)力計算時，應(yīng)作為永久作用限狀態(tài)設(shè)計和使用階段構(gòu)件應(yīng)力計算時，應(yīng)作為永久作用計算其主效應(yīng)和次效應(yīng)，計算

23、時應(yīng)考慮相應(yīng)階段的預(yù)應(yīng)力計算其主效應(yīng)和次效應(yīng)，計算時應(yīng)考慮相應(yīng)階段的預(yù)應(yīng)力損失，但不計由于偏心距增大所引起的附加損失，但不計由于偏心距增大所引起的附加效應(yīng)效應(yīng)；在結(jié)構(gòu)；在結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時預(yù)加應(yīng)力不作為作用，而將預(yù)應(yīng)承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時預(yù)加應(yīng)力不作為作用，而將預(yù)應(yīng)力鋼筋作為結(jié)構(gòu)抗力的一部分，但在連續(xù)梁等超靜定結(jié)構(gòu)力鋼筋作為結(jié)構(gòu)抗力的一部分，但在連續(xù)梁等超靜定結(jié)構(gòu)中，仍需考慮預(yù)加力的次效應(yīng)。中，仍需考慮預(yù)加力的次效應(yīng)。4.4.預(yù)加力預(yù)加力5.5.混凝土收縮徐變影響力混凝土收縮徐變影響力 在外部超靜定結(jié)構(gòu)的混凝土橋梁中，混凝土收縮徐在外部超靜定結(jié)構(gòu)的混凝土橋梁中，混凝土收縮徐變影響力是長

24、期存在并起作用的?；A(chǔ)變位一旦發(fā)生，變影響力是長期存在并起作用的?；A(chǔ)變位一旦發(fā)生，對結(jié)構(gòu)的影響也是長期的?；炷潦湛s徐變的計算可按對結(jié)構(gòu)的影響也是長期的?；炷潦湛s徐變的計算可按結(jié)構(gòu)降溫考慮，混凝土徐變影響的計算可依據(jù)混凝土應(yīng)結(jié)構(gòu)降溫考慮，混凝土徐變影響的計算可依據(jù)混凝土應(yīng)力預(yù)徐變變形呈直線關(guān)系的假定并確定適當(dāng)?shù)男熳兿禂?shù)力預(yù)徐變變形呈直線關(guān)系的假定并確定適當(dāng)?shù)男熳兿禂?shù)來進行，基礎(chǔ)變位的影響可按工程實際情況加以分析。來進行，基礎(chǔ)變位的影響可按工程實際情況加以分析。第三節(jié) 可變作用一、可變作用（活載）的定義一、可變作用（活載）的定義二、可變作用（活載）的類型二、可變作用（活載）的類型一、可變作用

25、（活載）的定義一、可變作用（活載）的定義 可變可變作用作用是指在設(shè)計使用年限內(nèi)其作用位置、大是指在設(shè)計使用年限內(nèi)其作用位置、大小和方向隨時間變化，且其變化值與平均值相比不可小和方向隨時間變化，且其變化值與平均值相比不可忽略的忽略的作用作用。1.1.車輛荷載車輛荷載2.2.沖擊力沖擊力3.3.人群荷載人群荷載4.4.離心力離心力5.5.風(fēng)荷載風(fēng)荷載6.6.車輛制動力和（列車）牽引力車輛制動力和（列車）牽引力7.7.溫度作用溫度作用8.8.列車橫向搖擺力列車橫向搖擺力（鐵路）（鐵路）9.9.流水壓力流水壓力10.10.冰壓力冰壓力11.11.支座摩阻力支座摩阻力二、可變作用（活載）的類型二、可變作

26、用（活載）的類型1.1.車輛荷載車輛荷載（1 1）列車荷載（列車荷載（鐵路鐵路）（2 2）公路汽車荷載公路汽車荷載（3 3）標(biāo)準(zhǔn)荷載的折減標(biāo)準(zhǔn)荷載的折減（5 5）標(biāo)準(zhǔn)荷載的等級選定標(biāo)準(zhǔn)荷載的等級選定（4 4）標(biāo)準(zhǔn)荷載加載標(biāo)準(zhǔn)荷載加載（1 1）列車活載）列車活載 列車活載采用中華人民共和國鐵道部標(biāo)準(zhǔn)活載（簡稱中列車活載采用中華人民共和國鐵道部標(biāo)準(zhǔn)活載（簡稱中活載）見活載）見圖圖3-13-1。 中中活載象征性的模擬列車載重的情況，普通活載左面活載象征性的模擬列車載重的情況，普通活載左面5 5個集中荷個集中荷載相當(dāng)于一臺機車的重量，其右側(cè)一段載相當(dāng)于一臺機車的重量，其右側(cè)一段3030m m長的均布荷

