美国公路桥梁设计规范中关于设计汽车荷载的研究
美国AASHTO LRFD 桥梁规范历史和目前现状
容许应力设计法 （ASD）
Qi RE/FS
Qi 荷载， RE 弹性承载力， FS 安全系数
荷载系数设计法 （LFD）
i 荷载系数，
iQi R
Qi 荷载， 强度折减系数， R 承载力
荷载和抗力系数设计法 (LRFD)
iiQ i R nR r
i 荷载修正系数， i 荷载系数， Qi 名义荷载效应， 强度折减系数，
Rn 名义承载力， Rr 乘上系数的承载力
A
8
规范特点-车辆荷载
标准规范 HS20卡车
• LRFD规范使用了新的载荷HL-93,它包括HS20卡车和一个均匀分布力； • 卡车考虑冲击系数，而均布力没有冲击系数； • 连续梁桥负弯矩区域内力和桥中跨支座反力，沿桥纵向放置两辆卡车， 两车相距15m，并布置均布力，所得到的结构内力和支座反力的90%作 为最终设计荷载。
上个世纪80年代，荷载和抗力系数设计方法被越来越多国家采用， 美国标准规范已经落后于时代要求。1986年安排了一个项目研究当 前世界各个规范特点和开发新规范的可行性；
1990年，第一版《AASHTO 荷载和抗力系数桥梁设计规范》发表 （AASHTO LRFD Bridge Design Specification），共4份草稿版本
美国从1921年开始编写公路桥梁设计规范，美国州公路协会于1931 年发表了《公路桥梁标准规范》(Standard Specifications for Highway Bridges），容许应力法(Allowable Stress Design) 被运用 这规范中；
上世纪70年代，荷载系数设计方法（Load Factor Design) 被加入的 这个规范中，该规范出版以来共有17个版本，一直到2002年停止更 新；
中美桥梁规范的桥梁荷载效应对比分析
组合箱 粱
整体 式箱 粱
３ ． ４整体式箱梁荷载组合效应对 比。中美规范对组合箱梁的荷载组
合效应对 比。中美规范在整体式箱梁上产生的弯矩组合效应总体值趋 设服 务 。 １中美组合效应对比分析计算模型 势相 同，且与跨径成正 比，中美规范产生 的弯矩组合效应增长规律一 考虑采用桥梁的截面形式选择国内常用的 梁、 板梁 、 组合箱梁及 致 ， 且 中美弯矩效应值的差值之较为稳定 ， 差值基本在 ２ ０ ０ ０ ｋ Ｎ ／ ｍ左右。 其 中，美国规范产 生的荷载效应值 比我 国规范 比我 国规 范值 大 ５ ％ 整体式箱梁， 桥梁半幅横向宽度统一选取 １ ２ ． ７ ５ ｍ。（ 表１ ） ， 。 左右 ， 且随着跨径的增大而减小。中美规范在整体式箱梁上产生 将中美规范中的汽车荷载加载于选取的桥梁上，分别计算其产生 １ 的荷载效应 ， 并按照中美各 自规范规定进行荷载效应组合 ， 以得到不同 的弯矩组合效应总体值趋势相同， 且与跨径成正比， 且我国规范组合效 规范下的荷载组合效应值 ，将中美规范荷载效应组合值与 中国桥梁规 应值 比美 国大 ３ ％ １ ２ ％左右，差值随着跨径的增大逐渐呈先大后小再 范效应值进行对比分析，判断我国汽车荷载组合效应与美 国桥梁规范 大的趋势 ， 在３ ０ ｍ左右差值不大。 ４结 论 荷载组合效应有和借鉴和完善之处 ，对我国现行规范汽车标准值进行 中美两国的桥梁规范所规定 的汽车荷载作用下的荷载效应值大不 适用 平 价。 计算选取桥梁 的恒载和汽车荷载的组合效应 ， 并对弯矩和 剪力组合效应进行对 比分析。 相同。对于中美两 国的荷载标准而言， 与跨径呈正 比， 荷载效应值的变 ２基本理论的计算假定 ： 化趋势基本相同， 且 比较稳定 ， 比值基本都在 １ Ｏ ％左右 。同时对于各类 ①本文的桥梁为简支梁 ； ②对于不 同截面形式的桥梁， 中美两 国使 桥型来说一般中国桥梁规范的弯矩效应值 比美 国桥梁规范的弯矩值效 用同一横 向分布系数 ； ③不考虑汽车冲击系数 ； ④中美两国规范中对于 应值要小， 而剪力效应值却正好相反 ， 同时中美两国桥梁规范的弯矩值 两车道不考虑车道折减， 所以本次计算选择两车道计算 ， 以确保中美规 效应相 比于剪力效应值的变化趋势要稳定些。 范标准值ｉ 亍 对 比， 恒载取 ２ ５ ｋ Ｎ ／ １ Ｔ Ｉ 。按照中美规范要求 ， 将汽车荷载 针对大跨径桥梁来说 ，我 国荷载标准对跨中弯矩的富余值较美国 分别以最不利的方式作用在桥梁上 ， 从而得到荷载组合效应值。 规范要小 ， 而支点剪力效应值考虑偏于保守 ， 所以我们在设计大型桥梁 ３ 中美 两国规 范荷载 组合 效应对 比分 析牌 轫 时候在计算满足我国荷载标准值时候，同时也要参考美国规范的汁算 ３ ． １中美规范板梁荷载组合效 直对 比。 中美规范在板梁上产生的弯 标准。 目前， 我国桥梁的建筑水平 已经从整体上步入国际先进行列 ， 但 矩组合效应值的总体趋势基本相同 ， 弯矩组合效应值且与跨径成正 比， 桥梁方面的标准规范跟不上建设的速度 。 因此 ， 需要化大力气进一步加 组合效应差值在 ５ ％ １ ４ ％ 以内， 目差值随着跨径增大而增大。 美 国规范 强公路桥梁设计 、 施工、 检验 、 评定 、 维修养护等标准 的研究和制定Ｔ 比中国规范组合所产生的弯矩要大。 板梁随着跨径的增加 ， 中美桥梁 自 作， 同时 需加强 和重 视 。要进 一 步化 大力气 集 中消 化 、 吸收 国外 在桥 梁 重与汽车荷载在板梁上产生的剪荷载组合效应值趋势相同，美 国比我 建设方面的优秀经验和教训 ， 避免走弯路 ， 实现我国公路桥涵工程的町 国规范效应产生的组合效应小 ３％ １ ３ ％， 且其差值随着跨径增大而增 持续跨越式发展。 大。但是美国规范比中国规范组合所产生的弯矩就小了些。 参考 文献 ３ ． ２ Ｔ梁荷载组合效应对比。中美规范对 Ｔ梁的荷载组合效应对 ［ １ ｌ ｒ ｒ Ｇ Ｄ ６ ２ ２ ０ ０ ４ 公 路钢 筋 混凝 土及 预应 力 混凝 土桥 涵设 计规 范【 ｓ 】 ． 北 人 民交通 出版社 ２ ０ ０ ４ ． 比。 中美规范在 Ｔ 梁上产生的弯矩组合效应总体值趋势相同 ， 且与跨径 京： 成正比， 美国规范产生的荷载效应值 比我国规范大 ５ ％以内， 且差值随 ［ ２ ］ Ｊ Ｔ Ｇ Ｄ ６ ０ － ２ ０ ０ ４ 公 路桥 涵设 计 通用规 范 『 ｓ ］ ．北京： 人 民 交通 出版社 ， ００ ４． 着跨径增大而增大。 美国规范比中国规范组合所产生的弯矩要大。 中美 ２ 规范在 Ｔ梁上产生的弯矩组合效应总体值趋势相同，中国规范的剪荷 ［ ３ ｐ Ｌ 伟杰 ， 陈思甜． 中美两国汽车荷载规范的比较研 究 ． 重庆 ： 重庆交 载组合效应值大， 美国规范产生的剪荷载组合效应值较小。 美国规范产 通 大学研 究生 院． 生的剪荷载组合效应值比我国规范相比小 １ ２ ％～ １ ７ ％左右 ， 其剪荷载组 ［ ４ ］ 周 勇军， 梁 玉照， 贺拴 海． 