第一篇桥梁工程分析
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或4.0kN/m2作用在一块板(单元)上进行验算
计算栏杆—水平推力0.75kN/m，作用在栏杆柱顶， 竖向力1kN/m，作用在上部扶手
2021/2/27
第一篇桥梁工程分析
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第二节 可变作用
（三）汽车冲击力
汽车以较高速度驶过桥梁时，由于桥面不平整、 发动机振动等，会引起桥梁结构的振动，从而造 成内力增大，这种动力效应称为冲击作用。 汽车荷载冲击力=汽车荷载标准值(P) ×冲击系数(μ)
“作用”—所有原因；“荷载”—仅表示直接作用 《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004) :“作用” 以往规范和部分现行标准仍用“荷载”
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第一篇桥梁工程分析
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第三章 桥梁上的作用
桥梁作用(荷载)分类
➢ 根据结构反应情况划分：静态作用、动态作用 ➢ 根据作用出现的概率划分：
➢ 车辆荷载的折减
横向折减系数
横向布置 车队数
3
4
5
6
7
8
横向折减 系数
0.78
0.67
0.60
0.55
0.52
0.50
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第一篇桥梁工程分析
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第二节 可变作用
（二）人群荷载
计算跨径≤50m，取3kN/m2； ≥150m ，取2.5kN/m2
城市郊区乘以1.15；人行桥梁取3.5kN/m2 人群荷载只与计算荷载同时考虑 人行道板—以1.2kN集中竖向力 (范立础)
用于局部加载(桥面板计算)、涵洞、桥台等计算
在各项计算中车道和车辆荷载作用效应不得叠加。
车道荷载的均布荷载标准值应满布于使结构产生最不利 效应的同号影响线上；集中荷载标准值只作用于相应影 响线中一个最大影响线峰值
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550kN标准车
第一篇桥梁工程分析
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第二节 可变作用
车辆荷载按出现的几率分为：计算荷载、验算荷载 1、计算荷载—经常地、大量地出现的车列荷载 ➢ 汽车-15级、汽车-20级、汽车超-20级 ➢ 一列车队中可以有多辆车 ➢ 全桥可以有多列车队
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计算荷载
第一篇桥梁工程分析
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Fra Baidu bibliotek14
第二节 可变作用
3、车辆荷载的选用及布载规定
➢ 车辆的选用—按公路的等级
公路等级 高速公路 一
二
三
四
计算荷载 汽2车 0— 级超汽 汽 车 2车 0-— 2级 0超 级汽车-20级汽车-20级汽车-10级
验算荷载 挂车-120
挂车-120 挂车-100
挂车-100
挂车-100
履带-50
注：1.一条线路上的桥涵，一般应采用同一计算荷载和验算荷载
第一章 第二章 第三章 第四章
概述 桥梁的总体规划设计 桥梁上的作用 桥面布置与构造
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第一篇桥梁工程分析
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第三章 桥梁上的作用
“作用”是引起桥涵结构反应的各种原因的通称。 直接作用(车辆、结构自重等) 间接作用(地震、混凝土收缩徐变等)
“荷载”与“作用” 以往惯用“荷载”概括引起桥梁结构反应的所有原因。 《公路工程结构可靠度设计统一标准》：
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第二节 可变作用
➢ 基本可变作用
—车辆、人群、由车辆间接引起的荷载
汽车荷载、人群荷载、汽车冲击力、汽车离心力、 汽车引起的土侧压力
(一) 汽车荷载* (车道荷载、车辆荷载)
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第二节 可变作用
(一) 汽车荷载
车道荷载— 均布荷载(qK)和集中荷载(PK)
2.二级公路为干线且重型车较多时，可用公路-I级汽车荷载
3.四级公路重型车较少时，公路-II级车道荷载和车辆荷载
的效应折减，分别乘以系数0.8和0.7。
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第二节 可变作用
➢ 车辆的布置——按桥梁宽度确定车道数
