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文檔簡介

第三章設(shè)計荷載第一節(jié)作用分類和作用代表值其次節(jié)永久作用第三節(jié)可變作用第四節(jié)偶然作用第五節(jié)作用效應(yīng)組合作用(action):全部引起構(gòu)造反響的緣由按作用的性質(zhì),可為兩類:一類是直接施加于構(gòu)造上的外力,如構(gòu)造重力、車輛、人群等,稱為“荷載”(Load);另一類不是以力的形式施加于構(gòu)造,其產(chǎn)生的效果與構(gòu)造本身的特性及構(gòu)造所處環(huán)境等有關(guān),如根底變位、混凝土收縮和徐變,溫度變化等,以前習(xí)慣上也稱其為“荷載”,但這種叫法并不準確.作用效應(yīng)(effectofanaction):構(gòu)造對所受作用的反響,如構(gòu)件承受的彎矩、剪力,構(gòu)造的位移等,稱為作用效應(yīng)。

本章主要介紹各類作用的根本概念和計算方法.實際設(shè)計時作用的取值按:《鐵路橋涵設(shè)計根本標準》(TB10002.1—2023)《大路橋涵設(shè)計通用標準》(JTGD60—2023)的規(guī)定辦理。

對城市橋梁,其荷載標準與大路橋梁類似,可參閱《城市橋梁設(shè)計荷載標準》(CJJ77)。第一節(jié)作用分類和作用代表值大路橋梁的作用,按其隨時間變化的性質(zhì),分為:永久作用(permanentaction)可變作用(variableaction)偶然作用(accidentalaction)永久作用:習(xí)慣上稱為恒載(deadload),是指在設(shè)計基準期內(nèi),其量值不隨時間變化,或其變化與平均值相比可無視不計的作用,如構(gòu)造重力。可變作用:指在設(shè)計基準期內(nèi),其量值隨時間變化,且其變化與平均值相比有不行無視的作用,如汽車、列車、人群荷載(習(xí)慣上稱為活載,liveload)。偶然作用:指在設(shè)計基準期內(nèi)不肯定消失,但一旦消失,其值很大且持續(xù)時間很短的作用,如地震力。第一節(jié)作用分類和作用代表值鐵路橋梁:習(xí)慣于按作用性質(zhì)和發(fā)生的幾率來進展分類,將橋梁作用分為:主力(對應(yīng)于大路橋的永久作用和一局部可變作用)、附加力(對應(yīng)于不包含在主力中的其他的可變作用)特殊荷載(對應(yīng)于偶然作用)。

我國大路、鐵路橋梁的設(shè)計作用(荷載)分類分別見表3.1和表3.2。比較兩表,盡管大路、鐵路標準對各種作用的分類及名稱有所不同,但根本上大同小異。

表3.1大路橋梁作用分類表第一節(jié)作用分類和作用代表值需要留意的是:有些作用是設(shè)計鐵路橋所特有的,如列車橫向搖擺力、牽引力等;有些作用僅在一本標準中列出,如大路標準中的支座摩阻力,但在按另一本標準設(shè)計橋梁時,可視狀況加以承受。另外,在設(shè)計公鐵兩用橋時,目前的設(shè)計實踐是:在鐵路荷載的根底上,增加大路橋全部活載的75%;但對僅承受大路活載的構(gòu)件,應(yīng)計及全部大路活載。

第一節(jié)作用分類和作用代表值

作用代表值:代表作用大小的數(shù)值,它采用數(shù)理統(tǒng)計的方法或根據(jù)工程經(jīng)驗加以確定。

在進行橋梁結(jié)構(gòu)或構(gòu)件設(shè)計時,需針對不同設(shè)計目的采用規(guī)定的各種作用值。

作用代表值包括作用標準值、頻遇值和準永久值。作用標準值:為各種作用的根本代表值,其值可依據(jù)作用在設(shè)計基準期內(nèi)最大值概率分布的某一分位值確定。作用頻遇值:是可變作用的一種代表值,其可依據(jù)在足夠長的觀測期內(nèi)作用任意時點概率分布的0.95分位值確定。作用準永久值:是可變作用的另一種代表值,其可依據(jù)在足夠長的觀測期內(nèi)作用任意時點概率分布的0.5(或略高于0.5)分位值確定。第一節(jié)作用分類和作用代表值

