冲击系数对桥梁汽车荷载效应的影响分析

1、冲击系数对桥梁汽车荷载效应的影响分析第36卷第4期2010年2月山西建筑SHANXIARCHITECTUREFeb.2010?325?文章编号:lOO9冲击系数对桥梁汽车荷载效应的影响分析邓果摘要:通过以简支梁桥为研究对象,列举公路桥梁相关规范中冲击系数的计算方法,使用公路交通行业里常用的简支空心板桥的标准图来进行结果比较,为分析冲击系数对桥梁汽车荷载效应的影响提供参考.关键词:公路桥梁,设计规范,汽车荷载效应,比较分析,冲击系数中图分类号:U441.2文献标识码:A我国目前使用的公路与城市桥梁大部分是按JTJ02189公路桥涵设计通用规范的汽车设计荷载标准设计的,1997年的JTJ00197

2、公路工程技术标准对设计标准作了局部修改,从1998年CJJ77作量的增加是当前有待解决的问题.同时,影响桥梁汽车荷载效应的因素有很多,除了交通流量本身的变化对其的影响外,桥梁文将以简支梁桥和连续梁桥为研究对象,研究桥梁跨度,跨数,宽度和冲击系数等对汽车荷载效应的影响.1冲击系数概述汽车的冲击系数是汽车过桥时对桥梁结构产生的竖向动力效应的增大系数,汽车荷载的冲击系数可表示为:=一其中,一为在汽车过桥时测得的效应时间历程曲线上最大静力效应处测得的最大静力效应值;一为在汽车过桥时测得_A田60H桥墩十印卜寸半正面度2筋网的效应时间历程曲线上最大动力效应处测得的最大动力效应值.效应值可以取最大挠度位置

3、竖向位移的变化来描述,称为位移冲击系数,也可以通过控制截面的应变来计算,称为应变冲击冲击系数进行了十分深入和系统的实验研究,基于大量的实测数据指出车辆振动本质上是一种强迫共振现象,用放大谱来计算冲击效应,即把冲击系数定义为桥梁固有频率的函数来代替现行的按跨度递减的冲击系数公式更为合理.1979年,加拿大安大略省规范(OntarioCode)率先接受了这一新概念,建立了放大谱的新规13602004公路桥涵设计通用规范中也改用了这一计算方法.目前,世界各国公路桥梁设计规范对冲击系数的计算公式多数仅以桥梁计算跨径L作为参数,按L的递减函数进行计算.2冲击效应计算比较1)JTJ02189公路桥涵通用设

4、计规范.桥墩基础桥墩基础半平面半AA剖面图1桥墩基础加固示意图加固后纵向计算位移0.839crn,纵向容许位移2.449em,横固后桥梁的纵横向刚度,基础的承载力均有了较大幅度的提高.4结语在铁路提速改造过程中采用适当的加固和改造技术措施,恢复和提高桥梁的承载能力及通行能力,延长桥梁的使用寿命,能的投资,收到了良好的经济效益.参考文献:1马林.铁路混凝土梁横向预应力加固J.铁道建筑,2000(9):4344.2刘真岩,周建斌.旧桥维修加固施工方法与实例M.北京:人民交通出版社.2005.3刘来君,赵小星.桥梁加固设计与L-T-技术M.北京:人民交通出版社.2003.4佟百龙.钢筋植筋锚固参数研

5、究J.东北公路,2003,26(3):9799.5冯永利.浅谈桥梁加固J.山西建筑,2008,34(2):326327.StudyonthereinforcementofexistingrailwayRCbridgeanalysisisalsomadeaceordingtoreinforeementmethodsofbeamstructure,pierandfoundation,inordertorestoreandincreasethebeanngcapacityandtrafficcapacityofbridgeandmeettherequirementsofhighspeedrailwa