公路 桥 梁 汽 车荷 载标 准值 对 比分 析【 Ｊ Ｊ ． 长安 大 合效应的比直随着跨径的增大在减大。 ￣， ２ Ｏ ｌ Ｏ ， ２ ７ （ ３ ） ： １ ０ ２ － １ ０ ８ ． ３ ． ３ 组合箱梁荷载组合效应对 比。 中美规范对组合箱梁的荷载组合 ［ ￣ ］ Ｌ Ｒ Ｆ Ｄ Ｂ ｒ ｉ ｄ ｇ ｅ Ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ Ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ｆ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ． １ ｅ ｄ （ ２ ０ ０ ５ ） ． Ａ ｍｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｎ Ａ ｓ ｓ ｏ ｃ ｉ ａ — 效应对 比。中美规范在组合箱梁上产生的弯矩组合效应的总体值趋势 ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｓ ｔ ａ ｔ ｅ Ｈｉ ｇ ｈ ｗａ ｙ ａ ｎ ｄ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｏ ｉｃ ｆ ｉ ａ ｌ ｓ ，Ｗ ａ ｓ ｈ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｎ ， Ｄ． Ｃ ， ０ ０ ５ ． 相同，且与跨径成正 比，中美弯矩效 应值 的差值较 为稳定 ，基本在 ２ ５ ０ ０ ｋ Ｍ ／ ｍ左右。美国规范中的组合值所产生的弯矩大于中国规范组合 ［ ６ ］ 吴腾 ， 葛耀君 ， 熊涪现行国内外公路桥梁汽车荷载及其响应的比较『 Ｊ １ ． 所产生的弯矩， 但是差值在 ６ ． ７ ％＇ － １ １ ． ５ ％以内。 中美规范在组合箱梁上产 结构工程 ￣， ２ ０ ０ ８ ． 生的弯矩组合效应 的总体值趋势相同， 且与跨径成正比， 中美弯矩效应 王向阳， 季少波， 石明强． 中美桥梁设计规 范的 内力计算比较研究ｌ Ｊ ｊ － 世 值的差异比值较为稳定。其中中国规范所产生的剪荷载组合效应值大 界桥 梁， ２ ０ ０ ７ ． 于美 国规范值 ， 比美国大 １ ２ ￣ ／ ￣１ ７ ％。 ［ ８ １ ￣ ｔ ． 参考国外设计规范试论我 国公路桥梁设计荷载 ． 公路 ， ２ ０ ０ １ ．
11-美国公路桥梁设计规范中关于设计汽车荷载的研究
设 计 双 轴 （Ｂ） 设 计 车 道 （Ｃ） ２ 辆 设 计 货 车 （Ｄ）
ｍａｘ（Ａ＋Ｃ，Ｂ＋Ｃ， ０．９Ｃ＋０．９Ｄ）
ｍａｘ（Ａ＋Ｃ，Ｂ＋Ｃ）
｛ 并记 Ｉｋ１ ＝ （Ｄ２ ＋Ｄ４）／ｈ Ｉｋ２ ＝ （Ｄ０ ＋Ｄ１ ＋Ｄ３）／ｈ 则区间［ａ，ｘｉ］上ｎ 辆轻车可能发生 的 最 不 利 内 力为ｕｎ（ｉ）＝Ｍ （ａ，ｘｉ），经 数 学 推 导 知ｕｎ（ｉ）满 足 如 下递推公式： ｕｎ＋１（ｉ）＝ ｍａｘ｛ｆ（ｘｉ）＋ｕｎ（ｉ－Ｉｋ１），ｕｎ＋１（ｉ－１）｝
ＨＬ－９３设计汽车荷载在 ＭＩＤＡＳ Ｃｉｖｉｌ通用有限元软件中的快速实现方法。对国外某实桥进行 ＨＬ－９３ 设 计 汽 车
荷载效应分析，并与中国规范做对比分析。结果表明：对该多跨等截面连续 梁，随 着 轴 距 的 增 加，主 梁 支 点 负 弯 矩、
跨中正弯矩逐渐减小；而随着车距的增加，跨中正弯矩基本不变，支点负弯矩呈 现 先 增 大 而 后 逐 渐 减 小 的 规 律 。 中
设计货车的前 车 轴 重 为 ３５ｋＮ，两 后 车 轴 重 为 １４５ｋＮ，２个１４５ｋＮ 的轴距在 ４．３～９．０ ｍ 之 间 变 化，横向 轮 距 １．８ ｍ；设 计 双 轴 应 包 括 １ 对 １１０ｋＮ 的轴重，轴 距 １．２ ｍ，横 向 轮 距 １．８ ｍ；设 计 车 道 荷 载由１ 个 ９．３ｋＮ／ｍ 的 纵 向 均 布 荷 载 组 成，横 向 假 定设计车道荷载均布在 ３．０ ｍ 的宽度上。ＨＬ－９３ 中 １ 辆 设 计 汽 车 荷 载 的 计 算 图 示 见 图 １。 ２．３ 设 计 汽 车 荷 载 的 选 用 原 则
利用上 式 可 依 次 求 得 ｕ１ （０）≤ｕ１ （ｉ）≤ｕ２ （ｉ），
３ 影 响 线 计 算 原 理 介 绍 ＡＡＳＨＴＯ ＬＲＦＤ（１９９４）汽 车 荷 载 的 计 算 需 要
刘健博士-美国AASHTOLRFD桥梁规范历史和目前现状1
1990年，第一版《AASHTO 荷载和抗力系数桥梁设计规范》发表 （AASHTO LRFD Bridge Design Specification），共4份草稿版本
在结构设计中，由于涉及到不同时期的结构，不同的分析方法被运用。
新匝道包括桥面板，钢混叠合梁，支座，立柱和下部基础，使用 LRFD 设计方法，而旧钢桥桥台则使用 ASD 法复核其承载力，对于在旧高架上 的新叠合梁设计采用 LFD。
考虑到地震对新，旧桥的影响，开发了三维有限元模型，要求新桥设计 能符合抗震要求，对旧桥部分，提供抗震加固方案。
（1）标准规范设计荷载横向分布系数比LRFD大； （2）标准规范中斜桥斜度和跨径的影响没有考虑； （3）LRFD规范中，斜桥斜度越大，荷载分布系数越小； （4）LRFD规范中，跨径越大，荷载分布系数越小。
设计案例-背景
Gowanus 高速公路 拓宽改造工程
位于：美国纽约城 建于：1941年， 60年代拓宽 总长：约10公里 车道：双向4车道->双向6车道 车流量：约20万次/日 上部结构：钢混叠合梁，大部 分桥跨采用简支梁形式，部分 路段采用双层结构 下部结构：钢结构桥墩
高架位置
设计案例
设计案例
设计案例-拓宽措施
为了解决以上困难，主要做法有： 1）在立交处拓宽高架宽度； 2）使用快速固结混凝土浇筑桥面板； 3）充分利用中央横隔带的宽度； 4）每次只更换一条行车道的桥面铺装； 5）设计一条独立的车道分流交通。
B
A
B 平面图 截面 B-B
平面图 A
对比分析中美巴公路桥梁设计规范荷载效应
交通科技与管理85规划与管理对比分析中美巴公路桥梁设计规范荷载效应钱亚萍,焦梦莹（安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司,合肥 230000）摘 要：本文以中美巴公路桥梁工程设计规范为研究视角，对比分析三国桥梁工程设计的荷载效应。
分析发现：桥梁恒载效应未存在较大差异；国内设计标准中，针对车辆荷载作用制定的设计标准，在结构性能上优于美巴设计标准。
关键词：荷载效应；桥梁设计；规范对比0 引言 美国的经济发展在国际上首屈一指，其交通运输是提升美国经济发展的关键产业。
国内经济实力追赶美国的过程中，桥梁工程设计规范问题逐渐凸显。