27、載大致與兩臺煤水長的均布荷載大致與兩臺煤水車及另一臺機車相當(dāng)；最右側(cè)的均布荷載表示列車的車輛載重，其長度不車及另一臺機車相當(dāng)；最右側(cè)的均布荷載表示列車的車輛載重，其長度不限。對跨度很短的橋，往往由限。對跨度很短的橋，往往由3 3個軸重所組成的特種荷載控制設(shè)計。個軸重所組成的特種荷載控制設(shè)計。 對專用線上的鐵路橋梁，如礦區(qū)鐵路橋梁，其活載標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)根據(jù)實際對專用線上的鐵路橋梁，如礦區(qū)鐵路橋梁，其活載標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)根據(jù)實際情況確定，并在設(shè)計中加以說明。情況確定，并在設(shè)計中加以說明。 由于蒸汽機車已停止生產(chǎn)，內(nèi)燃和電力機車得到廣泛應(yīng)用；貨車的由于蒸汽機車已停止生產(chǎn)，內(nèi)燃和電力機車得到廣泛應(yīng)用；貨車的重載軸重時常

28、高于機車的軸重。重載軸重時常高于機車的軸重。 我國制定新的列車活載標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與國際鐵路聯(lián)盟（我國制定新的列車活載標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與國際鐵路聯(lián)盟（UICUIC）制定的活載標(biāo)制定的活載標(biāo)準(zhǔn)一致。目前修訂工作正在進行。見圖準(zhǔn)一致。目前修訂工作正在進行。見圖3-23-2（2 2）公路車輛荷載）公路車輛荷載 1 1）概述概述 2 2）公路車輛荷載的類型公路車輛荷載的類型 3 3）新舊規(guī)范公路車輛荷載的類型新舊規(guī)范公路車輛荷載的類型 4 4）標(biāo)準(zhǔn)汽車荷載模式標(biāo)準(zhǔn)汽車荷載模式 5 5）車隊荷載標(biāo)準(zhǔn)模式的主要不足之處車隊荷載標(biāo)準(zhǔn)模式的主要不足之處 汽車車隊分為汽車汽車車隊分為汽車-10-10級、汽車級、汽車-15-15級、

29、汽車級、汽車-20-20級汽車級汽車- -超超2020級級4 4個個等級。汽車車隊重由一輛是重車，其余為主車（數(shù)量不限）。驗算荷等級。汽車車隊重由一輛是重車，其余為主車（數(shù)量不限）。驗算荷載分為載分為500500kNkN履帶車（簡稱履帶履帶車（簡稱履帶-50-50），），800800kNkN、1000kN1000kN和和12001200kNkN平板掛平板掛車（簡稱掛車（簡稱掛-80-80、簡稱掛、簡稱掛-100-100、簡稱掛、簡稱掛-120-120）等）等4 4種。履帶車載順橋向種。履帶車載順橋向可考慮多輛行駛，但車輛凈距不得小于可考慮多輛行駛，但車輛凈距不得小于5050m m；平板掛車則全

30、橋只按一輛平板掛車則全橋只按一輛車計算。驗算荷載不計沖擊力。車計算。驗算荷載不計沖擊力。 公路車輛荷載是按實際情況（車輛輪軸數(shù)目、前后軸間距和軸重，公路車輛荷載是按實際情況（車輛輪軸數(shù)目、前后軸間距和軸重，荷載發(fā)展趨勢等）進行了標(biāo)準(zhǔn)化的活載。將經(jīng)常地、大量出現(xiàn)的汽車荷載發(fā)展趨勢等）進行了標(biāo)準(zhǔn)化的活載。將經(jīng)常地、大量出現(xiàn)的汽車排成車隊，作為計算荷載（排成車隊，作為計算荷載（見圖見圖3-33-3和圖和圖3-43-4）；把偶然的個別出現(xiàn)的）；把偶然的個別出現(xiàn)的平板掛車或履帶車作為驗算荷載。類似于鐵路特種荷載，公路驗算荷平板掛車或履帶車作為驗算荷載。類似于鐵路特種荷載，公路驗算荷載也只對較小跨徑的橋梁

31、或局部構(gòu)件起控制作用。載也只對較小跨徑的橋梁或局部構(gòu)件起控制作用。1 1）概述）概述 2 2）公路車輛荷載的類型）公路車輛荷載的類型a)a) 公路公路級車道荷載級車道荷載b)b)公路公路級車道荷載級車道荷載c)c)城市橋梁荷載城市橋梁荷載汽車荷載等級（汽車荷載等級（9797標(biāo)準(zhǔn)）標(biāo)準(zhǔn)） 新標(biāo)準(zhǔn)新標(biāo)準(zhǔn)汽車汽車超超2020級、掛車級、掛車120 120 公路公路級級汽車汽車2020級、掛車級、掛車100 100 公路公路級級 汽車汽車1515級、掛車級、掛車8080汽車汽車1010級、履帶級、履帶5050 3 3）新舊規(guī)范公路車輛荷載的類型）新舊規(guī)范公路車輛荷載的類型圖圖3-1圖圖3-2 9797