6、y.Keywords:existingrNlway,RCbridge,reinforcementofbridge,plantingreinforcingbar09作者简介:邓果(1983一),男,助理工程师,贵州省交通规划勘察设计研究院,贵州贵阳550001面卜¨¨_山剖J正一半墩一桥UH.第36卷暂?I?西建筑326201?0年2月LML5m时,=0.30;L45m时,=0;5m<L<45m时,=:(45一L).2)JTG13602004公路桥涵通用设计规范.对简支梁桥:,其中,m詈.f14Hz时,/1=0.17671nf一0.0157;当厂&

7、amp;gt;14Hz时,/1=0.45.3)Cjj77.98城市桥梁荷载设计标准./,一-丽ZU.当z=20m时,=0.2;当z=150mmt,=0?1.本文选用公路交通行业里常用的简支空心板桥的标准图,用三种冲击系数计算方法计算了公路桥梁中6m25m标准跨径简支空心板桥的冲击系数,并比较了计入冲击效应的荷载效应与不计冲击效应的荷载效应,计算结果见表1,图1图4.表1三种规范简支空心板桥冲击系数跨径/In681O1316202520粪n森吨o0oj二堑.图1冲击系数倒磐丑辍删鄞=丑籁伯量100O8o060O2OO00025010O05000015681013162025跨度/m图2冲击系数效

8、应比增量综合有关文献69及表1,图1图4可知,以桥梁计算跨径L作为参数,按L的递减函数来计算的89规范和城市桥梁荷载设计标准冲击系数均小于按结构基频的方法来计算的04规范,跨度越小,两者之间的差别越大.咖鍪一型一一2520151O05051015202530.K,0,跨度计冲击+公路一I级/汽车一超20级计冲击一公路一I级/城A级不计冲击+公路一I级/城A级计冲击+公路一级/汽车一20级不计冲击+公路一级/汽车一2o级计冲击一公路一级/城B级不计冲击公路一级/城B级计冲击图4支点剪力不计冲击与计入冲击效应比增量其中,在6m跨时,89规范比04规范小53.6%,98标准比04规范小93.1%.在

9、25m跨时,89规范比O4规范小46.7%,98标准比04规范小15.8%.三种规范的冲击系数结果有随着跨度的增大而慢慢接近的趋势.但是,89规范的冲击系数计算公式规定跨度大于45m时,冲击系数等于零,这与实际情况不相符;而04汽车荷载对89规范,城市桥梁荷载设计标准中汽车荷载的效应比在计人冲击系数之后会不同程度的提高,提高幅度在2%19%.3结语1)本文主要分析冲击系数对桥梁汽车荷载效应的影响,为分析桥梁汽车荷载效应的影响因素提供参考,为设计人员选用一种标准进行分析计算,达到保证设计质量,提高设计效率的目的提供帮助.2)本文主要针对中小跨径桥梁进行比较,大跨度桥梁的汽车荷载效应比较分析有待进

10、一步的分析和研究.3)本文对汽车荷载效应进行比较时,主要采用的是89规范,04规范以及98城标中的汽车荷载模式进行分析,对国外规范采用的汽车荷载效应未进行比较计算,还需要进一步计算和研究.参考文献:1JTG13602004,公路桥涵设计通用规范S.2CJJ7798,城市桥梁设计荷载标准S.3JrrJ02189,公路桥涵设计通用规范S.4JTJ00197,公路工程技术标准S.5JTGI3012003,公路工程技术标准S.法的研究J.桥梁建设,2000(1):24.26.7宋一凡,贺栓海.公路桥梁冲击系数的影响因素分析J.西安公路交通大学,2001(4):4749.8秦向杰,葛斌.桥梁冲击系数按结

11、构频率的计算研究J.山西建筑,2007,33(10):316317.J.重庆交通大学(自然科学版),2007(10):2528.TheeffectanalysisofimpactcoefficientonbridgeautomobileloadingeffectDENGGuoAbstract:TakingsimplysupportedgirderaSstudyobit,thecalculationmethodsofimpactcoefficientinhighwaybridgerelatednorITl8werelisted,andtheresultswerecomparedusingstandardgraphsofcommonsimplysupportedcoredslabbridgeinroadcommunicationsvocation,80astopr