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第二节 可变作用
可变作用(可变荷载、活载)： 在设计使用期内，其作用位置和大小、方向随时间变 化，或其变化值与其平均值相比不可以忽略的荷载。 包括：基本可变作用; 其它可变作用
新规范—取消了基本和其它的区别
汽车荷载、汽车冲击力、汽车离心力、汽车引起的土侧压力、 人群荷载、汽车制动力、风荷载、流水压力、冰压力、温度作 用、支座摩阻力
第二节 可变作用
车辆荷载按出现的几率分为：计算荷载、验算荷载 2、验算荷载—偶然地、个别地平板挂车和履带车 ➢ 履带-50、挂车-80、挂车-100和挂车-120 ➢ 全桥只允许布置一辆车 ——《桥梁工程》范立础 主编
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验算荷载
第一篇桥梁工程分析
在设计使用期内，其作用位置和大小、方向不随时间变
化，或其变化值与其平均值相比可以忽略不计的荷载
包括：
➢ 结构物重力 (桥梁主要作用)
➢ 预加应力 ➢土的重力及土侧压力
新规范
➢ 混凝土收缩及徐变影响力 土的重力、土侧压力
➢ 基础变位影响力
➢ 水的浮力
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第二节 可变作用
用于结构整体计算
公路等级选定qK（10.5kN/m2，一级公路） 计算跨径≤5m, PK=180kN
≥50m,PK=360kN 多跨连续梁选最大值
计算剪力效应时，乘以1.2
主要用于验算下部结构
或上部结构的腹板
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第二节 可变作用
(一) 汽车荷载*
车辆荷载—按照各种车辆统计值确定的轴重及轴距
目前规范规定与桥型及跨径有关
跨径越大冲击系数越小
理论上应与结构自振频率有关，与结构基频率有关
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第二节 可变作用
冲击系数(μ)计算： 基频：f<1.5Hz μ=0.05
1.5≤f ≤14Hz μ=0.1767lnf-0.0157 f > 14Hz μ=0.45 钢桥、钢筋混凝土及预应力混凝土桥、圬工桥等上 部结构和钢支座、盆式支座及钢筋混凝土柱式墩台， 应计入冲击力
主要作用、次要作用及特殊作用 ➢ 我国目前的公路设计规范划分：
永久作用、可变作用、偶然作用
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第三章 桥梁上的作用
第一节 第二节 第三节 第四节
永久作用(荷载) 可变作用 偶然作用 作用效应组合
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第一节 永久作用
永久作用(永久荷载、恒载)：
计算栏杆—水平推力0.75kN/m，作用在栏杆柱顶， 竖向力1kN/m，作用在上部扶手
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第二节 可变作用
（三）汽车冲击力
汽车以较高速度驶过桥梁时，由于桥面不平整、 发动机振动等，会引起桥梁结构的振动，从而造 成内力增大，这种动力效应称为冲击作用。 汽车荷载冲击力=汽车荷载标准值(P) ×冲击系数(μ)
“作用”—所有原因；“荷载”—仅表示直接作用 《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004) :“作用” 以往规范和部分现行标准仍用“荷载”
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第三章 桥梁上的作用
桥梁作用(荷载)分类
➢ 根据结构反应情况划分：静态作用、动态作用 ➢ 根据作用出现的概率划分：
➢ 车辆荷载的折减
横向折减系数
横向布置 车队数
3
4
5
6
7
8
横向折减 系数
0.78
0.67
0.60
0.55
0.52
0.50
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第二节 可变作用
（二）人群荷载
计算跨径≤50m，取3kN/m2； ≥150m ，取2.5kN/m2
城市郊区乘以1.15；人行桥梁取3.5kN/m2 人群荷载只与计算荷载同时考虑 人行道板—以1.2kN集中竖向力 (范立础)
用于局部加载(桥面板计算)、涵洞、桥台等计算
在各项计算中车道和车辆荷载作用效应不得叠加。
车道荷载的均布荷载标准值应满布于使结构产生最不利 效应的同号影响线上；集中荷载标准值只作用于相应影 响线中一个最大影响线峰值
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550kN标准车
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10
第二节 可变作用
车辆荷载按出现的几率分为：计算荷载、验算荷载 1、计算荷载—经常地、大量地出现的车列荷载 ➢ 汽车-15级、汽车-20级、汽车超-20级 ➢ 一列车队中可以有多辆车 ➢ 全桥可以有多列车队
