橋梁的設(shè)計(jì)荷載-

橋梁工程概論第三章橋梁的設(shè)計(jì)作用（荷載）第三章橋梁的設(shè)計(jì)荷載———————————————第一節(jié)作用分類和作用代表值作用施加在結(jié)構(gòu)上的力引起結(jié)構(gòu)外加變形、約束改變的原因直接作用間接作用又稱為“荷載”作用效應(yīng)結(jié)構(gòu)對所受作用的反應(yīng)結(jié)構(gòu)內(nèi)力的反應(yīng)結(jié)構(gòu)位移的反應(yīng)軸力彎矩剪力扭矩———————————————第一節(jié)作用分類和作用代表值一.作用分類永久作用（Permanentaction）可變作用（Variableaction）偶然作用（Accidentalaction）———————————————第一節(jié)作用分類和作用代表值一.作用分類永久作用可變作用偶然作用結(jié)構(gòu)使用期內(nèi)量值不變或變化很小的作用結(jié)構(gòu)使用期內(nèi)量值隨時(shí)間變化，且變化值與平均值相比不可忽略的作用結(jié)構(gòu)使用期內(nèi)發(fā)生概率很小，但出現(xiàn)后影響很大、持續(xù)時(shí)間又很短的作用地震作用船、車撞擊作用結(jié)構(gòu)重力預(yù)應(yīng)力收縮徐變基礎(chǔ)變位汽車荷載汽車沖擊力人群荷載風(fēng)荷載溫度作用恒載活載土的重力及側(cè)壓力水的浮力汽車離心力流水（冰）壓力汽車制動(dòng)力汽車產(chǎn)生的土壓力結(jié)構(gòu)附屬部分的重力———————————————《規(guī)范》———————————————第一節(jié)作用分類和作用代表值二.作用代表值1.作用代表值（Representativevalueofanaction）結(jié)構(gòu)或構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，針對不同設(shè)計(jì)目的所采用的各種作用規(guī)定值，包括作用標(biāo)準(zhǔn)值、準(zhǔn)永久值和頻遇值。

2.作用標(biāo)準(zhǔn)值（Characteristicvalueofanaction）各種作用的基本代表值，其值可根據(jù)作用在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)最大值概率分布的某一分位值確定。3.作用準(zhǔn)永久值（Quasi-permanentvalueofanaction）一種可變作用代表值，作用概率分布的0.5分位值，用于正常使用極限狀態(tài)長期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)（經(jīng)常出現(xiàn)者）足夠長的觀測期內(nèi)———————————————第一節(jié)作用分類和作用代表值3.作用頻遇值（Frequentvalueofanaction）一種可變作用代表值，作用概率分布的0.95分位值，用于正常使用極限狀態(tài)短期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)（頻繁出現(xiàn)且量值較大者）足夠長的觀測期內(nèi)

4.設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期（Designreferenceperiod）在進(jìn)行結(jié)構(gòu)可靠性分析時(shí)，考慮持久設(shè)計(jì)狀態(tài)下各項(xiàng)基本變量與時(shí)間關(guān)系所采用的基準(zhǔn)時(shí)間參數(shù)。100年，與壽命的關(guān)系二.作用代表值———————————————第一節(jié)作用分類和作用代表值1.永久作用－標(biāo)準(zhǔn)值

2.可變作用－根據(jù)不同的極限狀態(tài)和組合方式分別采用標(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)－標(biāo)準(zhǔn)值按彈性階段計(jì)算結(jié)構(gòu)強(qiáng)度－標(biāo)準(zhǔn)值正常使用狀態(tài)按短期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)－頻遇值頻遇值－標(biāo)準(zhǔn)值乘以頻遇值系數(shù)φ1正常使用狀態(tài)按長期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)－準(zhǔn)永久值準(zhǔn)永久值－標(biāo)準(zhǔn)值乘以準(zhǔn)永久值系數(shù)φ2

3.偶然作用－標(biāo)準(zhǔn)值

二.作用代表值———————————————第二節(jié)永久作用1.結(jié)構(gòu)重力＝結(jié)構(gòu)體積與材料容重（重力密度）的乘積作用于橋梁上部結(jié)構(gòu)的恒載－結(jié)構(gòu)的重力和附屬設(shè)備等外加重力；作用在橋梁下部結(jié)構(gòu)的恒載－由支座傳遞的上部結(jié)構(gòu)的重力、墩臺(tái)本身的重力、土壓力和水壓（?。┝Φ取！诙?jié)永久作用2.土的重力及土側(cè)壓力計(jì)算涉及結(jié)構(gòu)型式、填料性質(zhì)、墩臺(tái)位移和地基變形，也與氣象、水文和外加荷載等因素有關(guān)3.水浮力指由地表水或地下水通過地基土壤的孔隙而傳遞給建筑物基礎(chǔ)底面的（由下而上的）水壓力；對位于碎石類土、砂類土、粘砂土等透水性地基上的墩臺(tái)，需在設(shè)計(jì)中考慮水浮力?！诙?jié)永久作用4.預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁，在檢算結(jié)構(gòu)的使用性能（如混凝土應(yīng)力）時(shí)，預(yù)加應(yīng)力當(dāng)視為恒載；在檢算結(jié)構(gòu)的承載能力（如抗彎強(qiáng)度）時(shí)，預(yù)加應(yīng)力不作為恒載，但把預(yù)應(yīng)力鋼筋視為結(jié)構(gòu)抗力的一部分，但在連續(xù)梁等超靜定結(jié)構(gòu)中，仍需考慮其次效應(yīng)。5.在外部超靜定的混凝土橋梁結(jié)構(gòu)中，混凝土收縮、徐變影響力是長期存在并起作用的?；A(chǔ)變位一旦發(fā)生，其對結(jié)構(gòu)的影響也是長期的?！诙?jié)永久作用12