32、標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) 車隊荷載（計算荷載車隊荷載（計算荷載+ +驗算荷載）驗算荷載） 新標(biāo)準(zhǔn)新標(biāo)準(zhǔn) 車道荷載車道荷載( (均布荷載均布荷載+ +集中荷載）集中荷載）圖圖3-33-3 + +車輛荷載車輛荷載 圖圖3-3.13-3.1 （橋涵結(jié)構(gòu)的整體計算采用車道荷載，局部加載、橫向橋（橋涵結(jié)構(gòu)的整體計算采用車道荷載，局部加載、橫向橋面板、涵洞、橋臺臺后汽車引起的土壓力和擋土墻上汽車引面板、涵洞、橋臺臺后汽車引起的土壓力和擋土墻上汽車引起的土壓力等的計算采用車輛荷載。車輛荷載與車道荷載的起的土壓力等的計算采用車輛荷載。車輛荷載與車道荷載的作用不得疊加。）作用不得疊加。） 4 4）標(biāo)準(zhǔn)汽車荷載模式）標(biāo)準(zhǔn)汽車荷載

33、模式1 1）容易使人誤認為標(biāo)準(zhǔn)荷載模式所采用的車輛重力即是實容易使人誤認為標(biāo)準(zhǔn)荷載模式所采用的車輛重力即是實際橋梁上可以通行的車輛，造成公路交通管理上的不便；際橋梁上可以通行的車輛，造成公路交通管理上的不便；2 2）原標(biāo)準(zhǔn)的級差不合理，兩級標(biāo)準(zhǔn)之間的荷載原標(biāo)準(zhǔn)的級差不合理，兩級標(biāo)準(zhǔn)之間的荷載 水平的級水平的級差時大時??；差時大時??；3 3）計算不便；計算不便；4 4）標(biāo)準(zhǔn)荷載在結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生的效應(yīng)不連續(xù)；標(biāo)準(zhǔn)荷載在結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生的效應(yīng)不連續(xù)；5 5）與國際先進標(biāo)準(zhǔn)不接軌。與國際先進標(biāo)準(zhǔn)不接軌。 （5 5）標(biāo)準(zhǔn)荷載的等級選定）標(biāo)準(zhǔn)荷載的等級選定均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值：均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 10.5kN/m10.5k

34、N/m集中荷載：集中荷載： 計算跨徑小于等于計算跨徑小于等于5m5m時，時，180kN 180kN 計算跨徑大于等于計算跨徑大于等于50m50m時，時，360kN360kN 計算跨徑在計算跨徑在5 5至至50m50m之間時，直線內(nèi)插。之間時，直線內(nèi)插。 剪力效應(yīng)應(yīng)再乘以剪力效應(yīng)應(yīng)再乘以1.21.2的系數(shù)。的系數(shù)。 圖圖3-43-4a)a) 公路公路級車道荷載級車道荷載 車道荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)取公路車道荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)取公路級汽車荷載的車道荷級汽車荷載的車道荷載標(biāo)準(zhǔn)值的載標(biāo)準(zhǔn)值的0.750.75倍倍b)b)公路公路級車道荷載級車道荷載標(biāo)準(zhǔn)車輛荷載標(biāo)準(zhǔn)車輛荷載公路公路級和公路級和公路級標(biāo)準(zhǔn)車輛荷載采用原汽車

35、級標(biāo)準(zhǔn)車輛荷載采用原汽車超超2020級標(biāo)準(zhǔn)荷載中總重為級標(biāo)準(zhǔn)荷載中總重為550550千牛的加重車。千牛的加重車。表表4.3.1-3 4.3.1-3 橋涵設(shè)計車道橋涵設(shè)計車道數(shù)數(shù)表表4.3.1-5 4.3.1-5 縱向折減系數(shù)縱向折減系數(shù) 施加于長跨橋梁上的汽車荷載應(yīng)考慮縱向折減。當(dāng)橋施加于長跨橋梁上的汽車荷載應(yīng)考慮縱向折減。當(dāng)橋梁計算跨徑梁計算跨徑L150mL150m時，應(yīng)按表時，應(yīng)按表4.3.1-54.3.1-5規(guī)定的縱向折減系規(guī)定的縱向折減系數(shù)進行折減。當(dāng)為多跨連續(xù)結(jié)構(gòu)時，整個結(jié)構(gòu)均應(yīng)按最大數(shù)進行折減。當(dāng)為多跨連續(xù)結(jié)構(gòu)時，整個結(jié)構(gòu)均應(yīng)按最大的計算跨徑考慮汽車荷載效應(yīng)的縱向折減的計算跨徑考慮

36、汽車荷載效應(yīng)的縱向折減151304 汽車超20級104 汽車20級41515470 130470 13044701515601301515140371203012010414013070130151570120120104 汽車15級45704155010070 130 50 10050 1002.54.08.0300KN 汽車的平面尺寸3.015.0100、150、200KN 汽車的平面尺寸1.8413070151.8157.0550KN 汽車的平面尺寸1.42.51.47.04.02.51.82.5橫向布置2.51.41.81.81.31.41.41.40.60.5 標(biāo)準(zhǔn)荷載的線數(shù)或車道數(shù)