我國大路橋涵基于極限狀態(tài)法,設(shè)計時對不同的作用承受不同的代表值。對永久作用和偶然作用,承受標準值。對可變作用,依據(jù)不同的極限狀態(tài)和組合方式承受標準值、頻遇值或準永久值。

我國鐵路橋梁設(shè)計標準仍基于容許應(yīng)力法,其各類荷載的代表值相當于上述標準值,沒有規(guī)定頻遇值和準永久值。

第一節(jié)作用分類和作用代表值作用的分類不是絕對的!例如,鐵路鋼梁橋的水平聯(lián)結(jié)系(見第六章)主要承受風(fēng)力和制動力,在設(shè)計水平聯(lián)結(jié)系時,就該視風(fēng)力和制動力為活載而非附加力。

設(shè)計基準期(designreferenceperiod)簡潔地講,它就是在確定某些作用(這些作用的最大值概率分布與時間有關(guān),如風(fēng)荷載、車輛活載等)的標準值時需要人為規(guī)定的一個基準時間參數(shù)。對橋梁構(gòu)造,設(shè)計基準期通長取100年。留意!!設(shè)計基準期≠使用壽命。

其次節(jié)永久作用永久作用:亦稱恒載,在設(shè)計基準期內(nèi)其值不隨時間變化,或其變化與平均值相比無視不計的作用。其作用位置、大小和方向一般是固定不變的.永久作用包括:構(gòu)造自重、橋上附加恒載〔橋面、人行道及附屬設(shè)備〕、作用于構(gòu)造上的土重及土側(cè)壓力、根底變位影響力、水浮力、混凝土收縮和徐變的影響力等。構(gòu)造重力的標準值,可按構(gòu)造構(gòu)件的設(shè)計尺寸和材料的重力密度計算確定。在進展橋梁構(gòu)造(尤其是新型構(gòu)造)分析時,往往需要預(yù)先估算恒載。通常,當估算的恒載與設(shè)計圖完成后確定的恒載之間的差異較小(例如,不超過3%)時,不必修正設(shè)計;否則有必要按設(shè)計圖重新計算恒載,再次進展構(gòu)造分析。土壓力(earthpressure)按其產(chǎn)生的條件,分為:靜止土壓力主動土壓力被動土壓力橋梁下部構(gòu)造設(shè)計時主要用到前兩者。土的側(cè)壓力計算涉及構(gòu)造型式、填料性質(zhì)、墩臺位移和地基變形,也與水文和外加荷載等因素有關(guān)。水浮力指由地表水或地下水通過地基土壤的孔隙而傳遞給建筑物根底底面的(由下而上的)水壓力,其值等于建筑物所排開的同等體積的水重。一般,位于巖石地基上的根底被認為是不滲水的,可不計水浮力;對位于碎石類土、砂類土、黏砂土等透水性地基上的墩臺,需在設(shè)計中考慮水浮力預(yù)加應(yīng)力(對于預(yù)應(yīng)力構(gòu)造)按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時:預(yù)加應(yīng)力屬永久作用;按承載力量極限狀態(tài)設(shè)計時:預(yù)加應(yīng)力不作為荷載,而將預(yù)應(yīng)力筋作為構(gòu)造抗力的一局部。但在超靜定構(gòu)造中,由預(yù)加力引起的次內(nèi)力應(yīng)屬永久荷載?!稑藴省肺醋髅鞔_說明。