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计算荷载
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第二节 可变作用
3、车辆荷载的选用及布载规定
➢ 车辆的选用—按公路的等级
公路等级 高速公路 一
二
三
四
计算荷载 汽2车 0— 级超汽 汽 车 2车 0-— 2级 0超 级汽车-20级汽车-20级汽车-10级
验算荷载 挂车-120
挂车-120 挂车-100
挂车-100
挂车-100
履带-50
注：1.一条线路上的桥涵，一般应采用同一计算荷载和验算荷载
第一章 第二章 第三章 第四章
概述 桥梁的总体规划设计 桥梁上的作用 桥面布置与构造
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1
第三章 桥梁上的作用
“作用”是引起桥涵结构反应的各种原因的通称。 直接作用(车辆、结构自重等) 间接作用(地震、混凝土收缩徐变等)
“荷载”与“作用” 以往惯用“荷载”概括引起桥梁结构反应的所有原因。 《公路工程结构可靠度设计统一标准》：
2021/2/27
第一篇桥梁工程分析
6
第二节 可变作用
➢ 基本可变作用
—车辆、人群、由车辆间接引起的荷载
汽车荷载、人群荷载、汽车冲击力、汽车离心力、 汽车引起的土侧压力
(一) 汽车荷载* (车道荷载、车辆荷载)
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第二节 可变作用
(一) 汽车荷载
车道荷载— 均布荷载(qK)和集中荷载(PK)
2.二级公路为干线且重型车较多时，可用公路-I级汽车荷载
3.四级公路重型车较少时，公路-II级车道荷载和车辆荷载
的效应折减，分别乘以系数0.8和0.7。
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15
第二节 可变作用
➢ 车辆的布置——按桥梁宽度确定车道数
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16
第二节 可变作用
可变作用(可变荷载、活载)： 在设计使用期内，其作用位置和大小、方向随时间变 化，或其变化值与其平均值相比不可以忽略的荷载。 包括：基本可变作用; 其它可变作用
新规范—取消了基本和其它的区别
汽车荷载、汽车冲击力、汽车离心力、汽车引起的土侧压力、 人群荷载、汽车制动力、风荷载、流水压力、冰压力、温度作 用、支座摩阻力
第二节 可变作用
车辆荷载按出现的几率分为：计算荷载、验算荷载 2、验算荷载—偶然地、个别地平板挂车和履带车 ➢ 履带-50、挂车-80、挂车-100和挂车-120 ➢ 全桥只允许布置一辆车 ——《桥梁工程》范立础 主编
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验算荷载
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在设计使用期内，其作用位置和大小、方向不随时间变
化，或其变化值与其平均值相比可以忽略不计的荷载
包括：
➢ 结构物重力 (桥梁主要作用)
➢ 预加应力 ➢土的重力及土侧压力
新规范
➢ 混凝土收缩及徐变影响力 土的重力、土侧压力
➢ 基础变位影响力
➢ 水的浮力
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第二节 可变作用
用于结构整体计算
公路等级选定qK（10.5kN/m2，一级公路） 计算跨径≤5m, PK=180kN
≥50m,PK=360kN 多跨连续梁选最大值
计算剪力效应时，乘以1.2
主要用于验算下部结构
或上部结构的腹板
2021/2/27
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8
第二节 可变作用
(一) 汽车荷载*
车辆荷载—按照各种车辆统计值确定的轴重及轴距
目前规范规定与桥型及跨径有关
跨径越大冲击系数越小
理论上应与结构自振频率有关，与结构基频率有关
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第二节 可变作用
冲击系数(μ)计算： 基频：f<1.5Hz μ=0.05
1.5≤f ≤14Hz μ=0.1767lnf-0.0157 f > 14Hz μ=0.45 钢桥、钢筋混凝土及预应力混凝土桥、圬工桥等上 部结构和钢支座、盆式支座及钢筋混凝土柱式墩台， 应计入冲击力
主要作用、次要作用及特殊作用 ➢ 我国目前的公路设计规范划分：
永久作用、可变作用、偶然作用
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第三章 桥梁上的作用
第一节 第二节 第三节 第四节
永久作用(荷载) 可变作用 偶然作用 作用效应组合
2021/2/27
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4
第一节 永久作用
永久作用(永久荷载、恒载)：