37、與橋梁的線路數(shù)或車道數(shù)一致，但由標(biāo)準(zhǔn)荷載的線數(shù)或車道數(shù)與橋梁的線路數(shù)或車道數(shù)一致，但由于每車道上的車隊活載同時出現(xiàn)最不利加載的機率很小，故需要對于每車道上的車隊活載同時出現(xiàn)最不利加載的機率很小，故需要對總的車道活載進行折減。總的車道活載進行折減。a)a)鐵路橋梁鐵路橋梁（3 3）標(biāo)準(zhǔn)荷載的折減）標(biāo)準(zhǔn)荷載的折減b)b)公路橋梁公路橋梁雙線鐵路橋梁的主要構(gòu)件，用于設(shè)計的雙線活載應(yīng)取兩線標(biāo)準(zhǔn)活雙線鐵路橋梁的主要構(gòu)件，用于設(shè)計的雙線活載應(yīng)取兩線標(biāo)準(zhǔn)活載之和的載之和的90%90%；三線及三線以上者應(yīng)取各線標(biāo)準(zhǔn)活載之和的三線及三線以上者應(yīng)取各線標(biāo)準(zhǔn)活載之和的80%80%鐵路橋梁的主要構(gòu)件，鐵路橋梁的主要構(gòu)

38、件，用于設(shè)計的雙線活載應(yīng)取兩線標(biāo)準(zhǔn)活載之和的用于設(shè)計的雙線活載應(yīng)取兩線標(biāo)準(zhǔn)活載之和的80%80%；對僅承受局部活載的構(gòu)件則不考慮折減；對僅承受局部活載的構(gòu)件則不考慮折減；a)a)鐵路橋梁鐵路橋梁在按兩行車隊布載時，汽車活載不考慮折減；在按兩行車隊布載時，汽車活載不考慮折減；按三車隊布載時汽車活載可在一定條件下折減按三車隊布載時汽車活載可在一定條件下折減20%20%；在按四車隊車隊布載時，汽車活載可折減在按四車隊車隊布載時，汽車活載可折減30%30%；但；但折減后不得小于用兩行車隊布載的計算結(jié)果。折減后不得小于用兩行車隊布載的計算結(jié)果。b)b)公路橋梁公路橋梁 加載就是按最不利原則布置標(biāo)準(zhǔn)活載，

39、通過結(jié)構(gòu)分析計算橋梁活加載就是按最不利原則布置標(biāo)準(zhǔn)活載，通過結(jié)構(gòu)分析計算橋梁活載效應(yīng)（內(nèi)力應(yīng)力位移變位等）的最不利值。載效應(yīng)（內(nèi)力應(yīng)力位移變位等）的最不利值。 一般的做法是：先計算結(jié)構(gòu)影響線，然后使用輪系荷載直接加載。一般的做法是：先計算結(jié)構(gòu)影響線，然后使用輪系荷載直接加載。對連續(xù)的列車活載，不能忽略位于影響線異號區(qū)段內(nèi)的輪軸的作用；對連續(xù)的列車活載，不能忽略位于影響線異號區(qū)段內(nèi)的輪軸的作用；對公路標(biāo)準(zhǔn)活載，則可任意截取和布置，但要注意規(guī)定的荷載排列次對公路標(biāo)準(zhǔn)活載，則可任意截取和布置，但要注意規(guī)定的荷載排列次序和進行的方向。序和進行的方向。 當(dāng)用手工加載時，直接使用輪系荷載不便，可采用等帶荷

40、載（或當(dāng)用手工加載時，直接使用輪系荷載不便，可采用等帶荷載（或稱為換算荷載）來取代各種標(biāo)準(zhǔn)活載。稱為換算荷載）來取代各種標(biāo)準(zhǔn)活載。 等帶荷載與標(biāo)準(zhǔn)活載的加載作用相等，即對結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的某一單等帶荷載與標(biāo)準(zhǔn)活載的加載作用相等，即對結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的某一單符號影響線，取標(biāo)準(zhǔn)活載按最不利加載求得的數(shù)值，等于該影響線的符號影響線，取標(biāo)準(zhǔn)活載按最不利加載求得的數(shù)值，等于該影響線的面積與對應(yīng)的等帶荷載的乘積。等帶荷載的大小與荷載類型、影響線面積與對應(yīng)的等帶荷載的乘積。等帶荷載的大小與荷載類型、影響線的形狀和加載長度有關(guān)。具體數(shù)值可查閱有關(guān)規(guī)范和手冊。的形狀和加載長度有關(guān)。具體數(shù)值可查閱有關(guān)規(guī)范和手冊。 4 4）標(biāo)

41、準(zhǔn)汽車荷載模式）標(biāo)準(zhǔn)汽車荷載模式（5 5）標(biāo)準(zhǔn)荷載的等級選定）標(biāo)準(zhǔn)荷載的等級選定 橋梁標(biāo)準(zhǔn)活載的等級或類型，應(yīng)根據(jù)橋梁所在線路的等級、使橋梁標(biāo)準(zhǔn)活載的等級或類型，應(yīng)根據(jù)橋梁所在線路的等級、使用任務(wù)、性質(zhì)和將來的發(fā)展等具體情況確定。公路橋梁一般參照表用任務(wù)、性質(zhì)和將來的發(fā)展等具體情況確定。公路橋梁一般參照表3-3-2 2。 對標(biāo)準(zhǔn)規(guī)矩（對標(biāo)準(zhǔn)規(guī)矩（14351435mmmm）的干線鐵路，采用中的干線鐵路，采用中活載；對地方窄活載；對地方窄軌（軌距軌（軌距762762mmmm）鐵路，規(guī)定了與中鐵路，規(guī)定了與中活載形狀類似單數(shù)值大幅度活載形狀類似單數(shù)值大幅度減小的活載圖式；對專用鐵路，其活載圖式需要結(jié)