国内现阶段以一带一路发展战略为核心，极大程度地影响着巴基斯坦。
因此，对比中美巴桥梁设计规范，具有研究意义。
1 工程建设基础信息 以某高速公路为研究视角，公路全长39.3公里，建设标准设计为：设计行驶速度为每小时100千米，双向四车道通行标准，路基宽度参数设计为24.5米。
在桥梁设计期间，以国内设计标准为核心，同时考量美标、巴基斯坦的荷载设计规定，以此完成荷载对比分析。
2 对比中美桥梁工程的设计方法2.1 中国桥梁设计规范 中国在桥梁工程设计规范中，是以概率论为核心，以极限状态作为设计方向。
关系式①y0S≤R。
公式中字母表达含义：y0对应桥梁结构体系中的关键参数，依据公路桥涵安全设计标准为基础，一级设计标准安全等级取值为1.1，二级设计标准安全等级取值为1.0，三级设计标准安全等级取值为0.9；S表示交通工具对桥梁工程产生的荷载效应，作为组合设计参数；R表示桥梁工程各部分构件的承受能力设计参数[1]。
2.2 美国桥梁设计规范 美国在桥梁结构设计的标准内容，是以桥梁结构稳定性相关理论为设计方向，设计思路为“荷载对应抗力系统”。
设计标准关系式为②Wn≤φRn。
关系式中字母表达含义：Wn表示的是桥梁结构承受交通工具的荷载效应设计组合值；R0表示结构抗力的设计标准参数，取决于材料自身强度属性；φ表示的是桥梁结构在对抗车辆荷载时，自身性能将会发生折减，此参数为折减系数，取值范围[0.7，0.9]。
各国桥梁设计规范中的汽车荷载冲击系数
一、引言
汽车在桥上行驶，桥梁产生的应力与应变，比大小相等 的静荷载引起的要大，这是因为汽车荷载不是缓慢的加到桥 上的，而是以较快的速度突然加载于桥上，因而使桥梁发生 振动。同时由于车辆驶过时路面不平顺等原因也会使桥梁发 生振动。这种由于荷载的动力作用导致桥梁发生振动而造成 内力加大的现象即为冲击。也就是说，桥梁不仅承受车辆自 身的重力，还受到一种冲击力[1]。这种冲击力就是利用汽车 荷载乘以冲击系数来描述的。而目前常用的动力冲击系数μ （IM）。其表示在动态车辆荷载作用下的桥梁静态响应的增 量比。然而，动力放大系数 （DAF ）也被用来表征动力冲 击效应的大小，其值为最大动力响应与最大静力响应的比值。 因此，这两个定义的关系为：μ=DAF-1[2]。
3．英国 英国在 1978 年的 BS5400 规范规定了设计荷载中已包 含 25%的冲击效应。而在 2006 年的新规范《英国钢桥、混 凝土桥和组合桥规范》（BSI2006）规定了两种公路桥梁荷 载，即规则交通荷载和不规则交通荷载。这两种荷载情况下 冲击系数都取 0.25。实质上英国关于冲击系数的规定没有发 生变化。 4．日本 日 本 1972 年 公 路 桥 设 计 规 范 规 定 ： 钢 桥 μ=20/ （50+L）；钢筋混凝土桥μ=7/（20+L）；预应力混凝土桥 μ=10/（50+L）。然而，在日本 1996 年的 JRA 规范中除了 把冲击系数定义为桥梁跨径的函数，冲击系数还与桥梁上的 荷载类型有关，当考虑卡车荷载动力效应时，所有类型桥梁 的冲击系数表达式是一样的为：μ=20/（50+L）；当考虑车 道荷载的动力效应时，冲击系数的的规定与 1972 年的日本 公路桥设计规范相似，不同桥梁类型冲击系数的表达形式不 同：钢桥μ=20/（50+L）；钢筋混凝土桥μ=7/（20+L）；预 应力混凝土桥μ=10/（25+L）。 5．德国 德国（DIN1072）规范规定冲击系数为跨径的单调减函 数随跨径的增加而减小，即：μ=0.4-0.008L 当 L ≥50 m 时， μ=0。 6．中国《公路桥涵设计通用规范》 中国的 1989 年公路桥涵设计通用规范把冲击系数定义 为跨境的函数，在对 89 年的规范修订时，根据 7 座跨径不 同、 初始条件不同的桥梁的实测中收集了 6,600 多个具有 一定代表性的冲击系数样本，通过回归分析，得到冲击系数 与桥梁结构基频之间的关系曲线，经过调整和修改后，即得 到了 2004 年《公路桥涵设计通用规范》中的公式，2015 年在修订规范时沿用这一公式。 中国《公路桥涵设计通用规范》 （1）JTJ021-89 《公路桥涵设计通用规范》 ①钢筋混凝土桥 当 L≤5m 时，μ=0.3 当 5m<L<45m 时，μ=0.3×（1.125-0.025L） 当 L≥45m 时，μ=0 ②钢桥 μ=15/37.5+L
中美公路桥梁设计规范的汽车荷载效应对比分析
中美公路桥梁设计规范的汽车荷载效应对比分析作者：李清富赵姝彬李承昌来源：《河南科技》2019年第19期摘要：本文以不同标准跨径的单梁单车道简支T型梁为样本桥梁，将我国《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2015）和美国AASHTO规范规定的汽车荷载分别作用在不同跨径的简支梁桥上，计算了汽车荷载标准值作用下以及分别考虑汽车荷载冲击作用、多车道横向折减和汽车荷载分项系数影响的样本桥梁的跨中弯矩值和支点剪力值，并进行对比分析。
结果表明，对于样本桥梁，我国规范的汽车荷载标准值效应以及考虑汽车荷载冲击作用、多车道横向折减影响时的汽车荷载效应计算值均高于美国规范，考虑汽车荷载分项系数影响的汽车荷载效应计算值总体上小于美国规范。
本研究可为我国今后修订汽车荷载标准提供一定的参考。
关键词：桥梁设计规范;汽车荷载效应;冲击系数;横向折减系数;荷载分项系数中图分类号：U441.2 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2019）19-0111-06Abstract： In this paper， single-beam single-lane simply supported T-beams with different standard spans were used as sample bridges， and the vehicle loads specified in the General Code for Design of Highway Bridges and Culverts （JTG D60—2015） and the American AASHTO Code were applied to different spans. On the simply supported beam bridge of the diameter， the mid-span moment value and the fulcrum shear force of the sample bridge under the influence of the vehicle load standard value and the influence of the vehicle load impact， the