混凝土收縮(shrinkage)及徐變(creep)作用對外部超靜定的混凝土橋梁構(gòu)造以及鋼一混組合橋梁構(gòu)造,混凝土收縮(shrinkage)及徐變(creep)作用是長期存在的。混凝土徐變影響的計算可依據(jù)混凝土應(yīng)力與徐變變形呈線性關(guān)系的假定進展分析?;炷潦湛s系數(shù)和徐變系數(shù)確實定,依據(jù)《大路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計標準》(JTGD62-2023)和《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)造設(shè)計標準》(TB10002.3-2023)中的規(guī)定計算。根底變位對超靜定橋梁構(gòu)造,由于地基壓密等緣由,其墩臺根底可能發(fā)生變位(沉降)。根底變位對構(gòu)造的影響也是長期的,其作用效應(yīng)可依據(jù)工程實際狀況,按最終位移量分析計算。第三節(jié)可變作用

可變作用指在設(shè)計基準期內(nèi),其量值隨時間變化,且其變化與平均值相比有不行無視的作用,如汽車、列車、人群荷載(習(xí)慣上稱為活載,liveload)

一、車輛活載

車輛活載指橋梁承受的機動荷載。對鐵路橋,指列車;對大路橋,主要指汽車。車輛活載的種類繁多,因此,需要對車輛活載進展調(diào)查分析和綜合概括,并依據(jù)安全、適用和經(jīng)濟的原則,制訂出設(shè)計承受的標準值。1列車活載列車由機車和車輛組成,機車和車輛類型很多,軸重、軸距各異。為標準設(shè)計,我國依據(jù)機車車輛軸重、軸距對橋梁不同影響及考慮車輛的進展趨勢,制定了中華人民共和國鐵路標準活載圖式。〔簡稱“中—活載”〕中—活載——160km/h、200km/hZK—活載——250km/h、300km/h以上高速《橋規(guī)》規(guī)定:加載時,標準活載計算圖式可任意截取雙線橋跨:兩線活載之和的90%橫向穩(wěn)定檢算:空車+最大橫向風(fēng)力為最不利,空車活載標準值為10kN/m“ZK—活載”分標準活載和特種活載《高速暫行規(guī)定》:加載時,標準活載計算圖式可任意截取單線或雙線橋跨:各線均應(yīng)計入ZK活載作用。多于雙線橋跨:應(yīng)按以下最不利狀況考慮:

1〕按雙線在最不利位置承受ZK活載,其余線路不承受列車荷載;

2〕全部線路在最不利位置承受75%的ZK活載??哲嚮钶d按10kN/m計算。“ZK—活載”分標準活載和特種活載橋梁標準活載的等級或類型,應(yīng)根據(jù)橋梁所在線路的等級、使用任務(wù)、性質(zhì)和將來的發(fā)展等具體情況確定。對標準軌距(1435mm)的干線鐵路,采用中一活載(本書討論者);對地方窄軌(軌距762mm)鐵路,規(guī)定了與中一活載形狀類似但數(shù)值大幅減小的活載圖式;對專用鐵路(如礦區(qū)鐵路橋梁),其活載圖式需結(jié)合具體情況確定。對于不包括沖擊效應(yīng)(后述)的列車豎向活載,稱之為靜活載。

1汽車荷載

-舊大路標準1989版設(shè)計荷載大量、常常消失的汽車荷載,以車隊形式排列。汽—10級、汽—15級、汽—20級、汽—超20級驗算荷載偶然、個別消失的平板掛車或履帶車。掛—80、掛—100、掛—120、履帶—50原大路橋涵構(gòu)造設(shè)計承受的車輛荷載標準模式.是依據(jù)20世紀60年月我國大路交通荷載的實際狀況,經(jīng)過相當長時期的分析、爭論和修正確定的。從近40年的應(yīng)用狀況看,《標準》〔97〕車輛荷載的模式及其分級根本上是合理的,能適應(yīng)我國大路建設(shè)進展的需要,但也存在一些不盡合理之處,如承受車隊荷載模式在橋涵構(gòu)造設(shè)計時計算特別繁瑣、車隊荷載在不同跨徑的構(gòu)造上產(chǎn)生的效應(yīng)的連貫性不夠合理、標準荷載的級差不盡合理等,同時,承受車隊荷載模式,簡潔造成設(shè)計承受的車輛荷載是實際運營中允許如此載質(zhì)量的車輛在大路上行駛的錯誤觀念。1汽車荷載

