大跨度桥梁设计之活载效应

第4章

活载效应分析大跨度桥梁设计本章的主要内容4.1基本可变作用4.2荷载横向分布系数计算4.3可变作用分析4.4荷载组合§4.1基本可变作用

基本可变作用也称为活载，一般指汽车作用和人群作用。

4.1.1汽车荷载（《公路工程技术标准（JTJ001-97）》）

旧规范4个等级：汽车

10级、汽车

15级、汽车

20级和汽车

超20级计算荷载——把经常地、大量出现的汽车排列形成的车队，对一般桥梁设计起控制作用。验算荷载——偶然地、个别出现的平板挂车或履带车，只对较小跨径的桥梁或局部构件起控制作用。500kN履带车（简称履带

50），可多辆，间距>50m挂

80、挂

100和挂

120，按一辆计算旧规范汽车车队纵向排列汽车的平面尺寸及横向布置平板挂车和履带车荷载

新规范中不再考虑。§4.1基本可变作用

4.1.1汽车荷载（《公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2015）》）

新规范公路-Ⅰ级公路汽车荷载的分级公路-Ⅱ级车道荷载汽车荷载车辆荷载集中荷载均布荷载§4推.1基本撞可变啊作用4.甲1.东1汽车裙荷载新规唇范公路-Ⅰ级车容道荷婚载均布燃荷载简标准它值：10必.5顺kN槐/m集中丽荷载矿：计算磨跨径锹小于萌等于5m时，27炕0k反N计算旷跨径战大于去等于50克m时，36恒0k造N计算羡跨径仇在5至50谎m之间毁时，简直线欠内插歇。剪力茫效应僻应再积乘以1.孩2的系费数。§4弯.1基本玻可变狭作用4.渣1.己1汽车陵荷载新规皆范公路-Ⅱ级车卫道荷渡载其均博布荷幕载标天准值随和集换中荷替载标愁准值浩，应盘取公傲路-Ⅰ级汽键车荷爽载的符车道取荷载腔标准效值的0.仁75倍。车道均布椒荷载燃标准掉值应满寻布于老使结归构产异生最筝不利避效应寻的同裤号影绪响线复上，集中悔荷载辆标准宝值只作埋用于估相应验影响布线中粘一个佩最大话影响娱线峰描值处锦。§4夹.1基本牌可变似作用4.沉1.挪1汽车雄荷载新规晒范车辆员荷载公路—Ⅰ级和牙公路—Ⅱ级车傍辆荷追载均密采用域一辆款总重阔为55糕0kN的标含准车籍。§4栋.1基本震可变银作用汽车旷荷载灶的选唇用根据裙桥梁名所在旅公路钞等级蹦选用辆。公路等级高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路汽车荷载等级公路-Ⅰ级公路-Ⅰ级公路-Ⅱ级公路-Ⅱ级公路-Ⅱ级4.们1.幕1汽车竖荷载新规插范§4痰.1基本谋可变环作用4.字1.焦2汽车无荷载皱布载度规定车辆专的布完置——按桥委梁宽肚度确凭定车忆道数§4跟.1基本劣可变锐作用4.贱1.堤2汽车勾荷载黄布载传规定横向戚折减才系数——车道林数>2，应拼考虑评车道可折减睬。但按折减捆后效毛应≥2车道分的荷疤载效嘉应。纵向抢折减右系数——计算厨跨径>1宵50示m，应箩考虑膊纵向弦折减这。多螺跨连扮续结币构，成按最融大跨摧折减勿。§4碗.1基本形可变捏作用4.出1.彩3汽车违冲击单力车辆道活载劲以一奴定的枝速度晌在桥释上行遣驶时雁，会上使桥泥梁发掉生振但动，逮产生劣动力盒作用腊。这奸种动啄力作教用会怀使桥握梁的凯内力箩和变学形较派静活俯载作党用时威大。倍这种裹现象查就称伟之为冲击弄作用。冲击狐作用咏的大咱小采甩用冲击长力来加西以衡届量。冲击门力受统线路企状态栏、车撑辆类循型以正及桥韵梁结禾构的络型式聚和跨俭度等害因素巨的综煎合影剧响，荐目前另还难超以精如确考赢虑，魄只能糊在桥针梁动就载试钱验的刑基础桶上提桶出近似患计算芝公式。在设愧计中肉，引横入冲击壁系数踪蝶（1+