multi-lane lateral reduction and the vehicle load component coefficient were calculated respectively. Values were compared and analyzed. The results show that for the sample bridge， China's standard vehicle load standard value effect and the calculation of the vehicle load effect when considering the impact of the vehicle load and the multi-lane lateral reduction are higher than the US standard， and the car considering the car load component coefficient is considered. The calculated load effect is generally smaller than the US specification. This study can provide a certain reference for China's revision of vehicle load standards in the future.Keywords： bridge design specification;vehicle load effect;impact coefficient;transverse reduction factor;load partial coefficient汽车荷载是桥梁设计最基本也是最重要的设计参数。
桥梁设计中的桥梁荷载规范要求
桥梁设计中的桥梁荷载规范要求桥梁的设计和建造是一项复杂而重要的任务，而其中一个重要的因素就是荷载规范要求。
荷载规范要求用于确定桥梁能够承受的荷载范围，以确保其结构的安全性和可靠性。
本文将介绍桥梁设计中的荷载规范要求，包括常见的荷载类型以及对应的规范要求。
1. 桥梁荷载的类型桥梁所承受的荷载主要包括以下几种类型：1.1 静态荷载：静态荷载指的是桥梁上静止的荷载，如自重、桥面荷载、栏杆以及附属构件的重量等。
1.2 动态荷载：动态荷载指的是桥梁上移动的荷载，如车辆荷载、行人荷载以及风荷载等。
1.3 环境荷载：环境荷载指的是桥梁所面临的自然环境的荷载，如温度荷载、湿度荷载、冰雪荷载以及洪水荷载等。
2. 桥梁荷载规范要求为确保桥梁的安全性和可靠性，各国均制定了相应的桥梁荷载规范要求。
以下是一些常见的荷载规范要求：2.1 AASHTO LRFD规范：美国联邦公路管理局采用的AASHTO LRFD（美国公路和交通官员联合会梁式桥设计规范）是目前最常用的桥梁荷载规范之一。
该规范要求考虑静、动、环境荷载，并提供了详细的设计方法和荷载组合。
2.2 欧洲荷载规范：欧洲桥梁设计采用的荷载规范为EN 1991，该规范包含了静、动、环境荷载的计算方法，对于不同类型的桥梁和荷载情况有不同的设计要求。
2.3 中国荷载规范：中国桥梁设计采用的荷载规范为《公路桥梁设计规范》，该规范对静、动、环境荷载的计算方法和设计要求进行了详细规定。
2.4 其他国家的荷载规范：其他国家也都制定了相应的荷载规范，如英国的HA规范、澳大利亚的Austroads规范等，其目的都是确保桥梁的安全和可靠性。
3. 荷载规范的设计方法荷载规范要求通常在桥梁的设计中采用相应的荷载组合进行计算。
以下是一些常见的荷载组合：3.1 全员组合：全员组合是指在桥面上考虑最不利的车辆位置，将车辆荷载和行人荷载同时施加于桥梁上。
3.2 组合轴：组合轴是指在桥面上选取车辆位置和车辆荷载的组合。
aashto标准lrfd section
aashto标准lrfd sectionAASHTO标准指的是美国国家公路运输协会(American Association of State Highway and Transportation Officials)所发布的道路和桥梁设计标准。
AASHTO标准LRFD章节(Load and Resistance Factor Design)是AASHTO标准中的一个重要章节，适用于桥梁和其他结构的设计。
LRFD设计方法是一种概率设计方法，基于结构的承载能力和荷载的可变性，考虑了多种不同荷载条件下的结构安全性。
它是一种更先进的设计方法，相较于以往使用的工作应力设计方法，能够更准确地评估结构的可靠性。
AASHTO标准LRFD章节包含了许多重要的内容。
下面将介绍一些常见的主题和原则：1.桥梁荷载：AASHTO标准LRFD章节详细介绍了各种类型的荷载，包括活载、死载、风荷载、地震荷载等。
对于每种荷载，标准提供了相应的设计指导和计算方法。
2.结构可变性：LRFD方法考虑了结构参数和荷载参数的不确定性。
标准中提供了可变性系数和荷载和阻力因子的取值范围，以便结构工程师在设计时考虑不同参数的变化。
3.结构分析：AASHTO标准LRFD要求工程师进行详细的桥梁结构分析，包括静力分析、动力分析和非线性分析等。
这些分析方法可以更好地考虑荷载的变化、结构的形状和材料的非线性特性等因素。
4.承载力评估：AASHTO标准LRFD章节提供了评估桥梁承载力的方法和准则。
通过这些准则，工程师可以计算出桥梁在不同荷载条件下的极限承载力，并将其与设计荷载进行比较。
5.材料规范：AASHTO标准LRFD章节还包括了桥梁材料的规范和设计准则。
这些材料包括混凝土、钢材、预应力钢束等。
标准提供了特定的材料参数和设计要求，以确保结构的安全性和可靠性。
6.施工和质量控制：AASHTO标准LRFD章节还包括施工和质量控制的要求。
标准要求在桥梁的建造过程中进行严格的质量控制，以保证结构的完整性和性能。
中外桥梁设计规范汽车荷载比较
中外桥梁设计规范汽车荷载比较
李文生;郝峻峰
【期刊名称】《上海公路》
【年(卷),期】2010(000)002
【摘要】桥梁结构在其寿命周期内所经历的最主要的活载是汽车荷载.近几十年经济的快速增长,使得交通状况发生了显著的变化,交通量、车辆载重量等均有显著的提高;国内外经济交流的愈趋频繁,对于桥梁设计者而言,有必要了解各国的规范.为此针对D60、BS5400、AASHTO、Eurocode等规范,通过车道划分、荷载标准值、折减系数、冲击系数、布载方式等方面对汽车荷载进行了分析比较.发现在跨径小于200 m时,BS5400规范的荷载值最高;在80 m跨径以下D60规范的荷载值最低,Eurocode在80 m到200 m跨径最小;当将荷载标准值外推至200 m跨径以上时,D60最高,Eurocode最低.
