铁路桥梁设计荷载种类及计算讲解

铁路桥梁设计荷载种类及计算讲解主讲李勇4.1荷载的种类4.2荷载的计算4.3荷载的组合铁路桥梁荷载的种类荷载分类荷载名称主力恒载结构构件及附属设备自重，土压力，预加力，基础变位影响力，混凝土收缩和徐变的影响力，静水压力及水浮力活载列车竖向静活载，离心力，列车竖向动力作用，活载土压力，公路活载（需要时考虑），人行荷载，横向摇摆力，长钢轨纵向水平力（伸缩力和翘曲力）附加力制动力或牵引力，风力，流水压力，冰压力，冻胀力，温度变化的作用特殊荷载船只或排筏的撞击力，地震力，施工临时荷载，列车脱轨荷载，汽车撞击力，长钢轨断轨力

荷载的计算恒载活载附加力特殊荷载恒载由支座传递来的梁及桥面的重量梁的重量查有关标准图桥面的重量按均布荷载计算单线直线包括双侧人行道木枕：38KN/m，预应力混凝土枕：39.2KN/m曲线：46.3KN/m和48.1KN/m单线明桥面：无人行道：6KN/m

人行道木板：8KN/m

人行道砼或钢板：10KN/m恒载圬工等重量：体积乘容重（KN/m3），容重可查《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1–2005）《桥规-1》基础襟边上土壤重量体积乘容重，桥台不考虑椎体横向变坡影响土压力墩台上土的侧压力，主动土压力（库仑理论）实体墩台水浮力10kN/m3，（位于透水地基）列车竖向静活载

列车竖向静活载应采用中华人民共和国铁路标准活载（中-活载），计算时截取，下图“中-活载”制定于1975年，计算桥梁抗倾覆稳定性时采用空车竖向活载10KN/m活载活载离心力

桥梁在曲线上，应考虑离心力，离心力水平向外作用于轨定以上2m处

集中活载N：

分布活载q：活载离心力F—离心力（kN）N—“中-活载”图式中的集中荷载（kN）q—“中-活载”图式中的分布荷载（kN/m）v—设计行车速度（km/h）R—曲线半径（m）f—竖向活载折减系数，

L—桥上曲线部分荷载长度（m）当L≤2.88m或v≤120km/h时取1.0，当L>150m时取计算值活载

列车竖向动力作用为列车静活载乘以动力系数（1+μ），但钢筋混凝土、混凝土、石砌的桥跨结构及涵洞、钢架桥，其填土厚度h≥1m时（从轨底计算）及实体墩台不及列车冲击力

活载土压力为因活载引起的侧向土压力，按列车静活载换算为当量均布土层压力计算，具体算法参照《桥规-1》附加力力制动力或牵牵引力制动力或牵牵引力大小小接近相等等，大小为为竖向活载载的10%，作用点在在轨顶以上上2m处；与离心心力或冲击击力不同时时发生，同同时计算时时只按竖向向静荷载的的7%计算；墩台台计算时移移到支座中中心处，计计算台顶时时移至轨底底且不计算算因移动计计算点产生生的力矩；；双线桥在在计算时采采用单线的的制动力或或牵引力；；采用特种种荷载时，，不计算制制动力或牵牵引力。附加力力制动力或牵牵引力制动力或牵牵引力是经经过支座传传递至墩台台的，但支支座种类不不同，传递递力的大小小也不同，，《桥规-1》规定简支梁梁传递至墩墩台上的纵纵向水平力力按下列规规定计算：：固定支座座为全孔的的100%、滑动支座座为全孔的的50%、滚动支座座为全孔的的25%。同一桥墩安安设固定支支座及活动动支座时，，按上述值值相加，不不等跨时不不大于较大大跨的固定定支座的纵纵向水平力力，等跨时时不大于其其中一跨的的固定支座座的纵向水水平力；对对于桥台应应分别计算算梁跨和台台上部分，，计算方法法同上；对对桥头填方方破坏棱体体范围内的的制动力或或牵引力不不予计算，，大部分被被轨道带走走。附加力力风力风力是水平平力，有纵纵向和横向向，其值为为受风面积积乘风荷载载强度W,详见《桥规-1》列车的受风风面积按3m高的长方带带计算，作作用点子啊啊轨顶以上上2m高出，仅算算横行不算算纵向梁及桥面系系的受风面面积，对于于整片结构构为侧轮廓廓面积，对对于桁式结结构按轮廓廓面积适当当折减桥墩的纵横横向风力分分别按两个个方向的受受风面积计计算，验算算桥台时时时，桥台本本身所受风风力不予计计算桥上有车时时，风荷载载强度采用用W的80%计算，并不不大于1250pa，桥上无车车时按原值值W计算，详见见《桥规-1》附加力力流水压力作用于桥墩墩的流水压压力P（kN）：K—桥墩形状系系数，数值值如下：方形桥墩1.47矩形桥墩（（长边与水水流平行））1.33圆形桥墩0.73尖端形桥墩墩0.67圆端形桥墩墩0.60A—桥墩阻水面面积m2，计算至一一般冲刷线线；γ—水的重度，，一般取10kN/m；ν—计算时采用用的水的流流速m/s；gn—标准自由落落体加速度度m/s2流水压力的的分布为倒倒三角形，，其着力点点在水位线线以下1/3水深处特殊荷载地震力地震力不与与其他附加加力同时计计算，计算算方法详见见《铁路工程抗抗震规范》震级与裂度度其他荷载一般情况下下吧控制验验算荷载组合铁路桥梁在在运营过程程中，以上上四类荷载载同时发生生的可能性性很小，设设计时若上上述荷载同同时考虑，，桥梁设计计会很保守守，且不能