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公路桥梁上的作用桥梁工程培训
?当桥梁计算跨径大于150m时,应按规 定的纵向折减系数进行折减。
?当为多跨连续结构时,整个结构应按最 大的计算跨径考虑汽车荷载效应的纵向折 减。
车辆荷载的主要技术指标
项目 重力 前轴 中轴 后轴 轴距
单位 KN KN KN KN m
技术指标 项目
单位 技术指标
550
轮距
m0.2
汽车荷载: 车辆荷载(标准载重汽车) 车道荷载(标准荷载)
城-A级车辆荷载
城-B级车辆荷载
城-A级车道荷载和城-B级车道荷载应 按均布荷载加一个集中荷载计算。
均布荷载和集中荷载的标准值应按桥梁的 跨径确定。
?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。
?主梁、主拱和主桁架等的计算应采用车 道荷载。
2*120 中后轮 m 0.6*0.2
2*140 车辆尺寸 m 15*2.5
3+1.4+7+ 1.4
横向折减系数
车道 2
3
4
5
6
7
8
系数 1.00 0.78 0.67 0.60 0.55 0.52 0.50
设计车道数
桥面宽度 W(m)
单向
双向
<7.0
7.0-10.5 10.5-14
6-14
14-17.5 14-21
及预应力混凝土桥涵设计规范》 ? 徐变的计算,假定应力与应变成线性关系 ? 圬工结构,折减系数0.45
2 可变作用计算
1)、公路汽车荷载 公路汽车荷载分为公路 —I级和公路II级 各级公路桥涵设计的汽车荷载等级应符合规定。
? 二级公路为干线公路且重型车辆多时,其桥涵的 设计可采用公路一 I级汽车荷载。 ? 四级公路上重型车辆少时。其桥涵设计所采用的 公路一Ⅱ级车道荷载的效应可乘以 0.8的折减系数, 车辆荷载的效应可乘以 0.7的折减系数。
车道 桥面宽度W(m)
数目 单向
双向
1 17.5-21
2 21-24.5 21-28
3 24.5-28
4 28-31.5 28-35
车道 数目
三) 城市桥梁汽车荷载
城市桥梁荷载等级 城-A级汽车荷载 标准载重汽车采
用五轴式货车加载,总重700kN 城-B级汽车荷载 标准载重汽车应
采用三轴式货车加载,总重300kN
?车道荷载横向分布系数应按设计车道数布 置车辆荷载进行计算。
?桥涵设计车道数应符合规定。多车道桥梁 上的汽车荷载应考虑多车道折减。当桥涵设 计车道数等于或大于2时,由汽车荷载产生 的效应应按规定的多车道折减系数折减,但 折减后的效应不得小于两设计车道的荷载效 应。
?大跨径桥梁上的汽车荷载应考虑纵向折 减。
? 永久作用也叫恒载(dead load)。
? 主要包括五个部分:结构自重、桥面铺装 及附属设备的重力;结构的预加力;土的重 力及土的侧压力;水的浮力;混凝土收缩及 徐变作用。
? 可变作用
? 可变作用是指在结构使用期间,其作用位 置和大小、方向随时间变化,且其变化与平 均值相比不可忽略的作用。
? 按其对桥涵结构的影响程度,又分为基本 可变作用(又称活载,live load)和其他可 变作用。
? 偶然作用
? 在设计使用期内不一定出现,但一旦出现, 其持续时间较短而数值很大。
? 地震作用
? 撞击作用
? 作用效应 ? 结构对所受作用的反应 ? 弯矩、扭矩、位移、应变等
2 永久作用计算
? 结构重力 构件尺寸及重力密度
? 预加力 正常使用极限状态设计、使用阶段构件应 力计算 承载能力极限状态设计时不考虑其作用
?进行桥梁结构计算时不得将车辆荷载和 车道荷载的作用叠加。
城-A级车道荷载 城-B级车道荷载
城-A级 跨径2- 20m
计算弯矩,车道荷载的均布荷载标准值 qM=22.5kN/m ; 计算剪力,均布荷载标准值 qQ=37.5kN/m 集中荷载 P=140kN
跨径20m-150m
计算弯矩, qM=10.0kN/m 计算剪力, qQ=15.0kN/m 集中荷载 P=300kN 车道数等于或大于 4条时,计算弯矩不乘增长系数。计 算剪力乘增长系数 1.25。
l·2的系数。
② 公路一Ⅱ级车道荷载的均布荷载标准值qx 和集中荷载标准值PK按公路一I级车道荷 载的0.75倍采用。
③ 车道荷载的均布荷载标准值应满布于使结 构产生最不利效应的同号影响线上;集中 荷载标准值只作用于相应影响线中一个最 大影响线峰值处。
二) 车辆荷载
? 公路一I级和公路一Ⅱ级汽车荷载采用相同 的车辆荷载标准值。
第三章 公路桥梁上的作用
重点: 什么是作用 作用的类型 作用效应的组合及计算
1 桥梁作用分类
《公桥通规》中将桥梁作用( action )分为 三大类:
永久作用( permanent action ) 可变作用( variable action ) 偶然作用( accidental action )
? 墩台土压力、土侧压力 《公路桥涵设计通用规范》
? 水的浮力
? 透水性地基 以设计水位浮力作稳定验算, 以低水位浮力作地基应力验算(或不考虑)
? 不透水性地基 不考虑 ? 桩基承台浮力 ? 地基透水性无法判断时 取最不利效应组
合
? 混凝土的收缩与徐变
? 外部超静定结构、钢筋混凝土结构 ? 应变系数和徐变系数:《公路钢筋混凝土
《城桥荷载》)的荷载分类基本同《公桥通 规》。
? 作用
? 施加在结构上的一组集中力或分布力,或 者是引起结构外加变形或者约束变形的原 因
? 直接作用:车辆、人群、结构自重等
? 间接作用:地震、结构不均匀沉降、混凝 土收缩及徐变、温度变化等
? 永久作用
? 在结构使用期间,其作用位置和大小、方 向不随时间变化,或其变化与平均值相比可 以忽略不计的作用。
城-B级 跨径2- 20m
计算弯矩,车道荷载的均布荷载标准值 qM=19.0kN/m ; 计算剪力,均布荷载标准值 qQ=25.0kN/m 集中荷载 P=130kN
-)车道荷载
①公路一 I级车道荷载的均布荷载标准值为 qx=10.5kN/m;
? 集中荷载标准值按以下规定选取: ? 桥梁计算跨径小于或等于 5m时,PK=180kN ; ? 桥梁计算跨径等于或大于 50m时,PK =360kN ; ? 桥梁计算跨径在 5m一50m之间时, PK值采用直线
内插求得。 ? 计算剪力效应时,上述集中荷载标准值 PK应乘以