【总页数】5页(P58-61,68)
【作者】李文生;郝峻峰
【作者单位】山西远方路桥(集团)有限公司;同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司
【正文语种】中文
【相关文献】
1.美国公路桥梁设计规范中关于设计汽车荷载的研究 [J], 阮怀圣;马润平
2.基于桥梁新旧设计规范变化的汽车荷载效应分析 [J], 钱大高
3.中美印桥梁设计规范汽车荷载比较 [J], 白午龙
4.各国桥梁设计规范中的汽车荷载冲击系数 [J], 翟威威;杨建荣
5.中美公路桥梁设计规范的汽车荷载效应对比分析 [J], 李清富; 赵姝彬; 李承昌因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
美国公路桥梁设计规范中关于设计汽车荷载的研究
ｌ
引
言
随着中国桥梁建设的快速发展，中国桥梁设计 逐步向海外市场拓展，在亚洲、非洲等地承担建设各 种高速公路和桥梁Ｊ］。目前，在很多非洲和亚洲国 家，美国桥梁结构设计规范（ＡＡＳＨＴｏ Ｉ。ＲＦＤ）被普 遍接受。ＡＡＳＨＴＯ Ｉ。ＲＦＤ（１９９４）中设计汽车荷载 种类多样，其不但有车道荷载。而且有变轴距、变车 距等形式的车辆倚载，这与中国《公路桥涵设计通用 规范》（ＪＴＧ Ｄ６０一２００４）（简称中国０４规范）对于汽 车荷载的规定有较大不同。对ＡＡＳＨＴｏ
至坐．
．１．丝．Ｉ
图２汽一２０荷载计算图示
万方数据
美国公路桥梁设计规范中关于设计汽车荷载的研究
阮怀圣．马润平
６７
行车方向
ＭＩＤＡｓ
ｂ
ｃｉｖｉｌ提供了一种快速解决方法——“移动
。
１．坐！坐＋坐：！！：坐．Ｉ
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ｌ
荷载追踪器”。该工具可以方便、快速地追踪并直观 地显示导致梁单元产生最大（最小）内力（包括支座
‘ｌ有限元软件中ＨＬ一９３设计汽车荷载的实现 ４．１变轴距、变车距的实现方法 ＨＬ一９３设计汽车荷载荷载类型多样，且存在 变轴距、变车距等形式，但国内目前已有的桥梁专业 软件还没有针对美国桥梁设计规范专门开发的模 块，因此给工程师的海外桥梁设计带来一定的难度。
Ｆ（竹，￡ｌ，￡２，…，￡。）＝∑，（￡ｉ）
ｋＮ
２．１多车道荷载布置
化，横向轮距１．８ ｍ；设计双轴应包括１对１１０
的轴重，轴距１．２ ｍ，横向轮距１．８ ｍ；设计车道荷 载由１个９．３ ｋＮ／ｍ的纵向均布荷载组成，横向假 定设计车道荷载均布在３．Ｏ ｍ的宽度上。ＨＬ一９３ 中１辆设计汽车荷载的计算图示见图１。 ２．３设计汽车荷载的选用原则
中美公路桥梁规范设计汽车荷载对比
中美公路桥梁规范设计汽车荷载对比闫保民;李松辉【摘要】为对我国汽车荷载标准值在目前所处世界水平有较为客观的定位,同时,为我国将来公路桥梁新规范的修订建立基础.首先阐述中国新旧规范以及美国HL-93规范对设计汽车荷载的规定;其次以6、8、10、13、16、20、25、30 m不同跨径T型截面简支梁桥为基准,系统推算不同跨径T型简支梁桥在中美规范规定汽车荷载作用下的跨中弯矩和支点剪力;最后,系统对比分析荷载效应的绝对值与相对值.研究结果表明:与美国规范相比,中国规范相对来说较为保守,且不够直观,我国现行汽车荷载标准规范在国际上大致处于中等位置,在考虑与原规范联系性的基础上适当借鉴美国规范.【期刊名称】《河北工程大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(033)001【总页数】4页(P53-56)【关键词】汽车荷载标准;跨中弯矩;支点剪力;荷载效应对比;中美【作者】闫保民;李松辉【作者单位】山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室,山东青岛266590;山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室,山东青岛266590【正文语种】中文【中图分类】U447汽车荷载标准是公路桥梁设计重要依据之一，是设定安全可靠的鉴定荷载标准的首要前提。
桥梁的安全性、经济性、耐久性与汽车荷载标准的合理性有着密不可分的关系，通过与国外汽车荷载标准的对比，找出自身的不足，从而予以改善。
专家在研究不同国家之间荷载规范的基础上，得知我国现行规范的汽车荷载代表值中的标准值相当于美国规范中的汽车荷载值，均是依靠不同的分项系数来满足不同极限状态要求[1]，且美国桥梁设计规范内容全面，在总体上运用了结构可靠度理论[2]，故比较我国与美国AASHTO FRLD中的汽车荷载代表值之间的区别，比较具有实在意义。
本文将我国规范与美国HL-93规范规定的汽车荷载分别作用到不同跨径简支梁桥上，计算最不利布载下的跨中弯矩值、支点剪力值，经过对比分析，研究二者的区别与联系。
中美巴公路桥梁设计规范荷载效应分析比较
美国标准[1]关于桥梁结构设计总体上是以可靠度理论为基础，采用荷载—抗力系数设计法(Load and
Resistance Factor and Design Method)
Wu ≤ ΦRn
(2)
式中：Wu 为荷载效应组合设计值；Rn 为结构抗力标准值，由材料强度标准值计算确定；Φ 为结构抗力折
减系数，如表 1 所示。
公路-I 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 Pk 按下列规定选取： 桥梁计算跨径 L0 ≤ 5 m 时，Pk = 270 kN；桥梁计算跨径 L0 ≥ 50 m 时，Pk = 360 kN；桥梁计算跨径 5 m < L0 < 50 m，Pk 值采用直线内插求得。 计算剪力效应时，集中荷载的标准值应乘以 1.2 的系数。