-新大路標準《通用標準JTGD62》規(guī)定1汽車荷載分為大路—I級和大路—II級兩個等級。2汽車荷載由車道荷載和車輛荷載組成。車道荷載由均布荷載和集中荷載組成。3橋梁構(gòu)造的整體計算承受車道荷載;4橋梁構(gòu)造的局部加載、涵洞、橋臺和擋土墻土壓力等的計算承受車輛荷載,車輛荷載與車道荷載的作用不得疊加。新標準車道荷載的計算圖式①大路—I級車道荷載的均布荷載標準值為:=10.5kN/m;集中荷載標準值按以下規(guī)定選?。簶蛄河嬎憧鐝叫∮诨虻扔?m時,=180kN;橋梁計算跨徑等于或大于50m時,=360kN;橋梁計算跨徑在5m~50m之間時,值承受直線內(nèi)插求得。計算剪力效應(yīng)時,上述集中荷載標準值應(yīng)乘以1.2的系數(shù)。②大路—II級車道荷載的均布荷載標準值和集中荷載標準值按大路—I級車道荷載的0.75倍承受。③車道荷載的均布標準值應(yīng)滿布于使構(gòu)造產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號影響線上;集中荷載標準值只作用于相應(yīng)影響線中一個最大影響線峰值處。大路一I級和大路一Ⅱ級汽車荷載承受一樣的車輛荷載標準值車輛活載折減多車道橋梁的汽車荷載應(yīng)考慮折減。橫向折減的含義是:在多車道(或多線)橋梁上行駛的車輛活載使橋梁構(gòu)造產(chǎn)生某種最大作用效應(yīng)時,不同車道上的車輛活載同時處于最不利位置的可能性大小。明顯,車道數(shù)越多,可能性(即同時消失最不利加載的幾率)越小。當橋涵設(shè)計車道數(shù)≥2時,汽車荷載產(chǎn)生的效應(yīng)應(yīng)當按規(guī)定的多車道橫向折減系數(shù)進展折減,但折減后的效應(yīng)不得小于兩條設(shè)計車道的荷載效應(yīng)。大跨徑大路橋梁上的車道荷載,還應(yīng)考慮縱向折減。這是由于:在制訂車道荷載標準時,承受了自然堵塞的車間間距;在確定荷載大小時,承受了重車居多的調(diào)查資料。但對大跨徑橋梁,隨著跨徑的增加,實際通行車輛消失上述狀況就會逐步緩解。因此,需對汽車荷載(或其效應(yīng))按跨度進展折減。標準規(guī)定:當橋梁計算跨徑大于150m時,應(yīng)按表3.5進展縱向折減。對多跨連續(xù)構(gòu)造(如連續(xù)梁橋),按主跨進展全橋折減。對鐵路橋梁,僅考慮橫向折減。雙線橋的主要構(gòu)件,用于設(shè)計的雙線活載應(yīng)取兩線標準活載之和的90%(相當于橫向折減系數(shù)取0.9);三線及三線以上者應(yīng)取各線標準活載之和的80%;對僅承受局部活載的構(gòu)件則不考慮折減。

4車輛活載的加載

加載就是按最不利原則布置標準活載,通過結(jié)構(gòu)分析計算橋梁活載效應(yīng)(內(nèi)力、應(yīng)力和位移、變形等)的最不利值。對公路橋梁的車道荷載,布載時,應(yīng)將其中的均布荷載標準值(任意長度,任意截取)滿布于使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號影響線區(qū)段上,而集中荷載標準值只布置在相應(yīng)影響線中的一個最大影響線峰值處。對公路橋梁中的車輛荷載和鐵路橋梁中的中一活載,則使用輪系荷載直接加載并通過試算的方法找出最不利值。