42、合具體情況確定。減小的活載圖式；對專用鐵路，其活載圖式需要結(jié)合具體情況確定。表3-2各等級公路車輛荷載選用表2.2.沖擊力沖擊力（1 1）沖擊力的產(chǎn)生）沖擊力的產(chǎn)生（2 2）沖擊力的影響因素）沖擊力的影響因素（3 3）沖擊力的計算）沖擊力的計算（1 1）沖擊力的產(chǎn)生）沖擊力的產(chǎn)生 車輛活載以一定的速度在橋上行駛時，會使橋梁車輛活載以一定的速度在橋上行駛時，會使橋梁發(fā)生振動，產(chǎn)生動力作用。這種動力作用會使橋梁的發(fā)生振動，產(chǎn)生動力作用。這種動力作用會使橋梁的內(nèi)力和變形較靜活載作用時大。這種現(xiàn)象就統(tǒng)稱為沖內(nèi)力和變形較靜活載作用時大。這種現(xiàn)象就統(tǒng)稱為沖擊作用。擊作用。 沖擊作用的大小采用沖擊力來衡量。

43、沖擊力受線路沖擊作用的大小采用沖擊力來衡量。沖擊力受線路狀態(tài)、車輛類型（機車的偏心輪作用）以及橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)、車輛類型（機車的偏心輪作用）以及橋梁結(jié)構(gòu)的形式和跨度等因素的綜合影響。目前還難以精確考的形式和跨度等因素的綜合影響。目前還難以精確考慮。慮。（2 2）沖擊力的影響因素）沖擊力的影響因素 當(dāng)豎向活載包括沖擊力時，將靜活載乘以沖擊系數(shù)。當(dāng)豎向活載包括沖擊力時，將靜活載乘以沖擊系數(shù)。 沖擊系數(shù)的一般形式是：沖擊系數(shù)的一般形式是： Lba11+ = 1 +式中：式中：L L橋跨長度或（局部）構(gòu)件的影響線加載長度；橋跨長度或（局部）構(gòu)件的影響線加載長度；a,ba,b常數(shù)，隨結(jié)構(gòu)體系或構(gòu)件的不同而不

44、同。常數(shù)，隨結(jié)構(gòu)體系或構(gòu)件的不同而不同。 通常的做法是：在橋梁動載試驗的基礎(chǔ)上提出近似計算公式，通常的做法是：在橋梁動載試驗的基礎(chǔ)上提出近似計算公式，把動力問題簡化為靜力問題來處理。引入沖擊系數(shù)（把動力問題簡化為靜力問題來處理。引入沖擊系數(shù)（1+1+）。）。（3 3）沖擊力的計算）沖擊力的計算沖擊系數(shù)沖擊系數(shù) 可按下式計算：可按下式計算： 當(dāng)當(dāng) 時，時， =0.05 =0.05 當(dāng)當(dāng) 時，時， 當(dāng)當(dāng) 時，時， =0.45 =0.45 Hzf5.1HzfHz145.10157.0ln1767.0fHzf14L402811+ = 對鐵路簡支梁橋或連續(xù)的鋼橋跨結(jié)構(gòu)和鋼橋橋墩沖擊系數(shù)的一般形式是：對鐵

45、路簡支梁橋或連續(xù)的鋼橋跨結(jié)構(gòu)和鋼橋橋墩沖擊系數(shù)的一般形式是： 對鐵路鋼筋混凝土的、混凝土的、石砌的橋跨結(jié)構(gòu)及涵洞、剛架橋?qū)﹁F路鋼筋混凝土的、混凝土的、石砌的橋跨結(jié)構(gòu)及涵洞、剛架橋其頂上填土厚度其頂上填土厚度h1mh1m（從軌底算起）時不計沖擊力，從軌底算起）時不計沖擊力，h h1m1m時沖擊系時沖擊系數(shù)的一般形式是：數(shù)的一般形式是： L402811+ = 式中：式中：=4（1-h)2（2 2）公路橋梁的人群荷載）公路橋梁的人群荷載3.3.人群荷載人群荷載（1 1）鐵路橋梁的人群荷載）鐵路橋梁的人群荷載（3 3）公路橋梁的人群荷載的取值）公路橋梁的人群荷載的取值對明橋面的人行道，考慮到有時需要在

46、其上放置枕木鋼對明橋面的人行道，考慮到有時需要在其上放置枕木鋼軌和工具，取豎向靜活載為軌和工具，取豎向靜活載為4 4kN/m2kN/m2：對橋面鐵路橋規(guī)規(guī)定距離梁中心對橋面鐵路橋規(guī)規(guī)定距離梁中心2.452.45m m以內(nèi)的人行以內(nèi)的人行道取道取1010kN/m2kN/m2；距離梁中心距離梁中心2.452.45m m以外的人行道取以外的人行道取4 4kN/m2kN/m2。設(shè)計主梁時，人行道豎向靜活載不與列車活載同時設(shè)計主梁時，人行道豎向靜活載不與列車活載同時計算；但在特殊情況下兩者同時考慮，此時人行道活計算；但在特殊情況下兩者同時考慮，此時人行道活載可按實際情況取值。載可按實際情況取值。（1 1