2.2. 设计方法比较分析
中国规范[2] [3]设计方法采用以概率论为基础，分项系数表达的极限状态设计方法设计。
DOI: 10.12677/hjce.2020.91005
36
土木工程
蒙江鹏 等
γ0S ≤ R
(1)
式中：γ0 为桥梁结构的重要性系数，按公路桥涵的设计安全等级，一级、二级、三级分别取用 1.1、1.0 和 0.9；S 为作用(或荷载)效应(其中汽车荷载应计入冲击系数)的组合设计值；R 为构件承载力设计值。
式(1)不等式左 1/γ0 相当于式(2)不等式右的 Φ，由表 1 知，当设计安全等级为一级时，1/γ0 与表 1 值 相比接近美标钢筋混凝土纯弯、轴拉、弯拉构件的折减系数，但比美标轴压、弯压和剪扭构件的折减系 数都要大。
3. 设计梁体类型的选取
本项目整体式路基对应的桥梁宽度为 24.7 m，即为
混凝土简支板梁桥车轮荷载分布
这两个加载情况被称为“中心加载”和“偏心加载”。有肩桥梁除了每车道设计车辆外，还引入故障车辆在边缘附近加载，这个加载情况称为“偏心超载”。无肩和有肩双车道桥梁中心和边缘加载情况分别如图1和图2所示。考虑临界或高估纵向弯矩，将车轮荷载布置在距边缘0.3米（1英尺）处。然而《AASHTO》规定荷载距路边或栏杆0.6米（2英尺），这更符合真实情况。
美国国家公路与运输协会标准规范
混凝土板桥是根据主筋平行于交通方向来设计的。《AASHTO》设计方法最初是从上世纪40年代发展起来的，主要基于Westergaard（1926，1930）和Jensen（1938，1939）的研究工作。对于简支板梁桥，《AASHTO》标准规范建议了三种方法来确定活载HS20的加载弯矩:
当与有限元结果相比较时，本文只考虑《AASHTO》给出的经验公式（1）和（2）。《AASHTO》要求边梁沿着这些板的自由边。边梁活载弯矩指定为0.1 PS（对于一辆HS20车P=72kN或16千磅，S为跨径）。《AASHTO》并未指定边梁的宽度。然而一些交通部门采用边梁450mm（18英寸）。最后，最大的有限元分析活载挠度与《AASHTO》挠度标准（S/800）进行对比。板厚度控制计算根据《AASHTO》第8.9.2条关于活载挠度的规定；对于主筋平行于交通方向板桥，最小厚度1.2(S+10)/30（英尺），相当于国际单位制中1.2(S+3000)/ 30（mm）。
国内规范与美国AASHTO LRFD规范汽车荷载对比
国内规范与美国AASHTO LRFD规范汽车荷载对比摘要：随着国内基础设施建设市场不断向海外拓展，国外同行业规范标准越来越多的被我们所接触到。
本文通过对国内规范与美国规范关于汽车荷载标准的简单对比阐述了两种规范对汽车荷载标准规定的差异。
关键词：国内规范；美国规范；汽车荷载；对比近几年随着国外市场的不断拓展，国内基础设施建设行业在亚洲、非洲等地承担了多条公路援建项目。
在这些国家中，美国桥梁结构设计规范(AASHTO LRFD)被普遍采用。
而美国桥梁设计规范(AASHTO LRFD)与国内的《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2021）在一些标准规定方面存在着差异。
下面本文作者将根据所参与的一个国外项目对国内规范与美国规范汽关于车荷载标准的差异做简单对比。
在2021年参加了某国外援建项目的设计工作，根据当地政府要求考虑采用美国规范的相关标准规定作为本项目的建设标准。
为顺利完成本项目，我们对美国相关规范标准进行了深入学习，并对国内外规范标准做了简单对比。
下面是对汽车荷载标准所做的简单对比情况。
一、汽车荷载标准规定对比根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2021）4.3条规定汽车荷载分为公路-Ⅰ级和公路-Ⅱ级两个等级。
汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成。
公路-Ⅰ级车道荷载的均布荷载qk=10.5kN/m;集中荷载Pk根据桥梁计算跨径变化而变化。
桥梁计算跨径小于或等于5m时，Pk=180KN；当桥梁计算跨径大于或等于50m时Pk=360KN；公路-Ⅱ级车道荷载的均布荷载qk和集中荷载Pk按公路-Ⅰ级车道荷载的0.75倍采用。
根据美国AASHTO LRFD规范3.1.6.2条规定，设计汽车活载考虑了三种荷载：设计货车、设计双轴、设计车道荷载。
设计车道荷载分别与设计货车和设计双轴进行效应组合，取最不利组合作为控制组合。
设计车道荷载为均布荷载qk=9.3kN/m；设计双轴为一对110KN的轴，轴距1.2m；设计货车分为HS 25、HS 20等型号，型号不同，总轴重不同。
国外桥梁荷载文献
国外桥梁荷载文献一、引言桥梁是现代交通建设中的重要组成部分，承载着车辆和行人的重要通道。
在桥梁设计过程中，荷载是一个重要考虑因素。
本文将以国外桥梁荷载文献为主题，探讨国外在桥梁荷载研究方面的一些重要成果和发展趋势。
二、静力荷载静力荷载是指桥梁所受到的静态作用力，主要包括自重、车辆荷载和行人荷载。
国外研究发现，桥梁的自重对于构件的设计起着重要作用，因此在桥梁设计中需要准确计算桥梁自重。
此外，不同类型的车辆对桥梁荷载的影响也是重要的研究方向之一。
国外研究表明，高速公路上的重型货车和轻型乘用车对桥梁的荷载影响较大，因此在桥梁设计中需要考虑这些车辆的荷载。
三、动力荷载动力荷载是指桥梁所受到的动态作用力，主要包括风荷载和地震荷载。
国外的研究表明，风荷载是桥梁设计中一个重要的考虑因素，特别是在高风区的桥梁设计中，需要进行风洞试验和数值模拟，以准确计算桥梁所受到的风荷载。
