桥梁的设计荷载-

1、地震力的考虑
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第四节 偶然荷载
1、地震力的考虑
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第四节 偶然荷载
2、船舶撞击Leabharlann Baidu的考虑
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第四节 偶然荷载
2、船舶撞击力的考虑
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第四节 偶然荷载
2、船舶撞击力的考虑
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货车的重载轴重时常高于机车的轴重。根据这些情况
可以认为，我国新的列车活载标准应与国际铁路联盟
（UIC）制订的活载标准较为一致。
第三节 可变作用
2、公路车辆荷载
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第三节 可变作用
2、公路车辆荷载
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新的汽车荷载分为：公路-Ⅰ级、公路-Ⅱ级
公路等级 高速公路 一级公路 二级公路 三级公路 四级公路
第一节 作用分类和作用代表值 二. 作用代表值
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3.作用频遇值（Frequent value of an action）一种可变作用 代表值，作用概率分布的0.95分位值，用于正常使用极限
状态短期效应组合设计（频繁出现且量值较大者）足够长 的观测期内
4.设计基准期（Design reference period）在进行结构可靠 性分析时，考虑持久设计状态下各项基本变量与时间关系 所采用的基准时间参数。100年，与寿命的关系
第四节 偶然荷载
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1、地震力的考虑
计算方法：静力法、反应谱理论，动态时程分析
F khW
反应谱理论
F
mg max
W g
g max
khW
静力法
第四节 偶然荷载
1、地震力的考虑
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第四节 偶然荷载
1、地震力的考虑
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第四节 偶然荷载
k0—— 设计风速重现期换算系数
k1—— 风载阻力系数
k3—— 地形、地理条件系数
铁路桥的风荷载计算按《铁路桥涵设计基本规范》 （TB10002.1—99）办理。
第三节 可变作用
六、车辆制动力
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第三节 可变作用
七、温度作用
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第三节 可变作用 八、流水压力、冰压力和支座摩阻力
第五节 作用效应组合
相关术语解释
——————————————— B.作用效应
作用设计值效应＝作用标准值效应×作用效应分项系数
作用效应（Effect of an action）结构对所受作用的反应，如弯 矩、位移等（通过结构分析得到）
作用效应设计值（Design value of an action effect）作用标准值 效应与分项系数的乘积。
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当风以一定速度运动并受到桥梁阻碍时，桥梁就承受到风压。 对大跨度的斜拉桥、悬索桥以及高耸的桥塔和桥墩等，尤其 如此。
顺风向风压和横风向风压
顺风向：平均风压和脉动风压
公路桥横桥向风荷载按下式计算 Fwh k0k1k3Wd Awh
Fwh——横桥向风荷载标准值（kN）
Wd——设计基准风压 （kN/m2）
第二节 永久作用
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2.土的重力及土侧压力计算涉及结构型式、填料性质、墩
台位移和地基变形，也与气象、水文和外加荷载等因素有
关 3.水浮力指由地表水或地下水通过地基土壤的孔隙而传递 给建筑物基础底面的（由下而上的）水压力；对位于碎石 类土、砂类土、粘砂土等透水性地基上的墩台，需在设计 中考虑水浮力。
第二节 永久作用
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位于水中的构造均会受到水的浮力作用
第二节 永久作用
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预应力
＋
第二节 永久作用
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第三节 可变作用
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一、车辆活载 车辆活载指桥梁承受的机动交通活载。对铁路
桥，指列车活载；对公路桥，指汽车、挂车、履带 车等。车辆荷载的种类繁多，因此，需要对车辆荷 载进行调查分析和综合概括，并按照安全、适用和 经济的原则，确定出设计采用的标准活载。
汽车荷载 公路-Ⅰ级 公路-Ⅰ级 公路-Ⅱ级 公路- Ⅱ级 公路- Ⅱ级 等级
汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成。 车道荷载由长度不限的均布荷载和一个集中荷载组成。
第三节 可变作用
2、公路车辆荷载
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车辆荷载的立面布置 车辆荷载的平面布置
第三节 可变作用
2、公路车辆荷载
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偶然 作用
结构使用期内发生概 率很小，但出现后影 响很大、持续时间又 很短的作用
地震作用
船、车撞击 作用
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《规范》
第一节 作用分类和作用代表值 二. 作用代表值
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1.作用代表值（Representative value of an action）结构或 构件设计时，针对不同设计目的所采用的各种作用规定值， 包括作用标准值、准永久值和频遇值。 2.作用标准值（Characteristic value of an action）各种作用 的基本代表值，其值可根据作用在设计基准期内最大值概 率分布的某一分位值确定。 3.作用准永久值（Quasi-permanent value of an action）一 种可变作用代表值，作用概率分布的0.5分位值，用于正常 使用极限状态长期效应组合设计（经常出现者） 足够长的 观测期内
第五节 作用效应组合
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设计方法
承载能力 极限状态
组合名称 基本组合 偶然组合
组合内容和方法 永久作用 可变作用 偶然作用
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一. 作用分类
（铁路）桥梁荷载 主力 附加力 特殊荷载 恒载 活载
永久作用（Permanent action） 可变作用（Variable action） 偶然作用（Accidental action）
第一节 作用分类和作用代表值 一. 作用分类
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第二节 永久作用
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附属结构（铺装、护栏等）附加的重量，二期恒载 受力结构（梁）自身的重量，一期恒载
