第1篇第3章-橋梁上的的作用課件

第一篇總論第三章橋梁上的作用1第一篇總論第三章橋梁上的作用1一二請(qǐng)?jiān)谶@里輸入您的主要敘述內(nèi)容整體概述三請(qǐng)?jiān)谶@里輸入您的主要敘述內(nèi)容請(qǐng)?jiān)谶@里輸入您的主要敘述內(nèi)容2一二請(qǐng)?jiān)谶@里輸入您的主要敘述內(nèi)容整體概述三請(qǐng)?jiān)谶@里輸入您的主第一節(jié)永久作用第二節(jié)可變作用第三節(jié)偶然作用第四節(jié)作用效應(yīng)組合內(nèi)容提要3第一節(jié)永久作用內(nèi)容提要3作用是引起橋涵結(jié)構(gòu)反應(yīng)的各種原因的統(tǒng)稱，它分為兩大類：一類是直接施加于結(jié)構(gòu)上的外力，例如車輛、結(jié)構(gòu)自重等；另一類是以間接的形式作用于結(jié)構(gòu)上，例如地震、混凝土收縮徐變等，它們產(chǎn)生的效應(yīng)與結(jié)構(gòu)本身的特征有關(guān)。習(xí)慣地用“荷載”這一術(shù)語(yǔ)來(lái)概括引起橋涵結(jié)構(gòu)反應(yīng)的所有原因，《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60－2004）全面采用“作用”這一術(shù)語(yǔ)，而“荷載”僅表示施加于結(jié)構(gòu)上的直接作用。4作用是引起橋涵結(jié)構(gòu)反應(yīng)的各種原因的統(tǒng)稱，它分為兩大類：一類是編號(hào)作用分類作用名稱1永久作用結(jié)構(gòu)重力（包括結(jié)構(gòu)附加重力）2預(yù)加應(yīng)力3土的重力4土側(cè)壓力5混凝土收縮及徐變作用6水的浮力7基礎(chǔ)變位作用8可變作用汽車荷載9汽車沖擊力10汽車離心力11汽車引起的土側(cè)壓力12人群荷載13汽車制動(dòng)力14風(fēng)荷載15流水壓力16冰壓力17溫度（均勻溫度和梯度溫度）作用18支座摩阻力19偶然作用地震作用20船只或漂流物撞擊作用21汽車撞擊作用5編號(hào)作用分類作用名稱1永久作用結(jié)構(gòu)重力（包第一節(jié)永久作用永久作用：指在結(jié)構(gòu)使用期間，其量值不隨時(shí)間而變化，或其變化值與平均值相比可以忽略不計(jì)的作用。永久作用包括：結(jié)構(gòu)重力、預(yù)加應(yīng)力、土的重力、土側(cè)壓力、混凝土收縮及徐變作用、混凝土收縮及徐變作用和基礎(chǔ)變位作用等七種。6第一節(jié)永久作用永久作用：指在結(jié)構(gòu)使用期間，其量值不隨時(shí)間按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)：預(yù)加應(yīng)力屬永久荷載；按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)：預(yù)加應(yīng)力不作為荷載，而將預(yù)應(yīng)力筋作為結(jié)構(gòu)抗力的一部分。但在超靜定結(jié)構(gòu)中，由預(yù)加力引起的次內(nèi)力應(yīng)屬永久荷載。

預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)7按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)：預(yù)加應(yīng)力屬永久荷載；預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)7第二節(jié)可變作用可變作用：是指在結(jié)構(gòu)使用期間，其量值隨時(shí)間變化，且其變化值與平均值相比不可忽略的作用。

可變作用包括：汽車荷載，汽車荷載的沖擊力、離心力、制動(dòng)力和引起的土側(cè)壓力，人群荷載，風(fēng)荷載，流水壓力，冰壓力，溫度作用和支座摩阻力等十一種。8第二節(jié)可變作用可變作用：是指在結(jié)構(gòu)使用期間，其量值隨時(shí)一、汽車荷載汽車荷載分為公路-I級(jí)和公路-Ⅱ級(jí)兩個(gè)等級(jí)，汽車荷載由車道荷載和車輛荷載組成。公路等級(jí)高速公路一級(jí)公路二級(jí)公路三級(jí)公路四級(jí)公路荷載等級(jí)公路-I級(jí)公路-I級(jí)公路-Ⅱ級(jí)公路-Ⅱ級(jí)公路-Ⅱ級(jí)車道荷載由均布荷載和集中荷載組成。車輛荷載為一輛總重550kN的標(biāo)準(zhǔn)車?！豆窐蚝O(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60－2004）9一、汽車荷載汽車荷載分為公路-I級(jí)和公路-Ⅱ級(jí)兩個(gè)等級(jí)，汽車1、荷載標(biāo)準(zhǔn)值公路-I級(jí)公路-II級(jí)均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值公路-Ⅱ級(jí)車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值qK和集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值PK按公路-Ⅰ級(jí)車道荷載的0.75倍采用。101、荷載標(biāo)準(zhǔn)值公路-I級(jí)公路-II級(jí)均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值集中荷載標(biāo)公路－Ⅰ級(jí)和公路－Ⅱ級(jí)汽車荷載采用相同的車輛荷載。車輛荷載主要技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目單位技術(shù)指標(biāo)車輛重力標(biāo)準(zhǔn)值kN550前軸重力標(biāo)準(zhǔn)值kN30中軸重力標(biāo)準(zhǔn)值kN2×120后軸重力標(biāo)準(zhǔn)值kN2×140軸距m3+1.4+7+1.4輪距m1.8前輪著地寬、長(zhǎng)m0.3×0.2中、后輪著地寬、長(zhǎng)m0.6×0.2車輛外形尺寸m15×2.511公路－Ⅰ級(jí)和公路－Ⅱ級(jí)汽車荷載采用相同的車輛荷載。車輛荷載2、加載方式車道荷載用于橋梁結(jié)構(gòu)的整體計(jì)算車輛荷載用于橋梁結(jié)構(gòu)的局部加載