此外，地震荷载也是桥梁设计中的重要考虑因素之一。
国外的研究表明，地震荷载对于桥梁的破坏起着重要作用，因此需要进行地震动力学分析，以确保桥梁的抗震能力。
四、疲劳荷载疲劳荷载是指桥梁所受到的反复荷载作用，主要包括车辆荷载和温度荷载。
国外的研究表明，车辆荷载是桥梁疲劳破坏的主要原因之一，因此需要进行疲劳寿命评估，以确保桥梁的安全性。
此外，温度荷载也是桥梁疲劳破坏的重要因素之一。
国外的研究表明，温度变化对桥梁构件的影响较大，因此需要进行温度应力分析，以预测桥梁的疲劳寿命。
五、特殊荷载特殊荷载是指桥梁所受到的非常规荷载作用，主要包括冰雪荷载和船舶碰撞荷载。
国外的研究表明，冰雪荷载对于一些北方地区的桥梁设计起着重要作用，因此需要进行冰雪荷载试验和数值模拟，以准确计算桥梁所受到的冰雪荷载。
此外，在水上交通建设中，船舶碰撞荷载也是重要的考虑因素之一。
国外的研究表明，船舶碰撞荷载对于桥梁结构的破坏具有较大影响，因此需要进行碰撞试验和数值模拟，以确保桥梁的安全性。
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万方数据
６８
世界桥豢
２０１２，４０（１）
ｘ二．
６
图 ６
剪
＋，
毓～
圈７弯矩包络圈
ｔ，Ｌｔ
Ｔ’，’，，＇，
圈８第３支点量大负弯矩影响线豆最不利工况下的车辆布置
由图８可见．第３支点产生最大负弯矩时，“２ 辆设计货车荷载”中两车的车距为２１．３６ ｍ，且前车 距离支点的距离为１２．１９ ｍ；“设计车道荷载”加载 在第２与第３跨。 ５．１．３中、美两国荷载效应对比分析 就中、美两国设计汽车荷载效应做了对比分 析口］，见表３。
Ｉ，ＲＦＤ（１９９４）规定对于１辆设计汽
车荷载（ＨＬ一９３设计汽车荷载），应包括下列２项 的组合：①设计货车或设计双轴；②设计车道荷载。 设计货车的前车轴重为３５ ｋＮ，两后车轴重为
２
ＨＬ一９３设计汽车荷载 参照ＡＡＳＨＴ０ ＬＲＦＤ（１９９４）第３．６．１．１条，当
１４５
ｋＮ，２个１４５ ｋＮ的轴距在４．３～９．Ｏ ｍ之间变
者小１５％左右。 关键词：ＡＡＳＨＴ０ Ｉ。ＲＦＤ；设计汽车荷栽；影响线；动态规划法；分析 中图分类号：Ｕ４４１．２；Ｕ４４２．５１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７１—７７６７（２０１２）Ｏｌ—００６５一０５
ｌ
引
言
随着中国桥梁建设的快速发展，中国桥梁设计 逐步向海外市场拓展，在亚洲、非洲等地承担建设各 种高速公路和桥梁Ｊ］。目前，在很多非洲和亚洲国 家，美国桥梁结构设计规范（ＡＡＳＨＴｏ Ｉ。ＲＦＤ）被普 遍接受。ＡＡＳＨＴＯ Ｉ。ＲＦＤ（１９９４）中设计汽车荷载 种类多样，其不但有车道荷载。而且有变轴距、变车 距等形式的车辆倚载，这与中国《公路桥涵设计通用 规范》（ＪＴＧ Ｄ６０一２００４）（简称中国０４规范）对于汽 车荷载的规定有较大不同。对ＡＡＳＨＴｏ
美国公路桥梁设计规范中关于设计汽车荷载的研究
阮怀圣，马润平
６５
美国公路桥梁设计规范中关于设计汽车荷载的研究
阮怀圣。马润平
（中铁大桥勘测设计院集团有限公司，湖北武汉４３００５６）
摘要：美国公路桥梁设计规范（ＡＡＳＨＴ０ ＬＲＦＤ）中设计汽车荷载种类多样且复杂，介绍该规范中关于
ＨＬ一９３设计汽车荷载的相关规定，以及荷载影响线的动态规划法分析原理，进而研究变轴距、变车距等形式的
‘ｌ有限元软件中ＨＬ一９３设计汽车荷载的实现 ４．１变轴距、变车距的实现方法 ＨＬ一９３设计汽车荷载荷载类型多样，且存在 变轴距、变车距等形式，但国内目前已有的桥梁专业 软件还没有针对美国桥梁设计规范专门开发的模 块，因此给工程师的海外桥梁设计带来一定的难度。
Ｆ（竹，￡ｌ，￡２，…，￡。）＝∑，（￡ｉ）
收稿日期：２０１１—０９一１９
ＬＲＦＤ（１９９４）规定，对于设计汽车荷
载产生的最大内力效应取下列３种情况的最大值： ①设计双轴的效应与设计车道荷载效应的叠加；②１ 辆设计货车（变轴距）的效应与设计车道荷载效应的 叠加；③２辆设计货车效应的９０％与设计车道荷载
作者简介：阮怀圣（１９８２一）．男．丁程师．２００６年毕业于西南交通大学土木工程专业，工学学士，２００８年毕业于西南交通大学桥梁与隧道工程
载的影响线疲劳加载。
ｍ。贝雷梁标准段长３．０４８
ｍ，
高２．４３４ ｍ，双向两车道位于贝雷梁内侧，车道净宽
７．３５
ｍ，多车道系数ｍ—１．Ｏ，活载冲击系数１＋口＝
１．１９６，主梁横断面见图４。
图４贝雷粱横断面示意
５．１汽车荷载加载分析 ５．１．１最不利加载工况 该桥采用ＡＡｓＨＴ（）ＬＲＦＤ（１９９４）进行结构设 计，为简化计算，汽车荷载计算时只考虑其中１片主 桁，且按照加载１车道考虑。其中支座最大、最小反 力值见图５，其对应的最不利加载工况为０．９ｘ（设 计车道荷载＋２辆设计货车荷载）；剪力包络图见图 ６，其对应的最不利加载工况为ｏ．９×（设计车道荷 载＋２辆设计货车荷载）；弯矩包络图见图７．其对应 的最不利加载工况为跨中最大正弯矩：１辆设计货 车荷载＋设计车道荷载；支点最大负弯矩：ｏ．９×（设 计车道荷载＋２辆设计货车荷载）。
ｉ＝１
于是，求区间［ｎ，６］上１列轻车引起的最不利内 力Ｍ（口，６）可归结为求具有变量（卵，￡。，￡２，…，￡。）的 函数Ｆ（ｎ，￡。，￡２，…，ｆ。）在线性约束下的最大值 问题；
Ｐ１ Ｐ２ Ｐ３ Ｐ４ Ｐ４ Ｐ，
Ｐ２
Ｐ１
Ｐ’
Ｐｌ
Ｐ２
卜丝．卜一至旦！．一．｝－堕．Ｉ．旦！斗．皇！
．卜一堕．卜——至坐——一．＋—丝．｝．
孙默 反反
ｌ ００Ｚ
ｌ（）４ｌ ｌ ０４９ ｌ Ｕ４９ ｌ Ｕ４ｌ ｌ ｕＵｚ
单位：ｋＮ
图５支座反力值
