第二章 重力-课件

车列的纵向排列及其横向尺寸以及主要技术指标规定
如图2—5和图2—6。荷载级别的数字表示一列车中标准车 的重量，单位为kN 。图中所示的重力均为单个车轴重。除 了辆数不限的标准车以一定的间距排列以外，每一车列中 均规定有一辆加重车。通常加重车车重为高一级车列标准 中的一辆标准车的车量。
验算荷载：验算荷载分为800kN，l 000kN和1200kN的 平板挂车(简称挂车—80，挂车—100和挂车—120)以及 500kN的履带车(简称履带—50)，计算车辆重力引起的结 构内力时，验算荷载在全桥只考虑一辆，其荷载型式及主 要技术指标规定如图2—7。用验算荷载验算时，不计冲击 力、人群荷载和其他非经常作用在桥涵上的各种外力。
2.1.5 楼、屋面活荷载
1.楼面活荷载
楼面活荷载指房屋中生活或工作的人群、家具、用 品、设施等产生的重力荷载。量值随时间变化，且位置 也是可移动的。一般当作均布活荷载考虑。民用建筑楼 面均布活荷载见表2-4。
楼面活荷载：分为持久性和临时性两部分。
作用在楼面上的活荷载，不可能以统计的最大荷载 同时布满在所有的楼面上，因此在设计梁、墙、柱和基 础时，还应按楼面活荷载标准值乘以折减系数。我国按 从属面积确定折减系数。
在实际设计应用时，应根据实际情况确定。附录给出了常 用材料和构件的自重。对于自重变化较大的材料根据对结 构不利或有利取上限或下限。
各种荷载的简化计算
在进行建筑结构方案设计时，为了工程上应用力便，有时 把建筑物看成一个整体，将结构自重转化为平均楼面恒裁。 作为近似估算，对一般的木结构建筑。其平均楼面恒载可 取为1.98—2.48kN／m2；对钢结构建筑，平均恒载大约为 2.48—3.96kN／m2，对钢筋混凝土结构的建筑，其值在 4.95—7.43kN／m2之间；而对预应力混凝土建筑，建议可
作用于该水平面上任一单位面积的土柱体自重(见
下图). 即：
σcz=γz
有多层土组成时:σcz=Σγihi
容重；式中：γi:土的容重，在地下水位以下取土的浮
hi:土层厚度.
2.1.3 雪荷载
雪荷载是房屋屋面结构的主要荷载之一。在我国寒冷地 区及其他大雪地区，因雪荷载导致屋面结构、以致整个结构破 坏的事例常有发生。尤其是一些大跨度结构及轻型结构，对雪 荷载更为敏感。是否合理确定雪荷载的大小及其在屋面的分布 将直接影响这类结构的安全性、适用性和经济性。 1、基本雪压 雪压：单位水平面积上的积雪重量。
形式及屋面散热等各种因素的影响，要考虑屋面积雪分布系 数。
屋面雪压的计算
Sk=μrS0 式中：Sk——屋面雪荷载标准值，kN／m2
μr ——屋面积雪分布系数，取决于屋面的结构形式．取值根 据荷载规范而定，见表2-3。
So——基本雪压，kN／m2。 μr的影响因素 风对积雪的影响 屋面坡度对积雪的影响 屋面温度对积雪的影响
基本雪压：指当地空旷平坦地面上根据气象记录资料，经统计 得到的在结构使用期间可能出现的最大雪压值。我国基本雪压 是按50年一遇重现期确定的最大雪压，见图2-2，表2-2 。 无雪压记录时，可按下式间接计算: Ｓ＝hρg 式中：h—积雪深度；ρ—积雪密度（变化较大）；g—重力加 速度。
2. 屋面的雪压 基本雪压是针对地面而言，屋面的雪荷载由于风向、屋面
第二章 重力
精品
2.1重力 重力荷载包括：结构自重、土的自重、雪荷载、车辆
重力荷载、楼面和屋面活荷载。 2.1.1结构自重
根据结构材料的种类、体积和材料的重度可得结构自重。
当结构有多种材料组成时按下式计算。
n
G iVi i 1
式中：γi——第i种材料的重力密度; Vi——第i种材料的体积。
关于汽车荷载的折减：
对于多车道桥涵，以上两种形式的车辆重 力荷载标准都根据多个车道上同时出现最大汽 车重力的概率大小，规定计算所得内力可根据 车道数作折减。例如，我国《公路桥涵设计通 用规范》JTJ 021—89规定：在设计四车道桥涵 时，计算结果可折减30％，但折减后不得小于 用两行车列计算的结果。
取普通钢筋混凝土建筑恒载的70％一80％。
2.1.2 土的自重应力
土是由土颗粒、水和气所组成三相非连续介
质。若把土体简化为连续体，在计算土中自重应力
时，假设天然地面是一个无限大的水平面。因此在
任意竖直面和水平面上均无剪应力存在。如果地面
下土质均匀，土层的天然重度为r，则在天然地面
下任意深度：处a-a水平面上的竖直白重应力可取
图2-5 各级汽车车百度文库的纵向排列
图2-6 各级汽车的平面尺寸和横向尺寸
图2-7 各级验算车的纵向排列和横向布置
车道荷载： 即一集中力加一均布荷载的汽车重力荷载形式，车道
荷载在结构构件上产生的内力与车列荷载在结构构件上产生 的内力等效，它的优点是便于构件内力加载计算。图2—13 所亦为我国城市桥梁设计荷载标推规定的城—A级。 车道荷载具有以下特点；
(1)对于求弯矩和剪力分别加不同的均布荷载。 (2)均布荷载和集中荷载随荷载等级而异。 (3)对于连续梁，求最大负弯矩时，除在最大影响线值所 在跨上布置上述荷载外，在其他产生相同符号弯矩的各跨上 还要布置量值相同的集中荷载；求最大正弯矩时，影响线最 大值所在跨上布置上述荷载，并要在其他产生相同符号弯矩 的跨上布置相同数值的均布荷载。
2.汽车、平板挂车和履带车荷载
我国在对现有车型、车辆行车规律等方面进行大量实地观 测和调查研究的基础上，根据汽车工业发展和国防建设的需 要，制定了适用于公路桥涵和其它受车辆重力影响的构筑物 设计的车辆重力荷载标准。
车辆荷载：把大量经常出现的汽车荷载排列成车队形式作为 设计荷载（车辆荷载）；
验算荷载：把偶然出现的平板挂车或履带车作为验算荷载。 汽车车列荷载分为四个等级；汽车—l0级、汽车—15级、汽 车—20级、汽车—超20级。
2.1.4 车辆荷载
在桥梁结构的设计荷载中，各种不同型号和重力 等级的车辆荷载属于基本可变荷载，包括列车活载 （铁路）、汽车或平板挂车或履带车（公路）等。
1.列车荷载
根据中华人民共和国铁路标准荷载图式（中－活载） 确定。
特殊活载 普通活载
250
220
92kn/m 80kn/m
图2-4 中－活载图式