47、）鐵路橋梁的人群荷載）鐵路橋梁的人群荷載 當(dāng)橋梁的計算跨徑小于或等于當(dāng)橋梁的計算跨徑小于或等于50m50m時，取時，取 3.0 3.0千牛千牛/ /平方米平方米， 當(dāng)橋梁的計算跨徑大于當(dāng)橋梁的計算跨徑大于150m150m時，取時，取 2.5 2.5千牛千牛/ /平方米平方米， 當(dāng)橋梁的計算跨徑在當(dāng)橋梁的計算跨徑在50m-150m50m-150m之間時，線性內(nèi)插計算。對跨徑之間時，線性內(nèi)插計算。對跨徑不等的連續(xù)結(jié)構(gòu)，以最大計算跨為準(zhǔn)不等的連續(xù)結(jié)構(gòu)，以最大計算跨為準(zhǔn) 城市郊區(qū)行人密集區(qū)一般取上述值得城市郊區(qū)行人密集區(qū)一般取上述值得1.151.15倍。倍。 專用人行橋梁，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值為專用人行橋梁

48、，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值為3.53.5千牛千牛/ /平方米平方米人行道板（鋼筋混凝土）可以一塊板為單元，按標(biāo)準(zhǔn)值人行道板（鋼筋混凝土）可以一塊板為單元，按標(biāo)準(zhǔn)值4.04.0千牛千牛/ /平方米。平方米。 計算欄桿時人群作用于欄桿上的水平推力按計算欄桿時人群作用于欄桿上的水平推力按0.750.75kN/mkN/m考慮，作考慮，作用于立柱和扶手的豎向力按用于立柱和扶手的豎向力按1.01.0kN/mkN/m來考慮。來考慮。（2 2）公路橋梁的人群荷載）公路橋梁的人群荷載1 1 標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值 9797標(biāo)準(zhǔn)：標(biāo)準(zhǔn)： 3.53.5千牛千牛/ /平方米平方米 新標(biāo)準(zhǔn)：新標(biāo)準(zhǔn)： 3.03.0千牛千牛/ /平方米平方米

49、2 2縱向折減縱向折減 L=50L=50米：米： 3.03.0千牛千牛/ /平方米平方米 L=150L=150米：米： 2.52.5千牛千牛/ /平方米平方米 L=50-150L=50-150米：米： 線性內(nèi)插線性內(nèi)插 人群荷載人群荷載4.4.離心力離心力（1 1）離心力的產(chǎn)生）離心力的產(chǎn)生（2 2）離心力的計算）離心力的計算 離心力的大小指車輛行使在曲線線路上時。因方向變化離心力的大小指車輛行使在曲線線路上時。因方向變化而引起的徑向水平力。而引起的徑向水平力。 （1 1）離心力的產(chǎn)生）離心力的產(chǎn)生Rvc1272式中：式中： V V設(shè)計行車速度設(shè)計行車速度( (km/h);km/h);R R曲

50、線半徑（曲線半徑（m);m); 離心力的著力點在橋面以上離心力的著力點在橋面以上1.21.2m m處（公路橋）或軌頂面處（公路橋）或軌頂面2 2m m處（鐵處（鐵路橋）；多車道時應(yīng)考慮折減。路橋）；多車道時應(yīng)考慮折減。 當(dāng)彎道橋的曲線半徑等于或小于當(dāng)彎道橋的曲線半徑等于或小于250m250m時，應(yīng)計算汽車荷載引起的時，應(yīng)計算汽車荷載引起的離心力。離心力。 離心力的大小等于車輛活載（不計沖擊力）乘以離心力系數(shù)離心力的大小等于車輛活載（不計沖擊力）乘以離心力系數(shù)C C，C C值按下式計算：值按下式計算：（2 2）離心力的計算）離心力的計算 5.5.風(fēng)力風(fēng)力(1)(1)概述概述(2)(2)風(fēng)力的計算

51、風(fēng)力的計算 分析橋梁結(jié)構(gòu)的強度、剛度、和穩(wěn)定性時，應(yīng)考慮風(fēng)荷載的影分析橋梁結(jié)構(gòu)的強度、剛度、和穩(wěn)定性時，應(yīng)考慮風(fēng)荷載的影響。對大跨度的斜拉橋和懸索橋以及高聳的橋塔和橋墩，風(fēng)力的影響。對大跨度的斜拉橋和懸索橋以及高聳的橋塔和橋墩，風(fēng)力的影響更大。響更大。 當(dāng)風(fēng)以一定速度運動并受到橋梁的阻礙時，橋梁就承受風(fēng)壓。當(dāng)風(fēng)以一定速度運動并受到橋梁的阻礙時，橋梁就承受風(fēng)壓。風(fēng)壓分為順風(fēng)向和橫風(fēng)向；風(fēng)壓分為順風(fēng)向和橫風(fēng)向； 順風(fēng)向的風(fēng)壓可視為平均風(fēng)壓或脈動風(fēng)壓。采用靜力計算方法順風(fēng)向的風(fēng)壓可視為平均風(fēng)壓或脈動風(fēng)壓。采用靜力計算方法處理平均風(fēng)壓對結(jié)構(gòu)的影響；對脈動風(fēng)壓，要按隨機振動理論進行處理平均風(fēng)壓對結(jié)構(gòu)的影