縱向折減系數(shù)計(jì)算跨徑l150≤l＜400400≤l＜600600≤l＜800800≤l＜1000l≥1000縱向折減系數(shù)0.970.960.950.940.93橫向折減系數(shù)橫向布置車道數(shù)2345678橫向折減系數(shù)1.000.780.670.600.550.520.50122、加載方式車道荷載用于橋梁結(jié)構(gòu)的整體計(jì)算縱向折減系數(shù)計(jì)算跨二、汽車沖擊力車輛以一定速度過(guò)橋時(shí)，由于動(dòng)力影響，橋梁實(shí)際產(chǎn)生的活載應(yīng)力和變形大于按活載靜重計(jì)算所得的結(jié)果，這種動(dòng)力效應(yīng)常稱為沖擊作用。橋梁動(dòng)力影響因素：車輛以一定速度過(guò)橋時(shí)引起橋跨振動(dòng)；車輪對(duì)伸縮縫、變形縫接頭時(shí)有沖擊作用；橋面上豎向和橫向不平順引起橋梁扭轉(zhuǎn)振動(dòng)；橋頭線路（路面）不平整，車輪不圓等。

引入一個(gè)豎向動(dòng)力效應(yīng)的增大系數(shù)——沖擊系數(shù)μ，來(lái)計(jì)及汽車荷載的沖擊作用，汽車荷載的沖擊力即為汽車荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以沖擊系數(shù)μ。13二、汽車沖擊力車輛以一定速度過(guò)橋時(shí)，由于動(dòng)力影響，三、人群荷載當(dāng)計(jì)算跨徑l≤50m時(shí)，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值為3.0kN/m2；當(dāng)l≥150m時(shí)，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.5kN/m2；當(dāng)l在50～150m之間時(shí)，可由線性內(nèi)插得到人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值。對(duì)跨徑不等的連續(xù)結(jié)構(gòu)，以最大計(jì)算跨徑為準(zhǔn)。城鎮(zhèn)郊區(qū)行人密集地區(qū)的公路橋梁，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值取上述規(guī)定值的1.15倍。專用人行橋梁，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值為3.5kN/m2。人群荷載在橫向應(yīng)布置在人行道的凈寬度內(nèi)，在縱向施加于使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利荷載效應(yīng)的區(qū)段內(nèi)。計(jì)算人行道欄桿時(shí)，作用在欄桿立柱頂上的水平推力標(biāo)準(zhǔn)值取0.75kN/m；作用在欄桿扶手上的豎向力標(biāo)準(zhǔn)值取1.0kN/m。14三、人群荷載當(dāng)計(jì)算跨徑l≤50m時(shí)，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值為3.四、其它可變作用1、汽車離心力離心力是車輛在彎道行駛時(shí)所伴隨產(chǎn)生的慣性力，它以水平力的形式作用于結(jié)構(gòu)上，是彎橋橫向受力與抗扭設(shè)計(jì)計(jì)算所要考慮的主要因素。當(dāng)彎道橋梁的曲線半徑等于或小于250m時(shí)，需考慮汽車荷載的離心力作用。離心力等于車輛荷載（不計(jì)動(dòng)力效應(yīng)）乘以離心力率離心力率式中：v—設(shè)計(jì)速度，按橋梁所在公路等級(jí)規(guī)定采用，以km/h計(jì)

r—曲線半徑，以m計(jì)15四、其它可變作用1、汽車離心力離心力是車輛在彎道行駛2、汽車引起土側(cè)壓力汽車引起的土壓力采用車輛荷載加載。車輛荷載作用在橋臺(tái)臺(tái)背或路堤擋土墻上，將引起臺(tái)背填土或擋土墻后填土的破壞棱體對(duì)橋臺(tái)或擋土墻的土側(cè)壓力，此類土側(cè)壓力可按下式換算成等代均布土層厚度h計(jì)算：式中γ--——土的容重，以kN/m3計(jì)；