）。当竖抢向活吵载包伪括冲利击力晒时，盾系指范将静遣活载室乘以蛇冲击肆系数馋。§4郑.1基本赴可变钩作用4.贺1.饰3汽车仅冲击屿力冲击鞠系数μ可按慨下式亿计算宇：§4搏.1基本油可变婆作用4.耳1.东3汽车千冲击零力简支挠梁桥擦的基图频f的计碎算公粘式连续差梁桥浆的基园频f的计粮算公痕式连续忙梁冲植击力虫引起付的正避弯矩迫和剪览力效析应时露，采蜻用f1，负尤弯矩骗采用f2。§4党.1基本脉可变耐作用4.敬1.赌3汽车颜冲击符力双塔页斜拉披桥的蝴竖向仿弯曲翁基频f的计获算公裹式无辅烧助墩有辅庭助墩单跨梅简支粒悬索寻桥的豪竖向粉弯曲赚基频f的计痒算公冲式§4支.1基本散可变坦作用4.砖1.农4人群戏荷载公路姿桥梁泊的人群弦荷载一般凝取3k幼N/俊m2，城刊市、株郊区皮行人杂密集袍地区掘一般遥取3.翠5k层N/趟m2；人芒群荷胁载应托与汽浓车荷算载同捉时考愉虑，敏但不鱼与验轰算荷牺载同吴时计刃算。人行脚道可以居一块诱板为径单元猴，按脑标准吼值4.毁0k康N/毒m2的均愁布荷虎载计弱算。人群绒作用衬于栏杆条上的弊水平沾推力按0.帆75薪kN浆/m考虑速。作用麻于立柱四和扶示手的序竖向签力按1.槐0k捞N/移m考虑少。§4骡.2荷载横向潮分布舰系数咐计算荷载么横向陕分布便系数饲的概坑念它是逃反映茄荷载喝横向争分布井程度舱的参厌数，选表示捡某根存主梁印所承粉担的醋最大占荷载佣是轴傍重的宵倍数乓。§4舌.2荷载横向巾分布嘱系数挣计算荷载描横向雄分布俭系数具的影今响因贸素梁位荷载愚类型荷载塑位置梁的射横向河刚度§4年.2荷载横向按分布属系数蛋计算荷载嫂横向尝分布微系数渐的影渐响因犯素桥梁俊横向屈刚度柳对荷代载横鸽向分扯布系程数的捉影响疾：§4室.2荷载横向矮分布盒系数您计算荷载短横向脂分布循系数方的计谱算方网法横向道分布拿的规蓄律与沙结构秧横向房诚连结聋刚度付关系带密切番，侄目前左常用垫的荷随载横敏向分芬布计所算方铲法主碌要有坛：梁格唯系模皱型注：（1）杠躁杆原政理法缓（2）偏转心压坚力法敌（修坏正的月偏心婚压力原法）烛（3）铰步接板没（梁芹）法异（4）刚呢接梁冲法平板裙模型惠：（5）比狗拟正茅交异愁性板但法（G-剧M法）适用恰性：功不同卖条件简支王梁桥的荷翼载横粪向分巾布计略算§4寇.2荷载横向涛分布铁系数妹计算4.遍2.警1等效缠简支也梁变垃换法例题兵：三个跨等骡截面围连续域梁，镰计算速第二判跨的饿横向番分布咳系数众，则多将第主二跨慕等效跟为简瞒支梁画，然损后利体用简省支梁病的横弯向分惊布计灶算理条论，蹄求出P=泻1作用备于第兆二跨塞跨中渴时的扰挠度盾。§4堡.2荷载横向惨分布霞系数柏计算4.绪2.肾1等效苦简支吩梁变商换法再取丑一等看效简渐支梁沉，其掌跨径烧与连塞续梁专计算渣跨径玻相同衫，其矩换算挨刚度许为纪，爽相应召的挠怜度为渗。根据计刚度薪等效僻，即勒，食可得挡等效军简支颈梁换缝算惯离性矩责的换竞算系宏数§4差.2荷载横向器分布之系数宁计算4.柳2.诸1等效登简支恳梁变敏换法也可僻取等闷效简烛支梁炕的刚绣度不隔变，坟计算随等效质跨径昂。即茂取代替犯公式甲中的l，得肥出等责效简勉支梁间跨度冶的换饲算系版数§4榨.2荷载横向盘分布庙系数镜计算4.窜2.峰1等效鼓简支盛梁变老换法等效著刚度翠系数莫可查毅表得杆到，垂则可迈算出程等效吹跨度留系数慕。等效液简支驳梁法适应笼于多傻梁式龄连续强梁桥的荷它载横甚向分训布系夺数的辆计算布，如姿简支砍转连币续的爱小箱楚梁、T梁等贫。§4住.2荷载横向胳分布劝系数府计算4.椒2.匙1等效奶简支贯梁变陪换法例题挺：P9腥8§4萍.2荷载横向夕分布览系数面计算4.挥2.击2增大鸭系数蚀法增大崭系数增法是灿计算仔箱形杆梁桥绘横向祖分布字系数迁的一射种经贸验方茫法。将桥欢跨偏尚心荷开载，田分解奴为对哀称荷兴载及帅扭转臂荷载拼。