市政橋涵工程施工-橋梁上的 作16課件講解

市政橋涵工程施工橋梁上的作用

一、橋梁上的作用概述作用是指施加于結(jié)構(gòu)上的一組集中力或分布力，或引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的原因。前者稱直接作用，也稱荷載，后者稱間接作用。按隨時間的變化情況分為：永久作用—在結(jié)構(gòu)使用期間，其量值不隨時間而變化，或其變化值與平均值比較可忽略不計的作用。可變作用—在結(jié)構(gòu)使用期間，其量值隨時間變化，且其變化值與平均值比較不可忽略的作用。偶然作用—在結(jié)構(gòu)使用期間出現(xiàn)的概率很小，一旦出現(xiàn)，其值很大且持續(xù)時間很短的作用。二、

永久作用包括：結(jié)構(gòu)重力、預(yù)加應(yīng)力、土的重力、土側(cè)壓力、混凝土收縮及徐變作用、混凝土收縮及徐變作用和基礎(chǔ)變位作用等七種。下面我們主要學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)重力的計算。1、結(jié)構(gòu)重力計算結(jié)構(gòu)物自身重力及橋面鋪裝、附屬設(shè)備等外加重力均屬于結(jié)構(gòu)重力，它們可按照結(jié)構(gòu)物的實際體積或設(shè)計擬定的體積乘以材料的容重計算。下表為橋梁工程中幾種常用材料的容重。材料種類容重(kN/m3)鋼筋、鋼構(gòu)件78.5鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土25.0～26.0水泥混凝土或瀝青混凝土24.0填土17.0～18.0例題：一塊橋梁鋼筋混凝土實心板，長6米，寬1米，高0.3米，計算其自重（KN）及荷載強度（KN/m）。解：板的體積V=6×1×0.3=1.8（m3）

板的容重r取26KN/m3板的自重G=V×r=1.8×26=46.8（KN）板的荷載強度，即每米板長的重力：g=G/L=46.8/6=7.8（KN/m）三、可變作用包括：汽車荷載、汽車沖擊力、汽車離心力、汽車引起的土側(cè)壓力、人群荷載、汽車制動力、風(fēng)荷載、流水壓力、冰壓力、溫度作用、支座摩阻力等。下面我們主要介紹汽車荷載和人群荷載。1、汽車荷載汽車荷載由車道荷載和車輛荷載組成。橋梁結(jié)構(gòu)的整體計算采用車道荷載；橋梁結(jié)構(gòu)的局部加載、橋臺和擋土墻土壓力等的計算采用車輛荷載。車道荷載與車輛荷載的作用不得疊加。

公路橋涵設(shè)計時，將汽車荷載分為公路-Ⅰ級和公路-Ⅱ級兩個等級，其荷載等級的確定參照下表。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（1）車道荷載

車道荷載由均布荷載和集中荷載組成。公路-Ⅰ級車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為qk=10.5kN/m；集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值Pk按以下規(guī)定選?。簶蚝嬎憧鐝叫∮诨虻扔?m時，Pk=270kN；橋涵計算跨徑大于或等于50m時，Pk=360kN；橋涵計算跨徑在5m～50m之間時，Pk值按直線內(nèi)插求得。計算剪力效應(yīng)時，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值Pk乘以1.2的系數(shù)。公路-II級車道荷載的荷載標(biāo)準(zhǔn)值按公路-Ⅰ級車道荷載的0.75倍采用。車道荷載示意圖例：PK值采用直線內(nèi)插練習(xí)當(dāng)橋梁跨徑為L=20米時PK的取值。解：PK的直線內(nèi)插公式為：PK=270+（L-5）÷（50-5）×（360-270）

將L=20米代入公式，可得到：PK=270+（20-5）÷（50-5）×（360-270）=270+30=300（kN）（2）車輛荷載公路-Ⅰ級和公路-Ⅱ級汽車荷載采用相同的車輛荷載標(biāo)準(zhǔn)值。車輛荷載布置如圖下所示。從圖中我們可以看到車輛的總重量為550KN，分為5個軸，最大軸重140KN。2．人群荷載

公路橋梁設(shè)置人行道時，應(yīng)同時計入人群荷載。人群荷載按下列情況采用：

當(dāng)橋梁計算跨徑小于或等于50m時，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值為3.0kN/m2；當(dāng)橋梁計算跨徑等于或大于150m時，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.5kN/m2；當(dāng)橋梁計算跨徑在50～150m之間時，可由線性內(nèi)插得到人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值。城鎮(zhèn)郊區(qū)行人密集地區(qū)的公路橋梁，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值取上述規(guī)定值的1.15倍；專用人行橋梁，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值為3.5kN/m2。四、偶然作用

1．地震作用

地震力是隨機變化的動力作用，其值得大小取決于地震強烈程度和結(jié)構(gòu)的動力特征以及結(jié)構(gòu)或桿件的質(zhì)量。

2．船舶或漂流物的撞擊作用

位于通航河流或有漂流物的河流中的橋梁墩臺，設(shè)計時應(yīng)考慮船舶或漂流物的撞擊作用。

3．汽車撞擊作用

橋梁結(jié)構(gòu)必要時可考慮汽車的撞擊作用。汽車撞擊力在車輛行駛方向取1000kN，在車輛行駛垂直方向取500kN，兩個方向的撞擊力不同時考慮，撞擊力作用于行車道以上1.2m處，直接分布于撞擊涉及的構(gòu)件上。五、作用效應(yīng)的組合

橋梁結(jié)構(gòu)通常要同時承受多種作用的作用，在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)上可能同時出現(xiàn)的作用，按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進行作用效應(yīng)組合。作用效應(yīng)組合時的內(nèi)容，由設(shè)計者根據(jù)實際情況確定，取其最不利效應(yīng)組合進行設(shè)計，同時注意以下幾個方面。①只有在結(jié)構(gòu)上可能同時出現(xiàn)的作用，才進行其效