B——橋臺(tái)的計(jì)算寬度或擋土墻的計(jì)算長(zhǎng)度，以m計(jì)；

l0——橋臺(tái)或擋土墻后填土的破壞棱體長(zhǎng)度，以m計(jì)；∑G——布置在B×l0面積內(nèi)的車輛車輪重力，以kN計(jì)。162、汽車引起土側(cè)壓力汽車引起的土壓力采用車輛荷載加載3、汽車制動(dòng)力汽車制動(dòng)力是指車輛在減速或制動(dòng)時(shí)，為克服車輛的慣性力而在路面與車輛之間產(chǎn)生的滑動(dòng)摩擦力。它作用于橋跨結(jié)構(gòu)上的方向與行車方向一致。一個(gè)設(shè)計(jì)車道上的汽車制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值，為布置在加載長(zhǎng)度上計(jì)算的總重力的10％，但公路-I級(jí)汽車制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值不得小于165kN；公路-II級(jí)不得小于90kN。多車道時(shí)要考慮橫向折減，同向行駛雙車道的汽車制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值為一個(gè)設(shè)計(jì)車道制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值的兩倍；同向行駛?cè)嚨罏橐粋€(gè)設(shè)計(jì)車道的2.34倍；同向行駛四車道為一個(gè)設(shè)計(jì)車道的2.68倍。制動(dòng)力的作用點(diǎn)在設(shè)計(jì)車道橋面以上1.2m處。173、汽車制動(dòng)力汽車制動(dòng)力是指車輛在減速或制動(dòng)時(shí)，為克服車輛的平均風(fēng)壓和脈動(dòng)風(fēng)壓

4、風(fēng)荷載Fwh——橫橋向風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN）

Wd——設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)壓（kN/m2）k0——設(shè)計(jì)風(fēng)速重現(xiàn)期換算系數(shù)k1——風(fēng)載阻力系數(shù)k3——地形、地理?xiàng)l件系數(shù)橫橋向風(fēng)荷載按下式計(jì)算18平均風(fēng)壓和脈動(dòng)風(fēng)壓4、風(fēng)荷載Fwh——橫橋5、流水壓力和冰壓力位于河流中的橋墩會(huì)受到流水和流冰的壓力，規(guī)范給出的流水壓力以水流速度作基準(zhǔn)，并考慮橋墩迎水面形狀的影響得到，當(dāng)流速大于10m/s時(shí)，還應(yīng)考慮水流的動(dòng)力作用因素；規(guī)范給出的流冰壓力計(jì)算公式適用于通常的河流流冰情況，它以冰體破碎極限強(qiáng)度作基準(zhǔn)建立起來(lái)的。流水壓力和流冰壓力的大小均與橋墩的形狀相關(guān)，橋墩的迎水（冰）面宜做成圓弧形或尖端形，以減小流水壓力和流冰壓力。195、流水壓力和冰壓力位于河流中的橋墩會(huì)受到流水和流冰的壓力，溫度變化將在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生變形和影響力，它的大小應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w情況、結(jié)構(gòu)物所使用的材料和施工條件等因素計(jì)算確定。溫度作用包括均勻溫度和梯度溫度兩種影響，均勻溫度為常年氣溫變化，這種溫變將導(dǎo)致橋梁縱向長(zhǎng)度的變化，當(dāng)這種變化受到約束時(shí)就會(huì)引起溫度次內(nèi)力；梯度溫度主要因太陽(yáng)輻射而來(lái)，它使結(jié)構(gòu)沿高度方向形成非線性的溫度變化，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生次內(nèi)力。6、溫度作用20溫度變化將在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生變形和影響力，它的大小應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w7、支座摩阻力W——作用于活動(dòng)支座上由上部結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生的效應(yīng)μ——支座摩擦系數(shù)217、支座摩阻力W——作用于活動(dòng)支座上由上部結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生的五、原公路橋涵設(shè)計(jì)可變作用1、車輛荷載《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTJ021－89）設(shè)計(jì)荷載大量、經(jīng)常出現(xiàn)的汽車荷載，以車隊(duì)形式排列。汽—10級(jí)、汽—15級(jí)、汽—20級(jí)、汽—超20級(jí)

