桥梁上的作用.ppt

1、第三章是对桥梁的作用：作用在结构上的一组集中或分散的力，或引起结构外部变形或约束变形的原因。前者称为直接作用或负载；后者被称为间接效应。根据中国公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)，永久作用，1，可变作用，2，意外作用，3，作用效果组合，4，永久作用。在结构使用过程中，其值不随时间变化，或者其变化值与平均值相比可以忽略不计。包括结构重力、预应力、土壤重力、土壤侧压力、混凝土收缩和徐变、水浮力、基础位移等。根据结构构件的设计尺寸和材料的重力密度。Gv */L0；ML0/2gL02/8的材料密度见表，在结构重力、结构正常使用极限状态设计和构件在使用阶段的应力计算中应考虑其主次影响，并计

2、入相应的损失。在承载力极限状态设计中，预应力不视为荷载，预应力筋视为抗力的一部分。在超静定结构中，应考虑预应力引起的次生效应，可采用等效荷载法或力法求解。根据公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)中的公式计算墩台基础的预应力、土力学知识，根据公路钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62)中的复杂规定计算土的重力和侧压力。混凝土收缩、徐变、超静定结构、基础位移等，应按构件内力的最终位移计算。结构力学内容。基本位移，变量函数，在结构使用过程中，其值随时间而变化，与平均值相比，其变化值不可忽略。包括汽车载荷、汽车载荷冲击力、汽车离心力、汽车引起的土压力、人群载荷、汽车制动力、风

3、载荷、行驶水压、冰压力、温度效应、轴承摩擦等。1。它分为两个等级：公路等级和公路等级；2.分为车道荷载和车辆荷载。车道荷载由均布荷载和集中荷载组成。用于桥梁结构的整体计算；车辆荷载用于计算桥梁结构的局部荷载、涵洞、桥台和挡土墙的土压力等。3.车道荷载由均布荷载和集中荷载组成，如图所示。车道荷载，1)公路等级车道荷载的均布荷载标准值为qk=10.5 kn/m；集中荷载标准值：Pk180KN当桥梁计算跨度为L05m时；Pk360KN当桥梁跨度计算为L050m时；当桥梁计算跨度在5米50米之间时，Pk通过线性插值得到。当计算剪切效应时，上述集中荷载标准应乘以系数1.2。2)均布荷载标准值qk和公路平

4、车道荷载集中荷载标准值Pk应为公路平车道荷载的0.75倍。3)车道荷载的均布荷载分布在相同数量的影响线上，使结构产生最不利的影响；集中荷载仅作用在相应的一条影响线的峰值上。例：计算跨度为20m的简支梁桥，承受公路等级车辆的荷载，计算跨中弯矩。解决方案：采用车道荷载计算。均匀分布载荷qk=10.5kn/m。集中荷载Pk通过线性插值计算：Pk=4*(L0-5) 180=240KN。简支梁的跨中弯矩影响线和荷载布置如图所示：m=20 * 5 * 10.5/2 240 * 5=1725 kNm。4.车辆荷载公路和公路采用相同的车辆荷载标准值。车辆荷载，5。车辆荷载的横向布置，6。桥涵数量的确定，7。车

5、辆荷载横向折减多车道桥梁上的车辆荷载应考虑多车道折减，但折减后的效果不应小于两个设计车道的荷载效果。汽车荷载的纵向折减对于大跨度桥梁上的汽车荷载应考虑纵向折减汽车载荷冲击力的标准值等于汽车载荷的标准值乘以冲击系数。3.T梁和箱梁悬臂板上的汽车荷载和冲击系数的局部荷载应为1.3。冲击系数的计算：冲击系数与结构的基频有关。其中：f结构的基频(赫兹)。结构基频计算：简支梁桥；其中：l计算结构跨度(m)；e .结构材料的弹性模量(n/m2)；中跨Ic结构截面的惯性矩(M4)；mc结构中跨单位长度的质量(kg/m)；结构中跨处的结构重力(牛顿/米)；g重力加速度，g=9.81(m/s2)。结构基频计算：

6、连续梁桥：计算连续梁冲击力引起的正弯矩效应和剪力效应时，采用f1；计算连续梁冲击力引起的负弯矩效应时，采用f2。1.当桥梁跨度为L050m时，人群荷载为3.0KN/m2；当桥梁计算跨度为150m时，人群荷载为2.5kN/m2；当桥梁的计算跨度在50m至50m之间时，通过线性插值得到。跨度不等的连续结构应符合最大计算跨度。在城市郊区人口密集区，人群负荷是上述值的1.15倍。对于专用人行桥，人群荷载为3.5千牛/平方米。人群负荷，2。人群荷载是水平的，布置在人行道的净宽度内；纵向应用于结构具有最不利荷载效应的部分。3.人行道板可以作为一个单位，计算为4.0千牛/平方米。4.计算人行道栏杆时，作用在