對中一活載,當采用手工計算時,直接使用輪系荷載加載較為繁瑣,可采用等代荷載(或稱換算均布荷載)取而代之。

等代荷載與標準活載的加載效應(yīng)相等,即指對結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的某一單符號影向線,取標準活載按最不利加載求得的數(shù)值,等于該影響線的面積與對應(yīng)的等代荷載的乘積。

等代荷載的大小與荷載類型、影響線的形狀和加載長度有關(guān)。具體數(shù)值及加載規(guī)定可查閱有關(guān)規(guī)范和設(shè)計手冊。二沖擊力

車輛以肯定速度過橋時,由于動力影響,橋梁實際產(chǎn)生的活載應(yīng)力和變形大于按活載靜重計算所得的結(jié)果,這種動力效應(yīng)常稱為沖擊作用。為簡化設(shè)計,引入沖擊系數(shù)(大于1)來反映車輛活載的動力影響(即承受靜力學(xué)的方法,用沖擊系數(shù)乘以車輛重力)。

Ydmax—在車輛過橋時測得的效應(yīng)時間歷程曲線上,最大靜力效應(yīng)處量取的最大靜力效應(yīng)值;Yjmax—在效應(yīng)時間歷程曲線上最大靜力效應(yīng)處量取的最大動力效應(yīng)值。

橋梁構(gòu)造的基頻反映了構(gòu)造的尺寸、類型、建筑材料等動力特性內(nèi)容,它直接反映了沖擊系數(shù)與橋梁構(gòu)造之間的關(guān)系。

不管橋梁的建筑材料、構(gòu)造類型是否有差異,也不管構(gòu)造尺寸與跨徑是否有差異,只要橋梁構(gòu)造的基頻一樣,在同樣條件的汽車荷載下,就能得到根本一樣的沖擊系數(shù)。

沖擊力受線路狀態(tài)(如道路不平順)、車輛類型(如機車的偏心輪作用)以及橋梁結(jié)構(gòu)形式等因素的綜合影響,目前還難以在設(shè)計中精確考慮。通常的做法是,在橋梁動載試驗的基礎(chǔ)上提出近似計算公式,把動力問題簡化成靜力問題來處理。

的〈通用標準JTGD60〉規(guī)定,汽車荷載沖擊力應(yīng)按以下規(guī)定計算:1鋼橋、鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋、圬工拱橋等上部構(gòu)造和鋼支座、板式橡膠支座、盆式橡膠支座及鋼筋混凝土柱式墩臺,應(yīng)計算汽車的沖擊作用。2填料厚度〔包括路面厚度〕等于或大于0.5m的拱橋、涵洞以及重力式墩臺不計沖擊力。3支座的沖擊力,按相應(yīng)的橋梁取用。4汽車荷載的沖擊力標準值為汽車荷載標準值乘以沖擊系數(shù)μ5沖擊系數(shù)μ可按下式計算:當Hz時, μ=0.05當1.5Hz14Hz時,μ=0.1767lnf-0.0157當Hz時, μ=0.45式中,f為構(gòu)造基頻〔Hz〕。6汽車荷載的局部加載及在T梁、箱梁懸臂板上的沖擊系數(shù):承受μ=0.3。

計算沖擊力引起的連續(xù)梁正彎矩效應(yīng)和剪力效應(yīng)時,承受f1;計算負彎矩效應(yīng)時,承受f2。

也可根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的剛度來確定沖擊力。一般而言,橋梁跨徑越大、剛度越小,結(jié)構(gòu)對動荷載的緩沖作用越強,即沖擊作用越弱。因此,可以近似認為沖擊力與計算跨徑成反比。此方法計算簡便,但不盡合理?!?/p>