驗(yàn)算荷載

偶然、個(gè)別出現(xiàn)的平板掛車或履帶車。掛—80、掛—100、掛—120、履帶—5022五、原公路橋涵設(shè)計(jì)可變作用1、車輛荷載《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)23232424《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTJ021－89）規(guī)定的計(jì)算沖擊系數(shù)的方法采用以跨徑為基準(zhǔn)。鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土、磚石及混凝土橋涵的沖擊系數(shù)，鋼橋的沖擊系數(shù)見規(guī)范相應(yīng)表格。對(duì)于重力式墩臺(tái)，或結(jié)構(gòu)物上的填料（包括路面厚度）等于或大于50cm時(shí)，也可以不計(jì)沖擊作用。2、汽車沖擊力25《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTJ021－89）規(guī)定的人群荷載一般取為3kN/m2，城市郊區(qū)行人密集地區(qū)可為3.5kN/m2，城市橋梁應(yīng)根據(jù)具體情況另行規(guī)定。當(dāng)人行道板為鋼筋混凝土板時(shí)，還應(yīng)以1.2kN集中豎向力作用在一塊板上進(jìn)行驗(yàn)算。計(jì)算欄桿時(shí)，人群作用于欄桿上的水平推力規(guī)定為0.75kN/m，施力點(diǎn)在欄桿柱頂，人群作用于扶手的豎向力規(guī)定為1.0kN/m，施力點(diǎn)在上部扶手。3、人群荷載26人群荷載一般取為3kN/m2，城市郊區(qū)行人密集地區(qū)六、城市橋梁設(shè)計(jì)可變作用《城市橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)》（CJJ77－98）1、車輛荷載汽車荷載等級(jí)可劃分為：城—A級(jí)汽車荷載和城—B級(jí)汽車荷載27六、城市橋梁設(shè)計(jì)可變作用《城市橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)》（CJJ77思考題1、橋梁的作用有哪幾種，分別是怎么定義的？2、04規(guī)范汽車荷載標(biāo)準(zhǔn)值是如何取值的？28思考題1、橋梁的作用有哪幾種，分別是怎么定義的？28第三節(jié)偶然荷載在結(jié)構(gòu)使用期間出現(xiàn)的概率很小，一旦出現(xiàn)，其值很大且持續(xù)時(shí)間很短的作用叫偶然作用。編號(hào)作用分類作用名稱19偶然作用地震作用20船只或漂流物撞擊作用21汽車撞擊作用29第三節(jié)偶然荷載在結(jié)構(gòu)使用期間出現(xiàn)的概率很小，一旦出現(xiàn)一、船只或漂流物撞沖力船只或漂流物撞擊力在有可能的條件下，應(yīng)采用實(shí)測(cè)資料或模擬撞擊試驗(yàn)進(jìn)行計(jì)算，并藉此進(jìn)行防撞設(shè)施的設(shè)計(jì)?！稑蛞?guī)JTG-D60》中根據(jù)航道等級(jí)、船舶噸位定出的撞擊作用標(biāo)準(zhǔn)值，當(dāng)缺乏實(shí)際調(diào)查資料時(shí)可參考采用。30一、船只或漂流物撞沖力船只或漂流物撞擊力在有可能的條SunshineSkywayBridge,FLUSA1954年9月1987年4月新橋開通1980年5月9號(hào)被一空貨輪撞擊，死35人31SunshineSkywayBridge,FLUSA二、地震力地震作用分豎直方向和水平方向，經(jīng)驗(yàn)表明地震的水平運(yùn)動(dòng)是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞的主要因素。結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算時(shí)一般只考慮水平地震作用。地震力大小的決定因素有：地面運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)烈程度、結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性、結(jié)構(gòu)的質(zhì)量等?；玖叶龋悍从车卣鸨旧淼膭×页潭?。設(shè)計(jì)烈度：是由設(shè)計(jì)者選用的。32二、地震力地震作用分豎直方向和水平方向，經(jīng)驗(yàn)表明地震的水平地震力的計(jì)算震級(jí)：里氏（Richter），地震的強(qiáng)弱，最大8.9級(jí)（唐山7.8級(jí)）烈度：麥?zhǔn)希∕ercalli），地震對(duì)地面結(jié)構(gòu)的破壞程度，分為12級(jí)（基本烈度）設(shè)計(jì)烈度：抗震設(shè)計(jì)中所采用的地震基本烈度（小于7度不考慮），可以大于（或小于）建橋地區(qū)的基本烈度地震力計(jì)算方法：靜力法、反應(yīng)譜理論，動(dòng)態(tài)時(shí)程分析33地震力的計(jì)算震級(jí)：里氏（Richter），地震的強(qiáng)弱，最大8三、汽車撞擊作用汽車撞擊力標(biāo)準(zhǔn)值在行駛方向取1000kN，與之垂直方向取為500kN，兩個(gè)方向的不同時(shí)考慮；其作用于行車道上1.2m處，直接分布于撞擊涉及的構(gòu)件上。對(duì)于設(shè)有防撞設(shè)施的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，可視設(shè)施的防撞能力予以折減，但折減后不應(yīng)低于上述取值的1/6。34三、汽車撞擊作用汽車撞擊力標(biāo)準(zhǔn)值在行駛方向取10第四節(jié)作用效應(yīng)組合公路橋涵結(jié)構(gòu)采用以可靠度理論為基礎(chǔ)的概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)體系規(guī)定了橋涵結(jié)構(gòu)的兩種極限狀態(tài)：承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。所謂極限狀態(tài)，是指整體結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的某一特定狀態(tài)，超過(guò)這一狀態(tài)界限結(jié)構(gòu)或構(gòu)件就不再能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求。承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)著重體現(xiàn)橋涵結(jié)構(gòu)的安全性，正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)則體現(xiàn)適用性和耐久性，它們共同反映出設(shè)計(jì)的基本原則。只有每項(xiàng)設(shè)計(jì)都符合相關(guān)規(guī)范的兩類極限狀態(tài)的要求，才能所設(shè)計(jì)的橋涵達(dá)到其全部預(yù)定功能。35第四節(jié)作用效應(yīng)組合公路橋涵結(jié)構(gòu)采用以可靠度理論為基礎(chǔ)的概率一種或幾種永久作用與基本可變作用相組合；一種或幾種永久作用與基本可變作用與一種或幾種其他可變作用相組合；一種或幾種永久作用與施工作用與一種或幾種其他可變作用相組合；一種或幾種永久作用與基本可變作用與一種偶然作用相組合。對(duì)承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)，可以歸納出以下四類作用效應(yīng)組合：36一種或幾種永久作用與基本可變作用相組合；對(duì)承載能力一、承載能力極限狀態(tài)公路橋涵結(jié)構(gòu)的承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)，按照可能出現(xiàn)的作用，將其分為兩種作用效應(yīng)組合，即基本組合和偶然組合。