因此，ＨＬ一９３设计汽车荷载可使用“最不利 点”的影响线加载方式。 ４．３车辆最不利加载位置的确定 对于某加载工况下，如何确定车辆的最不利加 载位置也是设计人员关心的问题。据了解，国内大 多数专业桥梁软件一般都只输出最不利内力，并不 提供车辆的最不利加载位置，这对于要求精细的海 外桥梁结构设计来说，显得相当不足。对于此问题，
多车道进行荷载布置时应考虑横向折减。中、美两 国设计规范对车道横向折减系数的取值差异较大 （见表１）。由表１可见，１个车道时ＡＡＳＨＴ０
Ｉ。Ｒ—
ＦＤ（１９９４）的车道横向折减系数大于１，这主要是因 为该规范是按２个车道而不是按照单车道来统计 的，因此当只有ｌ辆车作用在桥上时，有町能比双车 作用在桥上时的任意一辆车还要重，故取值１．２符 合实际情况。另外，ＡＡＳＨＴｏ Ｉ。ＲＦＤ（１９９４）与中国 ０４规范相比，车道横向折减系数普遍偏大。
ＬＲＦＤ
车道教丽而丽裟蔫警警麓而
表ｌ车道横向折减系数ｍ取值
１．００ １．００ Ｏ．７８ Ｏ．６７ Ｏ．６０ ０．５５ Ｏ．５２ Ｏ．５０
ｉ｝１
ｌ
∞∞∞盯北踮∞加
２．２设计汽车荷载的类型
ＡＡＳＨＴ０
（１９９４）中关于ＨＩ。一９３设计汽车荷载的相关规定及 其在通用有限元软件中的实现方法进行研究，并与 中国规范作对比分析。
Ｌ（ｚｆ）＝Ｇ（ｚｆ）＋“。（歹一ｊ女１）＋“。（＿ｆ＋Ｊ＾２）
式中，ｙ（ｆ）为影响线在ｚ点的纵坐标。 假设轻车布载区间为［口，６］，在［口，６］上同时布 置咒辆汽车，其车位为口≤ｆ。＜如＜…＜￡。≤６，则此 咒辆车的总影响值为：
ｎ
将重车逐次在整个区间各分点布置，则可求得 整个列车作用下的总的最大内力为： Ｍ＝ｍａｘＬ（ｚｉ）（ｉ＝Ｏ，ｌ，…，ｍ）
“抖１（ｉ）＝ｍａｘ｛，（ｚｆ）＋Ｍ。（ｉ一，１１），“抖１（ｉ一１）｝
利用上式可依次求得“。（Ｏ）≤“。（ｉ）≤“：（ｉ）， ３影响线计算原理介绍
ＡＡＳＨＴｏ
…，“。（ｉ）≤“。（优），则“。（ｍ）＝Ｍ（口，６）为区间［口，６］ 上轻车引起的最不利内力值。 对于在汽车车队中有重车的情况，可将整个车 队看作由３部分组成：①重车本身，它的加载内力记 作Ｇ（ｚ；）；②重车左边的标准车，该标准车产生的内 力值“。（ｉ—ｊ。。）；③重车右边的标准车，该标准车产 生的内力值“。（ｉ＋Ｊ。。）。当重车摆在ｚ，处（见图３） 时，就得到此时列车引起的内力Ｌ（ｚ；）：
专业．工学硕士（Ｅ—ｍａｉｌ：ｒａｎｇｈｓ＠１６３．ｃｏｍ）。
万方数据
６６
世界桥梁
３５ ｋＮ １４５ ｋＮ １４５ ｌ【Ｎ
２０１２，４０（１）
１１０“
１１０ ｋＮ
！：坠！ １．一生一卜 （ａ）设计货车荷载
图ｌ
．１
Ｉ．
！：！
．１
（ｂ）设计双轴荷载 ＨＬ一９３设计汽车荷载的计算图示
（ｃ）设计车道荷载
单位：ｍ
ＬＲＦＤ（１９９４）汽车荷载的计算需要
利用影响线Ⅲ进行，以《公路桥涵设计通用规范》
（ＪＴＪ ０２１—８９）中汽一２０车辆荷载为例对其计算原
理‰４１做简要介绍，计算图示见图２。 首先研究１列轻车（即车列中没有重车）的情 况。用，（￡）来表示作用于￡处的１辆轻车对内力的 影响值：
，（ｆ）＝户ｌｙ（￡）＋户ｚｙ（￡±Ｄ２）
从图５～图７可见，采用ＨＬ一９３设计汽车荷 载时，支座反力、主梁剪力及支点最大负弯矩对应的 最不利加载工况均为设计车道与２辆设计货车荷载 同时加载；主梁跨中最大正弯矩对应的最不利加载 工况为１辆设计货车荷载与设计车道荷载同时加载。 ５．１．２最不利工况下的车辆布载情况 以第３支点产生最大负弯矩的最不利加载工况 为例，其车辆布载位置见图８。
ｋＮ
２．１多车道荷载布置
化，横向轮距１．８ ｍ；设计双轴应包括１对１１０
的轴重，轴距１．２ ｍ，横向轮距１．８ ｍ；设计车道荷 载由１个９．３ ｋＮ／ｍ的纵向均布荷载组成，横向假 定设计车道荷载均布在３．Ｏ ｍ的宽度上。ＨＬ一９３ 中１辆设计汽车荷载的计算图示见图１。 ２．３设计汽车荷载的选用原则
ＡＡｓＨＴ０
反力）的车辆加载位置，
０
ｌ＋Ｉ”
Ⅲｃｉｖｉｌ软件是目前桥梁设计领域应用较
５算例分析 非洲苏丹共和国某桥为（３０＋５×４０＋３０）ｍ的 连续贝雷梁装配式公路钢桥，理论计算跨度分别为
３０．４８ ｍ和３９．６２４
为广泛的通用空间有限元软件之一，其对于汽车荷 载的计算原理采用的也是动态规划理论，但在具体 操作处理上显得更加方便。该软件可通过“用户自 定义”的方式任意定义车辆的轴重、轴距以及车距，从 而形成一车辆荷载。对于ＨＬ一９３设计汽车荷载中 车辆的变轴距以及变车距问题，可以通过定义“车辆 荷载组”的方式来实现，即每隔若干距离（轴距或车 距）将其定义为一车辆荷载，然后不同轴距（或车距） 的车辆定义到同一个“车辆荷载组”中，对于每一个 “车辆荷载组”按照影响线最不利方式进行加载，从而 计算出其结构的荷载内力效应，最后再对各个“车辆 荷载组”按照表２中的分析工况进行效应组合分析。 经反复测试发现该程序对于“设计车道”荷载可 以自动计人冲击系数，而“设计货车”与“设计双轴” 荷载由于只能用“挂车荷载”类型来模拟，而程序对 于该种荷载类型未能计入冲击系数。因此，为了计 算方便，建议在移动荷载分析前处理整体计算时先 忽略冲击系数的影响，而将其放在后处理的荷载组 合中以组合系数的方式来考虑该因素的影响。 ４．２加载方法 ＭＩＤＡｓｃｉｖｉＩ的移动加载方式分为２种：①最 不利点的影响线加载；②所有点的影响线加载。 最不利点加载：车轮只加载在使各节点内力最 大、最小的位置。即当前、后车轮位于影响线符号不 同的区域时．忽略负值（或正值）。该方法的结果将 比实际结果稍大，适用于所有移动荷载的强度加载。 所有点加载：与影响线的正、负符号无关，各集 中荷载依次沿着车道进行，加载到所有点上，该方法 接近于实际荷载的作用情况，适用于火车等列车荷