現(xiàn)行鐵路標準-鐵路橋動力系數(shù)1+μ簡支或連續(xù)鋼橋跨構(gòu)造和鋼墩臺鋼與鋼筋混凝土板構(gòu)成的結(jié)合梁

現(xiàn)行鐵路標準-鐵路橋動力系數(shù)1+μ鋼筋混凝土的、混凝土的、石砌的橋跨構(gòu)造及涵洞、剛架橋,其頂上填土厚度≥1.0m〔從軌底算起〕時不計沖擊力。當小于1.0m時空腹式鋼筋混凝土拱橋的拱圈和拱肋三人群荷載

鐵路橋梁的人行道以通行巡道和維修人員為主,一般行人不多。對明橋面的人行道,考慮到有時需在其上放置枕木、鋼軌和工具,取豎向靜活載為4kN/m2。對于道碴橋面,規(guī)定距離梁中心2.45m以內(nèi)的人行道,取10kN/m2;距離梁中心2.45m以外的人行道,取4kN/m2。

設(shè)計主梁時,人行道豎向靜活載不與列車活載同時計算,但對特殊情況(如為城鎮(zhèn)居民通行而加寬了人行道),兩者需同時考慮,此時人行道活載值可按實際情況確定。

當橋梁計算跨徑小于或等于50m時,公路橋梁人群荷載的標準值為3.0kN/m2z;當橋梁計算跨徑等于或大于150m時,為3.5kN/m2;當橋梁計算跨徑在50-150m時,按線性內(nèi)插得到人群荷載標準值。對連續(xù)結(jié)構(gòu),以主跨為準。對位于城鎮(zhèn)郊區(qū)行人密集地區(qū)的公路橋,人群荷載標準值取上述規(guī)定值的1.15倍。對人行橋,人群荷載標準值為3.5kN/m2。

城市橋梁要按《城市橋梁設(shè)計荷載標準》(CJJ77)

人行道(鋼筋混凝土)板還應(yīng)以4.0kN/m2(公路橋)或1.5kN(鐵路橋)的荷載進行檢算,

人群作用于欄桿上的水平推力按0.75kN/m考慮,作用于立柱和扶手的豎向力按1.0kN考慮。四離心力

車輛在曲線上運行產(chǎn)生離心力。大路橋上離心力較小,當曲線半徑等于或小于250m時,才考慮離心力的作用。離心力等于車輛荷載〔不計動力效應(yīng)〕乘以離心力系數(shù)(率)離心力系數(shù)(率)對鐵路荷載C不應(yīng)大于0.15。離心力作用點:鐵路軌頂以上2m,大路橋面以上1.2m五風(fēng)荷載

當風(fēng)以一定速度運動并受到橋梁阻礙時,橋梁就承受到風(fēng)壓。因此,橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計時,應(yīng)考慮風(fēng)荷載(windload)。對大跨度的斜拉橋、懸索橋以及高聳的橋塔和橋墩等,尤其如此。風(fēng)壓分順風(fēng)向和橫風(fēng)向。順風(fēng)向的風(fēng)壓可視為平均風(fēng)壓或脈動風(fēng)壓。

采用靜力學(xué)方法簡化計算平均風(fēng)壓對結(jié)構(gòu)的影響,是橋梁設(shè)計的常規(guī)做法;對脈動風(fēng)壓,往往需按結(jié)構(gòu)(隨機)振動理論進行分析。

