《桥涵设计》课件-可变作用

任务2桥梁上的作用★可变作用2.可变作用—2.1.3

定义：在结构使用期内，其量值随时间变化，且其变化与平均值相比不可忽略的作用。按其对桥涵结构的影响程度，又分为基本可变作用和其他可变作用。

基本可变作用包括汽车荷载、汽车冲击力、汽车离心力、汽车引起的土侧压力、人群荷载和汽车制动力。

其他可变作用包括风荷载，流水压力，冰压力，温度作用和支座摩阻力。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—I级公路—Ⅱ级公路—Ⅱ级整体计算采用车道荷载；局部计算、涵洞、桥台和挡土墙的土压力计算采用车辆荷载；车辆荷载和车道荷载的作用不得叠加。二级公路作为集散公路且交通量小、重型车辆少时，其桥涵的设计可采用公路—Ⅱ级汽车荷载；对交通组成中重载交通比重较大的公路桥涵，宜采用与该公路交通组成相适应的汽车荷载模式进行结构整体和局部验算。⑴汽车荷载均布荷载标准值qk=10.5kN/m集中荷载标准值Pk=4L+160kN（L为桥梁计算跨径）注：

1.计算剪力效应时，集中荷载标准值PK应乘以1.2的系数。

2.公路-Ⅱ级车道荷载的标准值qk和PK按公路-Ⅰ级车道荷载的0.75倍采用。3.均布荷载标准值应满布于使结构产生最不利荷载效应的同号影响线上，集中荷载标准值只作用于相应影响线中一个最大影响线峰值处。车道荷载：车辆荷载：横向布置车队数12345678横向折减系数1.201.000.780.670.600.550.520.50a、当横向布置车队数大于2时，应计入横向折减，但折减后不得小于用两行车队计算的结果。b、当桥梁计算跨径大于150m时，应考虑计算荷载效应的纵向折减。横向折减系数纵向折减系数计算跨径L0（m）150＜L0＜400400≤L0＜600600≤L0＜800800≤L0＜1000L0≥1000纵向折减系数0.970.960.950.940.93(2)汽车荷载的影响力①冲击力车辆以较高速度驶过桥梁时，由于桥面的不平整、车轮不圆以及发动机抖动等原因，会使桥梁结构引起振动，这种动力效应通常称为冲击作用。在此情况下，汽车荷载(动荷载)对桥梁结构所引起的压力和变形，要比同样大小的静荷载所引起的大。其大小为汽车荷载标准值乘以冲击系数μ。冲击系数的值与桥梁的自振频率f有关，钢桥、钢筋混凝土及预应力混凝土、圬工拱桥冲击系数的取值见表。

结构基频f（Hz）f＜1.51.5≤f≤14f＞14冲击系数μ0.050.1767lnf－0.01570.45②汽车的制动力制动力是汽车在桥上制动时为克服其惯性力而在车轮与路面之间发生的滑动摩擦力。③离心力位于曲线上的桥梁，当曲率半径等于或小于250m时，须考虑车辆离心力的作用。离心力等于车辆荷载(不计冲击力)乘以离心力系数c。④车辆荷载引起的土侧压力车辆荷载在桥台或挡土墙后填土的破坏棱体上引起的土侧压力，可按换算的等代均布土层厚度来计算。2.可变作用—2.1.3⑶人群荷载当计算跨径小于或等于50m时，人群荷载标准值为3.0kN/m2，当计算跨径等于或大于150m时，人群荷载标准值为2.5kN/m2，当计算跨径为50～150m时，可由线性内插得到人群荷载标准值。城市郊区行人密集地区的公路桥梁，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3.5kN/m2

。(4)其它可变作用①支座摩阻力，流水压力及冰压力②温度影响力③风力(即风荷载)横向风力为横向风压乘以迎风面积。纵向风力可按横向风压的70％乘以桥墩迎风面积计算。支座摩阻力支座摩擦系数式中:

W

——作用于活动支座上由上部结构重力产生的效应；

μ——支座摩擦系数，无实测数据时按下表取用。支座种类支座摩擦系数滚动支座或摆动支座0.05板式橡胶支座支座与混凝土面接触0.30支座与钢板接触0.20聚四氟乙烯板与不锈钢板接触0.06(加硅脂；温度低于-25℃时为0.078)0.12(不加硅脂；温度低于-25℃时为0.156)2.可变作用—2.1.3流水压力及冰压力

位于河流中的桥墩会受到流水和流冰的压力，规范给出的流水压力以水流速度作基准，并考虑桥墩迎水面形状的影响得到。当流速大于10m/s时，还应考虑水流的动力作用因素；规范给出的流冰压力计算公式适用于通常的河流流冰情况，它是