作用效應(yīng)的基本組合是指永久作用設(shè)計(jì)值效應(yīng)與可變作用設(shè)計(jì)值效應(yīng)的組合，這種組合用于結(jié)構(gòu)的常規(guī)設(shè)計(jì)，是所有公路橋涵結(jié)構(gòu)都應(yīng)該考慮的。作用設(shè)計(jì)值為作用的標(biāo)準(zhǔn)值乘以相應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)。

作用效應(yīng)的偶然組合是指永久作用標(biāo)準(zhǔn)值、可變作用代表值和一種偶然作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)組合，視具體情況，也可不考慮可變作用效應(yīng)參與組合。作用效應(yīng)偶然組合用于結(jié)構(gòu)在特殊情況下的設(shè)計(jì)，所以不是所有公路橋涵結(jié)構(gòu)都要采用的，一些結(jié)構(gòu)也可采取構(gòu)造或其他預(yù)防措施來(lái)解決。37一、承載能力極限狀態(tài)公路橋涵結(jié)構(gòu)的承載能力極限狀永久作用的設(shè)計(jì)值效應(yīng)與可變作用設(shè)計(jì)值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達(dá)式為：1、基本組合38永久作用的設(shè)計(jì)值效應(yīng)與可變作用設(shè)計(jì)值效應(yīng)相組合，2、偶然組合公路橋涵結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)安全等級(jí)永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用某種代表值效應(yīng)、一種偶然作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)相組合。偶然作用的效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)取1.0；與偶然作用同時(shí)出現(xiàn)的可變作用，可根據(jù)觀測(cè)資料和工程經(jīng)驗(yàn)取用適當(dāng)?shù)拇碇?。地震作用?biāo)準(zhǔn)值及其表達(dá)式按現(xiàn)行《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定采用。392、偶然組合公路橋涵結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)安全等級(jí)永久作用標(biāo)準(zhǔn)提問(wèn)與解答環(huán)節(jié)Questionsandanswers40提問(wèn)與解答環(huán)節(jié)40添加標(biāo)題添加標(biāo)題添加標(biāo)題添加標(biāo)題此處結(jié)束語(yǔ)點(diǎn)擊此處添加段落文本.您的內(nèi)容打在這里，或通過(guò)復(fù)制您的文本后在此框中選擇粘貼并選擇只保留文字41添加標(biāo)題添加添加添加標(biāo)題此處結(jié)束語(yǔ)點(diǎn)擊此處添加段落文本.謝謝您的觀看與聆聽Thankyouforwatchingandlistening42謝謝您的觀看與聆聽42第一篇總論第三章橋梁上的作用43第一篇總論第三章橋梁上的作用1一二請(qǐng)?jiān)谶@里輸入您的主要敘述內(nèi)容整體概述三請(qǐng)?jiān)谶@里輸入您的主要敘述內(nèi)容請(qǐng)?jiān)谶@里輸入您的主要敘述內(nèi)容44一二請(qǐng)?jiān)谶@里輸入您的主要敘述內(nèi)容整體概述三請(qǐng)?jiān)谶@里輸入您的主第一節(jié)永久作用第二節(jié)可變作用第三節(jié)偶然作用第四節(jié)作用效應(yīng)組合內(nèi)容提要45第一節(jié)永久作用內(nèi)容提要3作用是引起橋涵結(jié)構(gòu)反應(yīng)的各種原因的統(tǒng)稱，它分為兩大類：一類是直接施加于結(jié)構(gòu)上的外力，例如車輛、結(jié)構(gòu)自重等；另一類是以間接的形式作用于結(jié)構(gòu)上，例如地震、混凝土收縮徐變等，它們產(chǎn)生的效應(yīng)與結(jié)構(gòu)本身的特征有關(guān)。習(xí)慣地用“荷載”這一術(shù)語(yǔ)來(lái)概括引起橋涵結(jié)構(gòu)反應(yīng)的所有原因，《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60－2004）全面采用“作用”這一術(shù)語(yǔ)，而“荷載”僅表示施加于結(jié)構(gòu)上的直接作用。46作用是引起橋涵結(jié)構(gòu)反應(yīng)的各種原因的統(tǒng)稱，它分為兩大類：一類是編號(hào)作用分類作用名稱1永久作用結(jié)構(gòu)重力（包括結(jié)構(gòu)附加重力）2預(yù)加應(yīng)力3土的重力4土側(cè)壓力5混凝土收縮及徐變作用6水的浮力7基礎(chǔ)變位作用8可變作用汽車荷載9汽車沖擊力10汽車離心力11汽車引起的土側(cè)壓力12人群荷載13汽車制動(dòng)力14風(fēng)荷載15流水壓力16冰壓力17溫度（均勻溫度和梯度溫度）作用18支座摩阻力19偶然作用地震作用20船只或漂流物撞擊作用21汽車撞擊作用47編號(hào)作用分類作用名稱1永久作用結(jié)構(gòu)重力（包第一節(jié)永久作用永久作用：指在結(jié)構(gòu)使用期間，其量值不隨時(shí)間而變化，或其變化值與平均值相比可以忽略不計(jì)的作用。永久作用包括：結(jié)構(gòu)重力、預(yù)加應(yīng)力、土的重力、土側(cè)壓力、混凝土收縮及徐變作用、混凝土收縮及徐變作用和基礎(chǔ)變位作用等七種。48第一節(jié)永久作用永久作用：指在結(jié)構(gòu)使用期間，其量值不隨時(shí)間按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)：預(yù)加應(yīng)力屬永久荷載；按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)：預(yù)加應(yīng)力不作為荷載，而將預(yù)應(yīng)力筋作為結(jié)構(gòu)抗力的一部分。但在超靜定結(jié)構(gòu)中，由預(yù)加力引起的次內(nèi)力應(yīng)屬永久荷載。