五風(fēng)荷載

橫橋向風(fēng)荷載的大小是風(fēng)壓與結(jié)構(gòu)迎風(fēng)面積的乘積。

但風(fēng)壓與風(fēng)速及空氣重力密度有關(guān),而風(fēng)速受到地理位置、地形條件、地面粗糙程度、高度等因素的影響。

大路標準規(guī)定:取平坦空曠地面、離地面10m高、重現(xiàn)期為100年的10min平均最大風(fēng)速,為橋梁所在地區(qū)的設(shè)計根本風(fēng)速,記為V10(單位:m/s),該風(fēng)速可按標準取值并經(jīng)實地調(diào)查核實后承受。留意V10是依據(jù)離地面10m高處的數(shù)據(jù)經(jīng)統(tǒng)計得到的,在有用中,依據(jù)構(gòu)造計算高度修正,高度Z處的設(shè)計基準風(fēng)速記為Vd(m/s),k2考慮地面粗糙度類別和梯度風(fēng)的風(fēng)速高度變化修正系數(shù);按地表狀況,地面粗糙度分為A、B、C、D四類(例如,B類對應(yīng)的地表狀況為田野、鄉(xiāng)村、叢林及低層建筑物稀少地區(qū),對山間盆地、谷地或峽谷、山口等特殊地形,也按B類取值),梯度風(fēng)則反映出風(fēng)速隨高度變化的特征;由于受地面摩擦的影響,氣流貼近地面運動時的速度會降低,離地面越高,受影響越小,故k2隨離地面高度的增加而增大;k5—陣風(fēng)風(fēng)速系數(shù),對A、B類地表,其取值為1.38;對C、D類地表為1.7。

根本風(fēng)壓W0設(shè)計基準風(fēng)壓Wd風(fēng)荷載標準值設(shè)計基準風(fēng)速K0-設(shè)計風(fēng)速重現(xiàn)期換算系數(shù),因重現(xiàn)期長短與根本風(fēng)壓有關(guān),故該系數(shù)表達出構(gòu)的重要性;對于單孔跨徑指標為特大橋和大橋的橋梁(見表1.1),取1.0;對其他橋梁,取0.90;對正在施工的橋梁,取0.75;當橋梁位于臺風(fēng)多發(fā)地區(qū)時,可依據(jù)實際狀況適當提高k0值;K1-風(fēng)載阻力系數(shù),該系數(shù)反映出風(fēng)壓與構(gòu)造本身的體型、尺寸比的關(guān)系;其值主要隨構(gòu)件(桁架、橋墩和橋塔)的截面類型和尺寸等而變;K3-地形、地理條件系數(shù);該系數(shù)反映出風(fēng)壓隨地形、地理條件的不同而變化的特征;對一般地區(qū),取1.0;對山間盆地或谷地,取0.75—0.85;對峽谷口或山口,取1.20—1.4。

對于順橋向的風(fēng)荷載,規(guī)定如下:對下承式桁架橋,風(fēng)荷載標準值按其橫橋向風(fēng)壓的40%乘以桁架迎風(fēng)面積計算;對橋墩,按其橫橋向風(fēng)壓的70%乘以橋墩迎風(fēng)面積計算;對于斜拉橋、懸索橋的橋塔,按其橫橋向風(fēng)壓乘以橋塔迎風(fēng)面積計算。比照上述計算,鐵路橋梁的風(fēng)荷載計算大體一樣,但相對簡潔根本風(fēng)壓值《橋規(guī)》規(guī)定,取平坦空曠地區(qū)、離地面高10m、重現(xiàn)期為100年的10min的平均最大風(fēng)速計算根本風(fēng)壓強度。鐵路橫向風(fēng)荷載標準強度計算公式:K1—風(fēng)荷載阻力系數(shù);K2—陣風(fēng)分布系數(shù)K3——地形、地理條件系數(shù)六車輛制動力和(列車)牽引力

制動力是車輛減速或制動時的慣性力。方向:與行車方向全都。牽引力是車輛起動或加速時車輛與路面〔或鋼軌〕間作用的摩阻力。方向:與行車方向相反。作用點:鐵路軌頂以上2m,大路橋面以上1.2m。但在計算墩臺時移至支座中心處,不計因此而產(chǎn)生的豎向力和力矩。對鐵路橋,規(guī)定列車制動力或牽引力按作用在橋跨范圍內(nèi)的列車豎向靜活載的10%計算,但當其與離心力或沖擊力同時計算時,則按列車豎向靜活載的7%取值。對雙線橋,只承受一線的制動力或牽引力;對三線或三線以上的橋,只承受二線制動力或牽引力;對多線橋,在計算制動力或牽引力不考慮列車活載的橫向折減。大路只考慮制動力汽車荷載制動力按同向行駛的汽車荷載(不計沖擊力)計算,并考慮縱向折減,以使橋梁墩臺產(chǎn)生最不利縱向力的方式進展加載.