受力結(jié)構(gòu)（梁）自身的重量，一期恒載附屬結(jié)構(gòu)（鋪裝、護(hù)欄等）附加的重量，二期恒載土對下部結(jié)構(gòu)的側(cè)壓力及重力超靜定結(jié)構(gòu)中基礎(chǔ)變位會(huì)產(chǎn)生內(nèi)力混凝土的收縮徐變會(huì)產(chǎn)生變形，超靜定結(jié)構(gòu)中還會(huì)產(chǎn)生內(nèi)力?！诙?jié)永久作用結(jié)構(gòu)重力＝結(jié)構(gòu)體積與材料容重（重力密度）的乘積在確保結(jié)構(gòu)安全的前提下，減小結(jié)構(gòu)自重是設(shè)計(jì)的目標(biāo)?！诙?jié)永久作用位于水中的構(gòu)造均會(huì)受到水的浮力作用———————————————第二節(jié)永久作用預(yù)應(yīng)力———————————————第二節(jié)永久作用———————————————第三節(jié)可變作用一、車輛活載

車輛活載指橋梁承受的機(jī)動(dòng)交通活載。對鐵路橋，指列車活載；對公路橋，指汽車、掛車、履帶車等。車輛荷載的種類繁多，因此，需要對車輛荷載進(jìn)行調(diào)查分析和綜合概括，并按照安全、適用和經(jīng)濟(jì)的原則，確定出設(shè)計(jì)采用的標(biāo)準(zhǔn)活載。

———————————————第三節(jié)可變作用1、鐵路列車活載———————————————第三節(jié)可變作用1、鐵路列車活載———————————————第三節(jié)可變作用1、鐵路列車活載

考察我國目前實(shí)際運(yùn)行的列車及其發(fā)展趨勢，可以看出，1975年制訂的中－活載標(biāo)準(zhǔn)已不太適用。例如，蒸汽機(jī)車已停止生產(chǎn)，內(nèi)燃和電力機(jī)車得到廣泛應(yīng)用；貨車的重載軸重時(shí)常高于機(jī)車的軸重。根據(jù)這些情況可以認(rèn)為，我國新的列車活載標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與國際鐵路聯(lián)盟（UIC）制訂的活載標(biāo)準(zhǔn)較為一致。———————————————第三節(jié)可變作用2、公路車輛荷載———————————————第三節(jié)可變作用2、公路車輛荷載公路等級高速公路一級公路二級公路三級公路四級公路汽車荷載等級公路-Ⅰ級公路-Ⅰ級公路-Ⅱ級公路-Ⅱ級公路-Ⅱ級新的汽車荷載分為：公路-Ⅰ級、公路-Ⅱ級汽車荷載由車道荷載和車輛荷載組成。車道荷載由長度不限的均布荷載和一個(gè)集中荷載組成?！谌?jié)可變作用2、公路車輛荷載車輛荷載的平面布置車輛荷載的立面布置———————————————第三節(jié)可變作用2、公路車輛荷載———————————————第三節(jié)可變作用2、公路車輛荷載———————————————第三節(jié)可變作用二、沖擊力車輛活載以一定的速度在橋上行駛時(shí)，會(huì)使橋梁發(fā)生振動(dòng)，產(chǎn)生動(dòng)力作用。這種動(dòng)力作用會(huì)使橋梁的內(nèi)力和變形較靜活載作用時(shí)大。這種現(xiàn)象就稱之為沖擊作用。沖擊作用的大小采用沖擊力來加以衡量。

在設(shè)計(jì)中，引入沖擊系數(shù)（1+

）。當(dāng)豎向活載包括沖擊力時(shí)，系指將汽車荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以沖擊系數(shù)（1+

）。———————————————第三節(jié)可變作用二、沖擊力———————————————第三節(jié)可變作用三、離心力———————————————第三節(jié)可變作用四、人群荷載———————————————第三節(jié)可變作用五、風(fēng)荷載當(dāng)風(fēng)以一定速度運(yùn)動(dòng)并受到橋梁阻礙時(shí)，橋梁就承受到風(fēng)壓。對大跨度的斜拉橋、懸索橋以及高聳的橋塔和橋墩等，尤其如此。

順風(fēng)向風(fēng)壓和橫風(fēng)向風(fēng)壓順風(fēng)向：平均風(fēng)壓和脈動(dòng)風(fēng)壓

公路橋橫橋向風(fēng)荷載按下式計(jì)算

Fwh——橫橋向風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN）

Wd——設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)壓

（kN/m2）

k0——設(shè)計(jì)風(fēng)速重現(xiàn)期換算系數(shù)

k1——風(fēng)載阻力系數(shù)

k3——地形、地理?xiàng)l件系數(shù)鐵路橋的風(fēng)荷載計(jì)算按《鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范》（TB10002.1—99）辦理。———————————————第三節(jié)可變作用六、車輛制動(dòng)力———————————————第三節(jié)可變作用七、溫度作用———————————————第三節(jié)可變作用八、流水壓力、冰壓力和支座摩阻力———————————————第三節(jié)可變作用八、流水壓力、冰壓力和支座摩阻力———————————————第三節(jié)