預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)49按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)：預(yù)加應(yīng)力屬永久荷載；預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)7第二節(jié)可變作用可變作用：是指在結(jié)構(gòu)使用期間，其量值隨時(shí)間變化，且其變化值與平均值相比不可忽略的作用。

可變作用包括：汽車荷載，汽車荷載的沖擊力、離心力、制動(dòng)力和引起的土側(cè)壓力，人群荷載，風(fēng)荷載，流水壓力，冰壓力，溫度作用和支座摩阻力等十一種。50第二節(jié)可變作用可變作用：是指在結(jié)構(gòu)使用期間，其量值隨時(shí)一、汽車荷載汽車荷載分為公路-I級(jí)和公路-Ⅱ級(jí)兩個(gè)等級(jí)，汽車荷載由車道荷載和車輛荷載組成。公路等級(jí)高速公路一級(jí)公路二級(jí)公路三級(jí)公路四級(jí)公路荷載等級(jí)公路-I級(jí)公路-I級(jí)公路-Ⅱ級(jí)公路-Ⅱ級(jí)公路-Ⅱ級(jí)車道荷載由均布荷載和集中荷載組成。車輛荷載為一輛總重550kN的標(biāo)準(zhǔn)車?！豆窐蚝O(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60－2004）51一、汽車荷載汽車荷載分為公路-I級(jí)和公路-Ⅱ級(jí)兩個(gè)等級(jí)，汽車1、荷載標(biāo)準(zhǔn)值公路-I級(jí)公路-II級(jí)均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值公路-Ⅱ級(jí)車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值qK和集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值PK按公路-Ⅰ級(jí)車道荷載的0.75倍采用。521、荷載標(biāo)準(zhǔn)值公路-I級(jí)公路-II級(jí)均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值集中荷載標(biāo)公路－Ⅰ級(jí)和公路－Ⅱ級(jí)汽車荷載采用相同的車輛荷載。車輛荷載主要技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目單位技術(shù)指標(biāo)車輛重力標(biāo)準(zhǔn)值kN550前軸重力標(biāo)準(zhǔn)值kN30中軸重力標(biāo)準(zhǔn)值kN2×120后軸重力標(biāo)準(zhǔn)值kN2×140軸距m3+1.4+7+1.4輪距m1.8前輪著地寬、長(zhǎng)m0.3×0.2中、后輪著地寬、長(zhǎng)m0.6×0.2車輛外形尺寸m15×2.553公路－Ⅰ級(jí)和公路－Ⅱ級(jí)汽車荷載采用相同的車輛荷載。車輛荷載2、加載方式車道荷載用于橋梁結(jié)構(gòu)的整體計(jì)算車輛荷載用于橋梁結(jié)構(gòu)的局部加載

縱向折減系數(shù)計(jì)算跨徑l150≤l＜400400≤l＜600600≤l＜800800≤l＜1000l≥1000縱向折減系數(shù)0.970.960.950.940.93橫向折減系數(shù)橫向布置車道數(shù)2345678橫向折減系數(shù)1.000.780.670.600.550.520.50542、加載方式車道荷載用于橋梁結(jié)構(gòu)的整體計(jì)算縱向折減系數(shù)計(jì)算跨二、汽車沖擊力車輛以一定速度過(guò)橋時(shí)，由于動(dòng)力影響，橋梁實(shí)際產(chǎn)生的活載應(yīng)力和變形大于按活載靜重計(jì)算所得的結(jié)果，這種動(dòng)力效應(yīng)常稱為沖擊作用。橋梁動(dòng)力影響因素：車輛以一定速度過(guò)橋時(shí)引起橋跨振動(dòng)；車輪對(duì)伸縮縫、變形縫接頭時(shí)有沖擊作用；橋面上豎向和橫向不平順引起橋梁扭轉(zhuǎn)振動(dòng)；橋頭線路（路面）不平整，車輪不圓等。