一個車道上的制動力標準值按加載長度范圍內(nèi)車道荷載總重力的10%計算,但公路一I級汽車荷載的制動力標準值不得小于165kN;公路一Ⅱ級者不得小于90kN。當車道增多時,也需要采用類似于橫向折減的辦法,對制動力進行折減。對同向行駛雙車道橋(包括雙向4車道橋),制動力標準值為按一個設(shè)計車道計算結(jié)果的兩倍;同向行駛?cè)嚨勒邽橐粋€設(shè)計車道的2.34倍;同向行駛四車道者為一個設(shè)計車道的2.68倍。

關(guān)于制動力在支座或墩臺間的傳遞與分配,規(guī)范制訂出若干具體規(guī)定?;驹瓌t是:

對剛性墩臺,制動力全部由固定支座承擔;

※對設(shè)有板式橡膠支座的剛性墩臺,按跨徑兩端支座的抗推剛度進行分配;

※對設(shè)有板式橡膠支座的柔性墩臺,按支座與墩臺剛度集成方法進行傳遞和分配。

溫度作用指因溫度的變化而引起的構(gòu)造變形和附加力。溫度的變化可分為:(年平均)均勻溫度變化和梯度溫度(溫差)兩種狀況:前者表示構(gòu)造整體在一年中的溫度變化;后者表示構(gòu)造截面上的不同點或不同材料之間的溫度差異,即沿橫截面豎向、橫向的溫度梯度。

超靜定構(gòu)造存在多余約束,熱脹冷縮將產(chǎn)生內(nèi)力或支座反力。靜定和超靜定構(gòu)造,由于構(gòu)造不同部位溫度不同,內(nèi)部將產(chǎn)生溫差力。七溫度作用對靜定構(gòu)造:均勻溫度作用通常只會導(dǎo)致構(gòu)造的伸長或縮短,不產(chǎn)生溫度附加力;超靜定構(gòu)造:由于氣溫變化引起的變形受到約束,導(dǎo)致構(gòu)造中產(chǎn)生相應(yīng)的附加力。由日照、驟冷等天氣狀況引起的溫差,則對靜定或超靜定的橋梁構(gòu)造,均可能會產(chǎn)生附加力。例如,由于材料導(dǎo)熱性的差異,在由混凝土橋面板和鋼梁組成的簡支結(jié)合梁中,會因溫差在截面土產(chǎn)生附加應(yīng)力。均勻溫度的取值,可按橋梁所在地區(qū)的氣溫條件(一般取當?shù)刈罡吆妥畹驮缕骄鶜鉁?確定;均勻溫度的變化值,應(yīng)自結(jié)構(gòu)合龍時的溫度算起。

例如,若橋位處最高和最低月平均氣溫分別為+40°C和0°C,而架梁或結(jié)構(gòu)合龍時的溫度為+20°C,則均勻溫度的變化幅度為40°C,而用于計算溫度作用效應(yīng)的均勻溫度值為+20°C。

對大路橋,計算由溫度梯度引起的溫度作用效應(yīng)時:豎向溫度梯度:可承受圖3.7所示的曲線;不計及橫向溫度梯度作用:考慮到構(gòu)造兩側(cè)腹板外的懸臂板較長,腹板受太陽直接輻射較少,梁底始終不受日照。圖中:T1表示橋面板外表的溫度;T2表示橋面板外表下100mm處的溫度(它們的取值依據(jù)橋面鋪裝類型而定);H為梁高,A為

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