公路桥梁纵横向折减系数研究

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1、公路桥梁纵横向折减系数研究佟辉哈尔滨铁道职业技术学院摘要：公路桥梁标准车辆荷载是设计公路桥梁的主要依据之一。随着运输需求和汽车工业的不断发展，车辆超载现象口趋严峻，这就对适用于大跨径桥梁的设计荷载模式和标准提出了新的要求。为了了解我国近期公路桥梁实际运营荷载状况，并为修订完善公路桥梁纵向折减系数等相关技术规范提供技术支撑，木论文对车辆荷载纵横向折减系数展开了研究。关键词：公路及城市桥梁标准；横向多车道折减；大跨径桥梁纵向折减前言：近年来出现了多起重车压垮桥梁的事故，引起了社会各界广泛的关注，并且大量跨江海特大跨径桥

2、梁投入建设建设，公路桥梁纵向折减系数等相关技术直接关系到结构的安全性与经济性，桥的设计方案为单孔跨径达1385m的悬索桥等，这些桥梁的桥面净宽已达20m以上。在将现行标准车辆荷载应用于类似上述特大跨径桥梁或宽桥的设计时，按照实际可能出现或相遇的最大荷载的概率，应对其进行纵向和横向的折减。结合我国实情，提出纵向和横向折减系数的建议值。1.车辆荷载多车道横向折减系数的概率分析在公路桥梁荷载效应的计算过程中，通常以桥面各加载车道内同时出现的最不利荷载，对结构上所计算截面的某项荷载效应的影响线进行加载，然后对加载计算的结果

3、乘以相应的多车道横向折减系数，以考虑各加载车道上的车辆荷载同时处于最不利位置的可能性。多车道横向折减系数的大小主要与重车在不同车道上相遇的次数有关。相遇次数多少与荷载效应折减量成反比，即相遇次数少，折减量大；相遇次数多，折减量少。同时，加载车道数愈多，各车道上车辆荷载同时处于最不利位置的可能性也愈小。当然，各车道上车辆同时处于最不利位置是一种随机事件，对一般桥梁而言，各车道上的车辆荷载可认为是互不相关的，属于重复独立试验范畴。按重复独立试验这一随机事件的概率理论，能够建立多车道横向折减系数与相关变量之间的关系式，从

4、而得到折减系数的大小。从实测荷载效应与标准.午.辆荷载效应比值的概率分析中得到了标准.午.辆荷载纵向折减的计算公式；1.关于各国公路桥梁纵向折减题2.1各国公路桥梁纵向折减规定英国规定HB车辆荷载中车辆总重可达ISOOkNo芬兰、瑞典及加拿大分别达到1340kN,lOOOkN及700kN。德国与法国车辆总重均为600kN。只奋美国与原苏联午•辆总重最轻为320kN。从各国规范规定可知，公路桥梁可变荷载是随机变量，加载位置都是不断的变化，随着桥梁跨径增长，行驶在道路上的车队加长，进而轻型车被夹入的概率也会增加，所以在

5、大跨径桥梁设计吋纵向折减系数的取值是否合理会影响着大跨径桥梁的造价。将汽车荷载加在冇关的影响线上从而获得桥梁最不利的剪力效应及弯矩效应，当桥梁跨径或布置加载车队长度较长时，由实际情况可知，不但奋标准车辆及重车辆，实际行驶的车队中肯定混奋轻型车辆等。随着跨径的增人，车队中混入的轻型车就愈多，若只按重车与标准车来考虑，就使得到的荷载效应（剪力和弯矩）偏大，从而使得桥梁投资增加。因此必须考虑用纵向折减系数来调节设计内力使之更趋合理。2.2各国公路桥梁纵向折减分析从单轴重量而言，有的专家认为不能大于140kN。事实上芬兰定

6、为300kN,加拿大与德国均达到200kN，而车轴间距最小仅有1.2m。近年来我国集装箱运输发展迅速，从70年代的十几吨到90年代己达到30t的车重。根据0前统计。上海港集装箱总重最大达到53.3t，而且车轴多达5—6个。如果公路轿梁的车辆荷载仍用超一20的总重550kN,颇难满足跨海大桥集装箱密集的需要。因此我们在CJJ77-98新规定中车辆荷载采用5个轴的重车总重为700kN,单轴最人重200kN要比超一20分别大27%及4300。公路上以可靠度为基础的公路荷载新标准尚在研究与拟订之中，但维持超一20的规定颇难

7、保证今后荷载增长的需要。从各国车道荷载规定来看，可归纳为下列几种模式：(1)均布荷载加单一集中荷载(弯矩与剪力取不同值)，如美国AA.SHTO规定。(2)随跨径变化的均布荷载加定值的单一荷载，如英国BS5400规定。(3)均布荷载(定值或变值)加多个集中荷载，如加拿大OHBDC规定。(4)均布荷载(变值)加线集中荷载，如日本TT-43规定。(5)阶梯形均布荷载，无集中荷载，如德国DIN1078规定。(6)分离式集中荷载加定值均布荷载，如奥地利的规定。(7)多个集中荷载无均布荷载，如澳大利亚公路桥梁的规定。研究各国车

8、道荷载模式，0的是为我所用。加拿大的模式不可取。单一的集中荷载(无论取定值或变值)加均布荷载(定值或变值)均能够满足拟订与弥合的需要。但是应该照顾弯矩与剪力的不同要求。交通部公路规划设计院可靠度科研课题组最近建议的.午.道模式。1.我国对公路桥梁纵向折减研究国内对纵向折减研究主要有三种设想，一是降级设计；二是由郑信光、许华强提出针对车队荷载进行的；三是由交通