引入一個(gè)豎向動(dòng)力效應(yīng)的增大系數(shù)——沖擊系數(shù)μ，來(lái)計(jì)及汽車荷載的沖擊作用，汽車荷載的沖擊力即為汽車荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以沖擊系數(shù)μ。55二、汽車沖擊力車輛以一定速度過(guò)橋時(shí)，由于動(dòng)力影響，三、人群荷載當(dāng)計(jì)算跨徑l≤50m時(shí)，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值為3.0kN/m2；當(dāng)l≥150m時(shí)，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.5kN/m2；當(dāng)l在50～150m之間時(shí)，可由線性內(nèi)插得到人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值。對(duì)跨徑不等的連續(xù)結(jié)構(gòu)，以最大計(jì)算跨徑為準(zhǔn)。城鎮(zhèn)郊區(qū)行人密集地區(qū)的公路橋梁，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值取上述規(guī)定值的1.15倍。專用人行橋梁，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值為3.5kN/m2。人群荷載在橫向應(yīng)布置在人行道的凈寬度內(nèi)，在縱向施加于使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利荷載效應(yīng)的區(qū)段內(nèi)。計(jì)算人行道欄桿時(shí)，作用在欄桿立柱頂上的水平推力標(biāo)準(zhǔn)值取0.75kN/m；作用在欄桿扶手上的豎向力標(biāo)準(zhǔn)值取1.0kN/m。56三、人群荷載當(dāng)計(jì)算跨徑l≤50m時(shí)，人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值為3.四、其它可變作用1、汽車離心力離心力是車輛在彎道行駛時(shí)所伴隨產(chǎn)生的慣性力，它以水平力的形式作用于結(jié)構(gòu)上，是彎橋橫向受力與抗扭設(shè)計(jì)計(jì)算所要考慮的主要因素。當(dāng)彎道橋梁的曲線半徑等于或小于250m時(shí)，需考慮汽車荷載的離心力作用。離心力等于車輛荷載（不計(jì)動(dòng)力效應(yīng)）乘以離心力率離心力率式中：v—設(shè)計(jì)速度，按橋梁所在公路等級(jí)規(guī)定采用，以km/h計(jì)

r—曲線半徑，以m計(jì)57四、其它可變作用1、汽車離心力離心力是車輛在彎道行駛2、汽車引起土側(cè)壓力汽車引起的土壓力采用車輛荷載加載。車輛荷載作用在橋臺(tái)臺(tái)背或路堤擋土墻上，將引起臺(tái)背填土或擋土墻后填土的破壞棱體對(duì)橋臺(tái)或擋土墻的土側(cè)壓力，此類土側(cè)壓力可按下式換算成等代均布土層厚度h計(jì)算：式中γ--——土的容重，以kN/m3計(jì)；

B——橋臺(tái)的計(jì)算寬度或擋土墻的計(jì)算長(zhǎng)度，以m計(jì)；

l0——橋臺(tái)或擋土墻后填土的破壞棱體長(zhǎng)度，以m計(jì)；∑G——布置在B×l0面積內(nèi)的車輛車輪重力，以kN計(jì)。582、汽車引起土側(cè)壓力汽車引起的土壓力采用車輛荷載加載3、汽車制動(dòng)力汽車制動(dòng)力是指車輛在減速或制動(dòng)時(shí)，為克服車輛的慣性力而在路面與車輛之間產(chǎn)生的滑動(dòng)摩擦力。它作用于橋跨結(jié)構(gòu)上的方向與行車方向一致。一個(gè)設(shè)計(jì)車道上的汽車制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值，為布置在加載長(zhǎng)度上計(jì)算的總重力的10％，但公路-I級(jí)汽車制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值不得小于165kN；公路-II級(jí)不得小于90kN。多車道時(shí)要考慮橫向折減，同向行駛雙車道的汽車制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值為一個(gè)設(shè)計(jì)車道制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值的兩倍；同向行駛?cè)嚨罏橐粋€(gè)設(shè)計(jì)車道的2.34倍；同向行駛四車道為一個(gè)設(shè)計(jì)車道的2.68倍。制動(dòng)力的作用點(diǎn)在設(shè)計(jì)車道橋面以上1.2m處。593、汽車制動(dòng)力汽車制動(dòng)力是指車輛在減速或制動(dòng)時(shí)，為克服車輛的平均風(fēng)壓和脈動(dòng)風(fēng)壓

4、風(fēng)荷載Fwh——橫橋向風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN）

Wd——設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)壓（kN/m2）k0——設(shè)計(jì)風(fēng)速重現(xiàn)期換算系數(shù)k1——風(fēng)載阻力系數(shù)k3——地形、地理?xiàng)l件系數(shù)橫橋向風(fēng)荷載按下式計(jì)算60平均風(fēng)壓和脈動(dòng)風(fēng)壓4、風(fēng)荷載Fwh——橫橋5、流水壓力和冰壓力位于河流中的橋墩會(huì)受到流水和流冰的壓力，規(guī)范給出的流水壓力以水流速度作基準(zhǔn)，并考慮橋墩迎水面形狀的影響得到，當(dāng)流速大于10m/s時(shí)，還應(yīng)考慮水流的動(dòng)力作用因素；規(guī)范給出的流冰壓力計(jì)算公式適用于通常的河流流冰情況，它以冰體破碎極限強(qiáng)度作基準(zhǔn)建立起來(lái)的。流水壓力和流冰壓力的大小均與橋墩的形狀相關(guān)，橋墩的迎水（冰）面宜做成圓弧形或尖端形，以減小流水壓力和流冰壓力。615、流水壓力和冰壓力位于河流中的橋墩會(huì)受到流水和流冰的壓力，溫度變化將在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生變形和影響力，它的大小應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w情況、結(jié)構(gòu)物所使用的材料和施工條件等因素計(jì)算確定。溫度作用包括均勻溫度和梯度溫度兩種影響，均勻溫度為常年氣溫變化，這種溫變將導(dǎo)致橋梁縱向長(zhǎng)度的變化，當(dāng)這種變化受到約束時(shí)就會(huì)引起溫度次內(nèi)力；梯度溫度主要因太陽(yáng)輻射而來(lái)，它使結(jié)構(gòu)沿高度方向形成非線性的溫度變化，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生次內(nèi)力。6、溫度作用62溫度變化將在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生變形和影響力，它的大小應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w7、支座摩阻力W——作用于活動(dòng)支座上由上部結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生的效應(yīng)μ——支座摩擦系數(shù)637、支座摩阻力W——作用于活動(dòng)支座上由上部結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生的五、原公路橋涵設(shè)計(jì)可變作用1、車輛荷載《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTJ021－89）設(shè)計(jì)荷載大量、經(jīng)常出現(xiàn)的汽車荷載，以車隊(duì)形式排列。汽—10級(jí)、汽—15級(jí)、汽—20級(jí)、汽—超20級(jí)