7、栏杆柱顶部的水平推力取0.75千牛顿/米，作用在栏杆上的垂直力取1.0千牛顿/米1。汽车离心力当曲线桥的曲线半径等于或小于250米时，应计算汽车荷载产生的离心力。汽车载荷离心力标准值等于汽车载荷标准值(不含冲击)乘以离心力系数C . C=v2/127，其中：v计算行驶速度(km/h)；r曲线半径(m)。另外，在计算离心力时，应考虑桥梁的横向折减和纵向折减，离心力的焦点在桥面以上1.2m处(也可以移动到桥面进行简单计算，不考虑由此产生的作用效果)。可根据公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)中的公式计算。采用车辆荷载并转换为等效土层厚度。用于桥台计算。2。汽车引起的土壤侧压力，路面与车

8、辆之间的滑动摩擦，以克服车辆减速或刹车时的惯性力。根据公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)。制动力的焦点在桥面上方1.2米处。计算桥墩时，可将其移至支座底面；在计算刚架桥和拱桥时，它们可以移动到桥面，但不考虑移动引起的力矩。汽车制动力风荷载是大跨度桥梁，尤其是斜拉桥和悬索桥极其重要的设计荷载。1940年在华盛顿州建造的塔科马老桥，主跨853米，在那年的11月7日中午被风吹走了。塔科马旧桥的风灾事故导致大跨度悬索桥停建约10年。4.风荷载、塔科马海峡大桥、中小桥梁按静风压计算，按公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)中的公式计算。根据桥梁的动力计算，斜拉桥和悬索桥需要进行风

9、洞试验。参与桥墩的计算。可根据公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)计算。5。水压和冰压、环境因素、人工热源、混凝土本身的水化热、温度变化、结构变形及影响。分为均匀温度和梯度温度。斜拉桥和拱桥需要在合适的温度下合拢，以降低温度内力。6。温度作用，F=W，7。轴承摩擦，1。车辆包括汽车载重、平板或履带式车辆。计算人行道栏杆时，作用在栏杆柱顶部的水平推力取0.75千牛顿/米，作用在栏杆上的垂直力取1.0千牛顿/米1。汽车荷载分为两个等级：城市a和城市b。分为车道荷载和车辆荷载。城市桥梁的设计是可变的，车道荷载由均布荷载和集中荷载组成，如图所示。1)城市a级车道荷载：当桥梁跨度为220米时

10、，计算弯矩时均布荷载标准值qm为22.5千牛顿/米，均布荷载标准值qQ为37.5千牛顿/米，集中荷载为140千牛顿/米；计算剪切力时；当桥梁跨度为20 m和150 m时，计算弯矩时，均布荷载标准值qm为10.0KN/m，计算剪力时，均布荷载标准值qQ为15.0KN/m，集中荷载为300KN，当车道数大于等于4时，计算剪力增长系数为1.25。2)城市乙类车道荷载：桥梁跨度为220米时，计算弯矩时均布荷载qm标准值为19.0千牛顿/米，均布荷载qQ标准值为25.0千牛顿/米，集中荷载为130千牛顿/米；计算剪切力时；当桥梁跨度为20 m和150 m时，计算弯矩时，均布荷载标准值qm为9.5KN/m

11、，计算剪力时，均布荷载标准值qQ为11.0KN/m，集中荷载为160KN，当车道数大于等于4时，计算剪力增长系数为1.30。车辆荷载，(a市)，(b市)，车辆荷载的横向桥梁布置，车辆荷载的横向折减，2。车辆碰撞冲击系数的计算：1)车道荷载冲击系数=20/(80升)，当l20m=0.2，当l150m=0.1。2)车辆荷载的冲击系数=0.6686-0.3032 log 0.4.3。人群负荷可根据公式计算。计算人行道栏杆时，作用在栏杆柱顶部的水平推力取1.0KN/m，作用在栏杆上的垂直力取1.2 kN/m，在结构使用过程中发生的概率很小。一旦发生，它的价值就非常大，持续时间也非常短。包括地震作用、船

12、舶或漂浮物撞击作用和汽车撞击作用。偶然作用、地震作用属于动载荷和随机变量。除地震烈度外，它还与结构本身的动力特性有关。地震作用的计算和结构设计应符合公路工程抗震设计规范(JTJ 00489)的规定。在地面运动峰值加速度大于0.10g的地区，应对公路桥涵进行抗震设计；面积大于或等于0.40克的公路桥涵应特别研究和设计抗震性能。面积小于或等于0.05克的公路桥涵可简单加固。船舶或漂泊者的冲击力，汽车的冲击力在行驶方向为1000千牛顿，在垂直方向为500千牛顿。两个方向不同时考虑，对行车道的冲击力为1.2m。作用效应：作用在结构上产生的效应，如弯矩m、轴力n、剪力v、扭矩t、挠度f、裂缝宽度w等。作用与效果的结合包括：承载力极限状态下的作用与效果的结合；正常使用时极限状态的组合。对于极限承载力状态，荷载效应的基本组合一般考虑：其中：结构的重要形状系数；承载力极限状态下基本组合的效应组合设计值；永久效应的部分系数；永久效应的标准值；汽车荷载效应分项系数(包括汽车冲击力和离心力)，取值为1.4；汽车荷载效应标准值(包括汽车冲击力和离心力)；在组合作用效应中，除汽车荷载效应和风荷载外，其他j变量作用效应的分项系数