由遥于约政束扭偏转，之断面誉翘曲姿受到炮约束调而产泼生正横应力闸，一黎般为测桥跨练结构驴对称叛荷载弯产生壁的正草应力疯的15引%左右揭，故惩得到歇箱梁脏各肋祥分布跑荷载蜓为：§4龄.2荷载横向怠分布各系数话计算4.绩2.歌2增大属系数志法计算摸箱梁聋截面有剪力焰是，泄考虑郑翘曲膨扭转忽剪应脖力约庭占弯额曲剪至应力制的5%，故瞒得到判箱梁为各肋尊之剪不力荷犯载为扛：§4斗.2荷载横向幅分布截系数秋计算4.过2.凤2增大歉系数则法例题凝：某搅预应哀力混锄凝土卵连续围梁桥遥，截踩面采宫用单茂箱单衡室截拴面，至二车暮道布炮载。终当按整体否箱梁尼分析时，肆荷载乔横向亮分布折为：§4健.2荷载横向亚分布短系数献计算4.梁2.远2增大滥系数株法例题呜：某慎预应独力混繁凝土各连续凶梁桥悔，截蒙面采胳用单洽箱单赏室截诱面，慢二车遗道布钞载。傻当按梁肋选分析时，单肋的荷旨载横州向分汁布为筋：§4陡.3可变脸作用蚁分析4.牌3.淋2影响昼线加牵载在求肚得结蚀构内多力影傲响线今后，浴就可伸以对秃影响锐线进东行加古载，追求得挂可变锁作用冠下各萌截面木的最下大、逝最小词内力错。车道尺荷载筒加载。计舅算截报面正烘效应怪时，惑将集教中力墙作用啄在影茅响线初最大万值处骡，将漆均布勺荷载饥作用宋在正兴的影比响区众域内符。计算蔑截面迁负效双应时画，将究集中凝力作熊用在凳影响氧线最大小值架处，幼将均凭布荷灯载作她用在邪负的馋影响暖区域边内。§4浴.3可变蛮作用赶分析4.裂3.壶2影响亡线加浓载在求毛得结教构内厘力影携响线艺后，沉就可吴以对溪影响戏线进黄行加圆载，枣求得女可变归作用可下各冶截面婆的最可大、章最小照内力猎。人群灰荷载为均洗布荷嚼载，修则将撇均布龟荷载链作用位在正角的影岛响区懒域或恒负的派影响辅区域笔即可蠢得到屠人群疫荷载染的最渐大值璃、最骂小值寸。§4飞.3可变炉作用遵分析4.着3.坡2影响优线加斩载单列借车在该岸截面扰上引卧起的集截面锣弯矩瓣的最菌大值情、最都小值务：人群总荷载在该川截面骡上引席起的若截面满弯矩韵的最便大值穷、最疲小值葛：§4旬.3可变储作用禽分析4.炼3.谋2影响眨线加榴载对于桶桥梁幕整体唱结构僻的汽贯车效蚊应，警还应漏考虑缩慧荷载目横向泡分布乎系数断、汽衬车冲那击系籍数、要车道殊横向冬折减咱系数洒、纵肾向折疯减系摇数等士，则抖：将桥附梁各城截面垦得到刑的内权力最幅大值械、最呼小值忌分布峡连线负，则屠得到窗桥梁公结构并的活猾载包捧络图茎。§4破.4荷载拐组合§4惊.4荷载隔组合§4额.4荷载邮组合作用日效应结构客对所通受作渐用的峡反应伯，如脖弯矩役、扭南矩、楚位移推等。作用汤频遇怒值结构船或构蔑件按字正常陷使用牧极限产状态间短期致效应嘱组合刃设计攀时，除采用搬的一询种可让变作押用代酿表值停，其篮值可姑根据疑在足难够长过观测古期内齿作用替任意啄时点释概率氏分布么的0.傻95分位费值确泪定。作用古准永醋久值结构篮或构解件按慰正常禾使用意极限痛状态脆长期棒效应慌组合渔设计始时，海采用党的另阴一种温可变鼓作用占代表继值，模其值抚可根婆据在香足够辣长观栽测期记内作诸用任速意时篇点概砍率分糖布的0.流5（或棒略高约于0.酸5）分高位值再确定贯。分项慨系数为保拘证所者设计鞠的结匪构具使有规昼定的示可靠捞度而掌在设南计表个达式佣中采亦用的丝式系数猛，分药作用极分项愈系数踪蝶和抗变力分具项系格数两湾大类割。§4曲.4荷载误组合承载盈能力订极限巡寿状态勺下，陆作用蕉效应猫的基侍本组捉合：§4渔.4荷载虎组合正常照使用裳极限掠状态伞下，碧作用品短期卖效应胶组合牌：§4适.4荷载岁组合正常喇使用优极限网状态深下，宪作用株长期版效应柄组合晨：§4撑.4荷载共组合正常杀使用犹极限茂状态豆下，站持久且状况烟应力帐效应撒组合兄：§4皆.4荷载目组合1.墓2*恒荷赖载+1宗.4姻*汽车外荷载1.邮2*恒荷忌载+1兵.4睛*汽车便荷载+0失.8车*1廊.4剩*人群仅荷载1.顿2*恒荷击载+1牲.4栏*汽车芦荷载+0