桥梁计算荷载
桥梁计算荷载
一、 桥梁设计作用的分类:
1. 概念:
作用——公路桥涵设计术语
● 直接作用(荷载):施加在结构上的一组集中力或分布力 ● 间接作用:引起结构外加变形或约束变形的原因
2. 分类:
二、 桥梁工程作用取值方法
(一) 设计时,对不同的作用采用不同的代表值
1. 永久作用:采用标准值作为代表值
2. 可变作用:根据不同的极限状态分别采用标准值、频遇值、准永久值作为代表值
● 标准值:承载能力极限状态设计、按弹性阶段计算结构强度
● 频遇值:正常使用极限状态按短期效应组合设计
● 准永久值:按长期效应组合设计
3. 偶然作用:采用标准值作为代表值
(二) 代表值的取用规定
1. 永久作用的标准值:
● 结构自重(包括结构附加重力):按结构构件的设计尺寸与材料的重力密度计算确定
2. 可变作用的标准值:
(1) 汽车荷载:
● 汽车荷载分为公路—I 级和公路—II 级
● 车道荷载:桥梁结构整体计算
● 车辆荷载:桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台、挡
土墙土压力等的计算
● 车辆荷载和车道荷载的作用不重叠
(2) 车道荷载的计算图式:
(3) 公路—I 级车道荷载:
● 均布荷载标准值:q k=10.5kN/m
● 集中荷载标准值:
桥梁计算跨径≤5m ,P k =180 kN
5m <桥梁计算跨径<50m ,采用直线内插求得
桥梁计算跨径≥50m ,P k =360 kN
● 计算剪力效应,上述集中荷载标准值P k ×1.2
(4) 公路—II 级车道荷载:
● 均布荷载标准值q k和集中荷载标准值P k 按公路—
I 级车道荷载的0.75倍采用
(5) 车道荷载的分布:
● 均布荷载标准值应满布于使结构产生最不利效应的
同好影响线上
●
集中荷载标准值只作用于相应影响中一个最大影响
线峰值处
(6) 人群荷载标准值的采用规定:
● 桥梁计算跨径≤50m ,人群荷载标准值3kN/㎡
● 50m <桥梁计算跨径<150m ,由线性内插得人群荷载
标准值
● 桥梁计算跨径≥150m ,人群荷载标准值2.5kN/㎡
● 对跨径不等的连续结构,以最大计算跨径为准
● 城郊行人密集区的公路桥梁:人群荷载标准值取上
述规定值的1.15倍
● 专用人行桥梁:人群荷载标准值为3.5 kN/㎡
(7) 可变作用频遇值=可变作用标准值×频遇系数φ1
(8) 可变作用准永久值=可变作用标准值×准永久值系数φ2
3. 偶然作用:
● 应根据调查、试验资料,结合工程经验确定其标准值
(三) 作用的设计值规定为作用的标准值×相应的作用分项系数
三、 作用的组合效应
(一) 公路桥涵结构设计应考虑结构上可能同时出现的作用,按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行作用效应组合,取其最不利效应组合进行设计:
1. 参与组合的效应:
● 结构上可能同时出现的作用,才进行其效应的组合 ● 结构或结构构件需做不同受力方向的验算时,应以不同方向的最不利的作用效应进行组合
2. 不参与组合的效应:
● 可变作用的出现对结构或结构构件产生有利影响时,该作用不参与组合
● 实际不可能同时出现的作用或同时参与组合概率很小的作用,按规定不考虑其作用效应的组合
3. 施工阶段作用效应的组合
● 按计算需要及结构所处条件而定,结构上的施工人员和施工机具设备均应作为临时荷载加以考虑
● 组合式桥梁,把底梁作为施工支撑时,作用效应宜分为两个阶段,底梁受荷为第一阶段,组合梁受荷为第二阶
段
4. 几个偶然作用不同时参与组合
(二) 公路桥涵结构按承载能力极限状态设计时,应采用的效应组合:
1. 基本组合:永久作用的设计值效应与可变作用设计值效应相组合
2. 偶然组合:永久作用标准值效应与可变作用某种代表值效应、一种偶然作用标准值效应相组合
● 偶然作用的效应分项系数取1.0
● 与偶然作用同时出现的可变作用,可根据观测资料和工程经验取用适当的代表值
● 地震作用标准值及其表达式按规范规定采用
(三) 公路桥涵结构按正常使用极限状态设计,根据不同的设计要求,应采用的效应组合:
1. 作用短期效应组合:
● 永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应相组合
2. 作用长期效应组合:
● 永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应相组合