驗(yàn)算荷載

偶然、個(gè)別出現(xiàn)的平板掛車或履帶車。掛—80、掛—100、掛—120、履帶—5064五、原公路橋涵設(shè)計(jì)可變作用1、車輛荷載《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)65236624《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTJ021－89）規(guī)定的計(jì)算沖擊系數(shù)的方法采用以跨徑為基準(zhǔn)。鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土、磚石及混凝土橋涵的沖擊系數(shù)，鋼橋的沖擊系數(shù)見規(guī)范相應(yīng)表格。對(duì)于重力式墩臺(tái)，或結(jié)構(gòu)物上的填料（包括路面厚度）等于或大于50cm時(shí)，也可以不計(jì)沖擊作用。2、汽車沖擊力67《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTJ021－89）規(guī)定的人群荷載一般取為3kN/m2，城市郊區(qū)行人密集地區(qū)可為3.5kN/m2，城市橋梁應(yīng)根據(jù)具體情況另行規(guī)定。當(dāng)人行道板為鋼筋混凝土板時(shí)，還應(yīng)以1.2kN集中豎向力作用在一塊板上進(jìn)行驗(yàn)算。計(jì)算欄桿時(shí)，人群作用于欄桿上的水平推力規(guī)定為0.75kN/m，施力點(diǎn)在欄桿柱頂，人群作用于扶手的豎向力規(guī)定為1.0kN/m，施力點(diǎn)在上部扶手。3、人群荷載68人群荷載一般取為3kN/m2，城市郊區(qū)行人密集地區(qū)六、城市橋梁設(shè)計(jì)可變作用《城市橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)》（CJJ77－98）1、車輛荷載汽車荷載等級(jí)可劃分為：城—A級(jí)汽車荷載和城—B級(jí)汽車荷載69六、城市橋梁設(shè)計(jì)可變作用《城市橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)》（CJJ77思考題1、橋梁的作用有哪幾種，分別是怎么定義的？2、04規(guī)范汽車荷載標(biāo)準(zhǔn)值是如何取值的？70思考題1、橋梁的作用有哪幾種，分別是怎么定義的？28第三節(jié)偶然荷載在結(jié)構(gòu)使用期間出現(xiàn)的概率很小，一旦出現(xiàn)，其值很大且持續(xù)時(shí)間很短的作用叫偶然作用。編號(hào)作用分類作用名稱19偶然作用地震作用20船只或漂流物撞擊作用21汽車撞擊作用71第三節(jié)偶然荷載在結(jié)構(gòu)使用期間出現(xiàn)的概率很小，一旦出現(xiàn)一、船只或漂流物撞沖力船只或漂流物撞擊力在有可能的條件下，應(yīng)采用實(shí)測(cè)資料或模擬撞擊試驗(yàn)進(jìn)行計(jì)算，并藉此進(jìn)行防撞設(shè)施的設(shè)計(jì)?！稑蛞?guī)JTG-D60》中根據(jù)航道等級(jí)、船舶噸位定出的撞擊作用標(biāo)準(zhǔn)值，當(dāng)缺乏實(shí)際調(diào)查資料時(shí)可參考采用。72一、船只或漂流物撞沖力船只或漂流物撞擊力在有可能的條SunshineSkywayBridge,FLUSA1954年9月1987年4月新橋開通1980年5月9號(hào)被一空貨輪撞擊，死35人73SunshineSkywayBridge,FLUSA二、地震力地震作用分豎直方向和水平方向，經(jīng)驗(yàn)表明地震的水平運(yùn)動(dòng)是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞的主要因素。結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算時(shí)一般只考慮水平地震作用。地震力大小的決定因素有：地面運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)烈程度、結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性、結(jié)構(gòu)的質(zhì)量等?；玖叶龋悍从车卣鸨旧淼膭×页潭?。設(shè)計(jì)烈度：是由設(shè)計(jì)者選用的。74二、地震力地震作用分豎直方向和水平方向，經(jīng)驗(yàn)表明地震的水平地震力的計(jì)算震級(jí)：里氏（Richter），地震的強(qiáng)弱，最大8.9級(jí)（唐山7.8級(jí)）烈度：麥?zhǔn)希∕ercalli），地震對(duì)地面結(jié)構(gòu)的破壞程度，分為12級(jí)（基本烈度）設(shè)計(jì)烈度：抗震設(shè)計(jì)中所采用的地震基本烈度（小于7度不考慮），可以大于（或小于）建橋地區(qū)的基本烈度地震力計(jì)算方法：靜力法、反應(yīng)譜理論，動(dòng)態(tài)時(shí)程分析75地震力的計(jì)算震級(jí)：里氏（Richter），地震的強(qiáng)弱，最大8三、汽車撞擊作用