52、響；對脈動風(fēng)壓，要按隨機振動理論進行分析。分析。(1)(1)概述概述對公路橋梁橫向風(fēng)力可按以下方法計算：對公路橋梁橫向風(fēng)力可按以下方法計算： 橫橋向風(fēng)力是風(fēng)壓與迎風(fēng)面積的乘積。橫橋向風(fēng)力是風(fēng)壓與迎風(fēng)面積的乘積。 風(fēng)壓按下式計算：風(fēng)壓按下式計算：04321WKKKKW 橫橋向風(fēng)力的迎風(fēng)面積按結(jié)構(gòu)的外輪廓線面積乘以一定的折減系橫橋向風(fēng)力的迎風(fēng)面積按結(jié)構(gòu)的外輪廓線面積乘以一定的折減系數(shù)來計算。數(shù)來計算。 如對實腹式橋跨結(jié)構(gòu)，折減系數(shù)為如對實腹式橋跨結(jié)構(gòu)，折減系數(shù)為1.01.0，對鋼桁架或鋼拱，對鋼桁架或鋼拱架，折減系數(shù)為架，折減系數(shù)為0.40.4。 (2)(2)風(fēng)力的計算風(fēng)力的計算風(fēng)荷載風(fēng)荷載WhW

53、hAWkkkF0310gVWd220ZdVkkV52)10(10ZVVZZe0001. 0012017. 0W W0 0基本風(fēng)壓值（基本風(fēng)壓值（kN/mkN/m2 2) )。一般情況參照全國基本風(fēng)壓分布圖一般情況參照全國基本風(fēng)壓分布圖取值；取值；WdWd設(shè)計基準(zhǔn)風(fēng)壓值（設(shè)計基準(zhǔn)風(fēng)壓值（kN/mkN/m2 2) )。AwhAwh橫向迎風(fēng)面積橫向迎風(fēng)面積m m2 2，按橋垮結(jié)構(gòu)各部分的實際尺寸計算；，按橋垮結(jié)構(gòu)各部分的實際尺寸計算；V V1010橋梁所在地區(qū)的設(shè)計基本風(fēng)速橋梁所在地區(qū)的設(shè)計基本風(fēng)速( (m/sm/s) )。V Vd d高度為高度為Z Z處的設(shè)計基本風(fēng)速處的設(shè)計基本風(fēng)速( (m/sm

54、/s) )。Z Z距離地面或水面的高度距離地面或水面的高度(m)(m)?？諝庵亓γ芏瓤諝庵亓γ芏?kN/m(kN/m3 3) )。K K2 2考慮地面粗糙度類別和梯度風(fēng)的風(fēng)速高度變化修正系數(shù)。考慮地面粗糙度類別和梯度風(fēng)的風(fēng)速高度變化修正系數(shù)。該該系數(shù)反映出風(fēng)壓隨地形、地理條件（一般地區(qū)、谷地、山口、沿海系數(shù)反映出風(fēng)壓隨地形、地理條件（一般地區(qū)、谷地、山口、沿海海面等）的不同變化而變化的特征；取值視實際情況而定。海面等）的不同變化而變化的特征；取值視實際情況而定。K K5 5陣風(fēng)風(fēng)速系數(shù)?？紤]地表情況的修正系數(shù)。具體見陣風(fēng)風(fēng)速系數(shù)。考慮地表情況的修正系數(shù)。具體見橋規(guī)橋規(guī)。K K3 3地形地理條件

55、系數(shù)。地形地理條件系數(shù)。K K0 0設(shè)計風(fēng)速的換算系數(shù)。因頻率與基本風(fēng)壓有關(guān)，故該系數(shù)體設(shè)計風(fēng)速的換算系數(shù)。因頻率與基本風(fēng)壓有關(guān)，故該系數(shù)體現(xiàn)出結(jié)構(gòu)的重要性。對特大橋及在高速公路、一、二級公路上的大現(xiàn)出結(jié)構(gòu)的重要性。對特大橋及在高速公路、一、二級公路上的大中橋梁采用中橋梁采用1.01.0；其它橋梁采用；其它橋梁采用0.850.85。K K1 1風(fēng)載阻力系數(shù)。風(fēng)載阻力系數(shù)。6.6.車輛制動力和（列車）牽引力車輛制動力和（列車）牽引力(1)(1)概述概述(2)(2)風(fēng)力的計算風(fēng)力的計算 車輛制動力或車輛制動力或（列車牽引力）是指車輛在剎車或啟動列車牽引力）是指車輛在剎車或啟動時為克服車輛的慣性力或

