《设计荷载》PPT课件

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1、第一节桥梁荷载分类第二节永久荷载第三节可变荷载第四节偶然荷载第五节荷载组合第二章桥梁设计荷载第一节桥梁荷载分类1.公路、铁路荷载分类铁路桥梁设计荷载分为：主力、附加力、特殊荷载公路桥梁设计荷载分为：永久作用、可变作用、偶然作用2.铁路桥梁荷载荷载分类荷载名称荷载分类荷载名称恒载结构构件及附属设备自重附加力制动力或牵引力预加力风力混凝土收缩和徐变影响流水压力土压力冰压力静水压力及水浮力温度变化作用基础变位影响冻胀力主力列车竖向静活载特殊荷载列车脱轨荷载公路活载船只撞击力列车竖向动力作用汽车撞击力长钢轨纵向水平力施工临时荷载离心力地震力横向摇摆力长钢轨断轨力

2、活载土压力人行道荷载3.公路桥梁荷载作用分类作用名称作用分类作用名称永久作用结构重力可变作用汽车荷载预加力汽车冲击力土的重力汽车离心力土侧压力汽车引起的土压力混凝土收缩和徐变作用人群荷载水浮力汽车制动力基础变位影响风荷载偶然作用地震作用流水压力船只或漂流物撞击作用冰压力汽车撞击作用温度作用第二节永久荷载1.永久荷载定义2.永久荷载（恒载）类型1.永久荷载定义不随时间变化或变化值与其平均值相比可以忽略不计的荷载，亦称恒载。2.永久荷载（恒载）类型结构重力、预应力、混凝土收缩和徐变、土压力、静水压力和浮力、基础变位影响第三节可变荷载1.可变荷载定义2.可变荷

3、载类型2.可变荷载类型列车荷载、汽车荷载、人群荷载、冲击力、离心力、制动力、温度作用、其他作用1.可变荷载定义在设计基准期内，其量值随时间变化且变化值与平均值相比不可忽略的荷载。2.1列车荷载2.1.1“中-活载”《桥规》规定：标准活载计算图式可任意截取。2.1.2“ZK活载”2.2汽车荷载汽车荷载分为公路Ⅰ级和公路Ⅱ级。汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成。车道荷载由均布荷载和集中荷载组成。桥梁的整体计算采用车道荷载。桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台和挡土墙土压力等计算采用车辆荷载。车道荷载与车辆荷载效应不叠加。2.2.1车道荷载公路Ⅰ级：Pk=180KN～

4、360KN（直线插值，跨度5～50m）公路Ⅱ级：Pk、qk均为公路Ⅰ级的0.75倍。qk=10.5KN/m计算剪力效应时，集中荷载Pk应乘以1.2的系数。2.2.2车辆荷载公路-Ⅰ级和公路-Ⅱ级采用相同的车辆荷载标准值。车辆荷载技术指标车辆荷载立面平面尺寸车辆荷载横向尺寸车道数大于2时，汽车荷载效应可进行折减，但不小于2车道效应。2.2.3桥梁设计车道数计算跨径大于150m时，可按下表进行纵向折减。2.3人群荷载2.3.1公路桥涵计算跨径小于或等于50m时，人群荷载标准值为3kN/m2；计算跨径等于或大于150m时，人群荷载标准值为2.5kN/m2；计算

5、跨径在50m～150m之间时，可线性内插。城镇郊区行人密集地区的公路桥梁，人群荷载标准值取为上述值的1.15倍。专用人行桥梁，人群荷载标准值为3.5kN/m22.3.2铁路桥涵道碴桥面和明桥面的人行道按4.0KPa，人工养护的道碴桥面尚应考虑养护时人行道的堆碴荷载。设计主梁时，人行道的竖向静荷载不与列车活载同时计算；为允许城镇居民通行而加宽的人行道，则应与列车活载同时计算，采用的数值可按实际情况确定。2.4.冲击力2.4.1铁路列车竖向动力作用等于列车静活载乘以动力系数（1+μ）。目前规范规定的动力系数大小与桥型及跨径有关。跨径越大冲击系数越小。2.4.

6、2公路根据桥梁的竖向自振频率进行计算。式中：V为设计速度（Km/h）；R为曲线半径（m）。2.5离心力铁路：列车在曲线桥梁上运行时需计算离心力。公路：弯道桥的曲线半径等于或小于250m时应计算汽车荷载引起的离心力。离心力的大小等于列车竖向静活载乘以离心力率C。离心力率：2.6.制动力2.6.1铁路制动力制动力或牵引力应按列车竖向静活载的10%计算。但当与离心力或列车竖向动力作用同时计算时，制动力或牵引力应按列车竖向静活载的7%计算。双线桥应采用一线的制动力或牵引力；三线或三线以上的桥应采用两线的制动力或牵引力。按此计算的制动力或牵引力不考虑第4.3.9条

7、对双线竖向活载进行折减的规定。桥头填方破坏棱体范围内的列车活载所产生的制动力或牵引力不予计算。制动力或牵引力作用在轨顶以上2m处，但计算桥墩台时移至支座中心处，计算台顶活载的制动力或牵引力时移至轨底，计算刚架结构时移至横杆中线处，均不计移动作用点所产生的竖向力或力矩。2.6.2公路制动力2.7温度作用分为均匀温差（年温差）和日照温差（梯度温度）。均匀温差应从受到约束时的结构温度开始，考虑最高和最低有效温度的作用效应。日照温差的计算模式公路、铁路有所不同。铁路采用指数模式。公路梯度温差计算模式2.8其他作用铁路列车横向摇摆力；无缝线路长钢轨纵向力：伸缩力、

8、挠曲力；风荷载；支座摩阻力、流水压力及冰压力第四节偶然荷载1.偶然荷载定义2.偶