混凝土的收缩徐变会产生变形， 超静定结构中还会产生内力。
土对下部结构的侧压力及重力 超静定结构中基础变位会产生内力
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第二节 永久作用
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➢结构重力＝结构体积与材料容重（重力密度）的乘积 ➢在确保结构安全的前提下，减小结构自重是设计的目标。
分项系数（Partial safety factor）为保证结构具有规定的可靠度 而在设计表达式中采用的系数，分为作用分项系数和抗力分项系 数。
–对公路桥，作用分项系数是显式的，在作用组合时采用；抗 力分项系数是隐式的，包含在材料强度取值中。
–对铁路桥，无分项系数，各荷载效应直接组合，结构安全度 包含在材料强度取值和单一安全系数K中。
结构重力
结构附属部分的重力
永久 结构使用期内量值不 作用 变或变化很小的作用
预应力 收缩徐变
土的重力及侧压力 水的浮力
基础变位
可变 作用
结构使用期内量值随 时间变化，且变化值 与平均值相比不可忽 略的作用
汽车荷载 汽车冲击力 人群荷载
风荷载 温度作用
汽车离心力 汽车制动力 汽车产生的土压力 流水（冰）压力
目的
以桥梁在施工和运营时可能处于最不利的受力状态为原则
第五节 作用效应组合
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三、公路桥梁作用效应组合
相关术语解释
承载能力极限状态
A.设计中结构的状态
正常使用极限状态
公路桥采用基于结构可靠性理论的极限状态设计方法。应考虑结构可能 同时出现的作用，分别按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行作用 效应组合，取其最不利效应组合进行设计。
第三节 可变作用
2、公路车辆荷载
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第三节 可变作用
二、冲击力
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车辆活载以一定的速度在桥上行驶时，会使桥梁发生振动， 产生动力作用。这种动力作用会使桥梁的内力和变形较静活 载作用时大。这种现象就称之为冲击作用。冲击作用的大小 采用冲击力来加以衡量。
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第三节 可变作用 八、流水压力、冰压力和支座摩阻力
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第三节 可变作用 八、流水压力、冰压力和支座摩阻力
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第三节 可变作用 八、流水压力、冰压力和支座摩阻力
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第三节 可变作用
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第二节 永久作用
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4.预应力混凝土桥梁，在检算结构的使用性能（如混凝土 应力）时，预加应力当视为恒载；在检算结构的承载能力 （如抗弯强度）时，预加应力不作为恒载，但把预应力钢 筋视为结构抗力的一部分，但在连续梁等超静定结构中， 仍需考虑其次效应。 5.在外部超静定的混凝土桥梁结构中，混凝土收缩、徐变 影响力是长期存在并起作用的。基础变位一旦发生，其对 结构的影响也是长期的。
第三节 可变作用
1、铁路列车活载
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第三节 可变作用
1、铁路列车活载
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第三节 可变作用
1、铁路列车活载
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考察我国目前实际运行的列车及其发展趋势，可以
看出，1975年制订的中－活载标准已不太适用。例如，
蒸汽机车已停止生产，内燃和电力机车得到广泛应用；
桥梁工程概论
第三章 桥梁的设计作用（荷载）
第三章 桥梁的设计荷载
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第一节 作用分类和作用代表值
施加在结构上的力 直接作用
又称为“荷载”
作
用 引起结构外加变形、
约束改变的原因
间接作用
弯矩
轴力
作
结构内力的反应
用
结构对所受作用
剪力
效 应
的反应
扭矩
结构位移的反应
第一节 作用分类和作用代表值
作用短期效应组合（Combination for short-term action effects） 正常使用极限状态设计时，永久作用标准值效应与可变作用频 遇值效应的组合
作用长期效应组合（Combination for long-term action effects） 正常使用极限状态设计时，永久作用标准值效应与可变作用准 永久值效应的组合
第五节 作用效应组合
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2. 作用效应组合的不同方法
作用效应基本组合（Fundamental combination for action effects）承载能力极限状态设计时，永久作用设计值效应与可 变作用设计值效应的组合
作用效应偶然组合（Accidental combination for action effects） 承载能力极限状态设计时，永久作用标准值效应与可变作用标 准值效应、一种偶然作用标准值效应的组合
第一节 作用分类和作用代表值 二. 作用代表值
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1.永久作用－标准值 2.可变作用－根据不同的极限状态和组合方式分别采用标 准值、频遇值或准永久值作为其代表值。
承载能力极限状态－标准值 按弹性阶段计算结构强度－标准值 正常使用状态按短期效应组合设计－频遇值
频遇值－标准值乘以频遇值系数φ1 正常使用状态按长期效应组合设计－准永久值
在设计中，引入冲击系数（1+）。当竖向活载包括冲击力 时，系指将汽车荷载标准值乘以冲击系数（1+）。
第三节 可变作用
二、冲击力
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第三节 可变作用
三、离心力
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第三节 可变作用
四、人群荷载
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第三节 可变作用
五、风荷载
第四节 偶然荷载
2、船舶撞击力的考虑
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防撞措施
第四节 偶然荷载
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第五节 作用效应组合
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一、作用效应组合 结构上几种作用分别产生的效应的叠加
二、作用效应组合的原则
依据
参照相关设计规范要求进行组合
方法
必需考虑各种作用效应的取舍以及它们同时作用的可能性
准永久值－标准值乘以准永久值系数φ2 3.偶然作用－标准值
第二节 永久作用
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作用于桥梁上部结构的恒载－结构的重力和附属 设备等外加重力；
作用在桥梁下部结构的恒载－由支座传递的上部 结构的重力、墩台本身的重力、土压力和水压（浮） 力等。
1.结构重力＝结构体积与材料容重（重力密度）的乘积