3公路桥梁结构的作用.ppt

3公路桥梁结构的作用
 解放之前，我国没有设计规范，桥梁设计主要由外国公司承
担，设计标准套用国外（英美规范居多）规范；
 从上世纪五十年代以来，我国在借鉴前苏联规范、欧美规范的
基础上，先后 6次修订公路桥梁设计荷载标水压力/冰压力
9
温度（均匀温度和梯度温度）作用
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支座摩阻力
●可变作用：在设计基准期内随时间变化的作用，也称之为活载
及其附加荷载。
三、 可变作用
●1、汽车荷载：最主要的可变作用、随着汽车工业的发
展而不断提高， (习惯上称为活载，live load)，其产生的效
应占总效应的5~60%（跨度越大、比例越小，反之亦然）；
等级
公路-Ⅰ——高速公路、一级公路，二级公路（重载多
且作为干线时）
公路-Ⅱ级——二级、三级和四级公路
组成
车道荷载——均布+集中；结构整体计算时采用；
车辆荷载 ——单车荷载；结构局部计算时采用；
三、 可变作用
注意：二者的效应不能叠加！
计算跨径（m）
P
k
公路-Ⅰ级时
公路-Ⅱ级时
≤5m
180
×180=135
≥50m
360
×360=270
汽车荷载等级
公路-Ⅰ级
公路-Ⅱ级
q （KN/m）
k

×=
车道荷载计算图及标准值
注：1）桥梁计算跨径在5m～50 m之间时，Pk值采用直线内插；
2）计算剪力效应时，。
车辆荷载： 计算图及标准值（550kN重车）
30
120
120
140
140
注：1、车辆荷载的主要技术指标见相关图表；
2、公路-Ⅰ、公路-Ⅱ级采用相同标准值。
设计车道数
2
3
4
5
6
7
8
横向折减系数







汽车荷载折减
横向折减原因：横向每一车队同时出现最大荷载的概率
随车道数增加而减小。
纵向折减原因：桥跨越长，全桥达到高密度和重载的概
率越小，跨度﹥ 150m时，纵向折减。
纵向折减系数 ：~
方法：多跨连续结构时，按最大计算跨径考虑。
注：折减后的效应不得小于两条车道荷载产生的效应！
●2、汽车冲击力
٭原因：
桥面不平整
车轮不圆
发动机抖动
桥梁振动
效应比静载时大
这种动力效应称为冲击力
٭冲击力=(1+μ)×（汽车荷载）
μ——冲击系数
٭影响μ的主要因素：
结构阻尼
材料（自重增大，μ减小）
连接方式（刚度增大，μ减小）
跨径（跨径增大，μ减小）
μ与桥梁结构的基频f 有关

f＜
μ=
-

≤ f≤14Hz
f＞14Hz
 f 的计算：常用有限元法，也可简单地按
f=100/L
来估算
μ =0的情况：
重力式墩台
填料厚≥、涵洞
μ = ：
局部加载
在T梁、箱梁悬臂板加载
V
＊离心力=C×（车辆荷载）（不计冲击力）
离心力系数
2
127 R
C 
●3、汽车离心力
R≤250m时,要考虑。
离心力
或
＊原因：弯道行驶
桥面
＊作用位置：
离心力

（简化计算）
●4、汽车引起的土侧压力
计算原理：等代土层代替汽车荷载
计算桥台(或挡土墙)后填土破坏棱体对桥台(或挡土墙)
 G
Bl 0 
的土侧压力
h 
  土的重力密度
l0  桥台或挡土墙后填土的 破坏棱体长度
B  桥台横向全宽或挡土墙 的计算长度
 G  布置在B  l0面积内的车轮的总重力
等代土层
车荷∑G
l0
h 

破坏棱体
●5、人群荷载
kN/m2
计算跨径L≤50m
人群荷载P0r =
kN/m2
kN/m2
kN/m2
L≥150m
专用人行桥
计算人行道板时
应用
◆L=50~150m时, P0r可内插;
◆城市人多时，;
◆不等跨连续结构，按最大计算跨考虑。
●6、汽车制动力
制动力T =10%×（车道荷载）
一个车道T ≥165 kN
(公路—Ⅰ级）
同向两车道T=2×（一个车道T）
同向三车道T= ×（一个车道T）
同向四车道T= ×（一个车道T）
墩、台
刚构