56、阻力而在路面或軌道與車輪之間時為克服車輛的慣性力或阻力而在路面或軌道與車輪之間發(fā)生的滑動摩擦力。發(fā)生的滑動摩擦力。 制動力或牽引力時墩臺設(shè)計計算的重要荷載，是作用制動力或牽引力時墩臺設(shè)計計算的重要荷載，是作用在橋上的縱向水平力，但兩者的方向相反。在橋上的縱向水平力，但兩者的方向相反。 (1)(1)概述概述 制動力或制動力或（列車牽引力）的傳遞與分布規(guī)律，尚代研究。目前仍列車牽引力）的傳遞與分布規(guī)律，尚代研究。目前仍采用簡化的辦法進行計算。采用簡化的辦法進行計算。 對鐵路橋梁：規(guī)定列車制動力或牽引力按作用在橋跨結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)對鐵路橋梁：規(guī)定列車制動力或牽引力按作用在橋跨結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)的豎向靜活載的的豎向

57、靜活載的10%10%計算，其作用點一般在軌頂以上計算，其作用點一般在軌頂以上2 2m m處。處。 對公路橋梁：只考慮制動力，對單車道或雙車道橋梁，規(guī)定制動對公路橋梁：只考慮制動力，對單車道或雙車道橋梁，規(guī)定制動力為一行車隊總重的力為一行車隊總重的10%10%，但不小于一輛車的，但不小于一輛車的30%30%；對四車道橋梁，制；對四車道橋梁，制動力為上述規(guī)定值的兩倍；動力為上述規(guī)定值的兩倍； 制動力作用點一般在橋面以上制動力作用點一般在橋面以上1.21.2m m處。處。(2)(2)風(fēng)力的計算風(fēng)力的計算7.7.溫度影響力溫度影響力 （1）概述）概述（2）溫度影響力的計算溫度影響力的計算（1）概述）概

58、述 溫度影響力指因溫度的變化而引起的結(jié)構(gòu)變形和附加力。溫度影響力指因溫度的變化而引起的結(jié)構(gòu)變形和附加力。 溫度的變化可分為（年平均）氣溫變化和溫差兩種情況，前者可說溫度的變化可分為（年平均）氣溫變化和溫差兩種情況，前者可說明結(jié)構(gòu)在一年中的溫度變化，后者則可解釋為結(jié)構(gòu)截面上的不同點或不明結(jié)構(gòu)在一年中的溫度變化，后者則可解釋為結(jié)構(gòu)截面上的不同點或不同構(gòu)件之間的溫差。同構(gòu)件之間的溫差。 對靜定結(jié)構(gòu)，氣溫的變化通常只會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的伸長或縮短；對靜定結(jié)構(gòu)，氣溫的變化通常只會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的伸長或縮短； 在超靜定結(jié)構(gòu)中，由于氣溫的變化引起的變形受到約束，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在超靜定結(jié)構(gòu)中，由于氣溫的變化引起的變形受到約束，導(dǎo)

59、致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的附加力。產(chǎn)生相應(yīng)的附加力。 由于日照、驟冷等天氣情況引起的溫差對靜定結(jié)構(gòu)或超靜定結(jié)構(gòu)均由于日照、驟冷等天氣情況引起的溫差對靜定結(jié)構(gòu)或超靜定結(jié)構(gòu)均可能產(chǎn)生附加力?？赡墚a(chǎn)生附加力。 氣溫變化的幅度，可按橋梁所在地區(qū)的氣溫條件（一般取當(dāng)?shù)刈罡邭鉁刈兓姆?，可按橋梁所在地區(qū)的氣溫條件（一般取當(dāng)?shù)刈罡吆妥畹驮缕骄鶜鉁兀┐_定。氣溫變化值，應(yīng)自結(jié)構(gòu)合龍時的溫度算起。和最低月平均氣溫）確定。氣溫變化值，應(yīng)自結(jié)構(gòu)合龍時的溫度算起。 計算橋梁結(jié)構(gòu)由于梯度溫度引起的效應(yīng)時，可采用圖計算橋梁結(jié)構(gòu)由于梯度溫度引起的效應(yīng)時，可采用圖3.103.10所示的豎向溫度梯度曲線，所示的豎向溫度梯度曲線，其橋面板

60、表面的最高溫度其橋面板表面的最高溫度T T1 1規(guī)定于表規(guī)定于表2 2-3-3。對混凝土結(jié)構(gòu)，當(dāng)梁高。對混凝土結(jié)構(gòu)，當(dāng)梁高H H小于小于400mm400mm時，時，圖中圖中A=HA=H-100-100（mmmm）；梁高）；梁高H H不小于不小于400mm400mm時，時，A A=300mm=300mm。對。對帶混凝土橋面板的鋼結(jié)構(gòu)，帶混凝土橋面板的鋼結(jié)構(gòu)，A A=300mm=300mm，圖中的，圖中的t t為混凝土橋為混凝土橋面板的厚度（面板的厚度（mmmm）。）。 混凝土上部結(jié)構(gòu)和帶混凝土橋面板的鋼結(jié)構(gòu)的豎向日混凝土上部結(jié)構(gòu)和帶混凝土橋面板的鋼結(jié)構(gòu)的豎向日照反溫差為正溫差乘以照反溫差為正溫差