c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

◎……一一

中外桥梁设计规范汽车荷载比较

李文生１，都峻峰２

（山西远方路桥（集团）有限公司１；同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司２）

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Ｄｒ０、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２００ｍ时，ＢＳ５４００规范的荷载值最高；在８０ｍ跨径以下Ｄｒ０规范的荷载值最低，Ｅｕｒｏｃｏｄｅ在８０ｍ

到２００ｍ跨径最小；当将荷载标准值外推至２００ｍ跨径以上时，Ｄ６０最高，Ｅｕｒｏｃｏｄｅ最低。

关键词：０

汽车荷载；车道荷载；横向折减系数；冲击系数

引言

ＡＡＳＨＴ０（美国国家公路与运输协会规范１９８３）、ＣＡＮ／ＣＳＡ—Ｓ６—８８（加拿大标准委员会规范１９８８），比较了桥梁荷载绝对值（不乘系数）、乘系数桥梁荷载，将ＢＳ５４００、ＡＡＳＨＴＯ、ＣＡＮ／ＣＳＡ—Ｓ６—８８（１９８８）外推至２

０００

桥梁是辅助交通对象（汽车、人群、动物等）跨越障碍的工具。不同区域内桥梁所需服务的主导交通对象不尽相同。随着桥梁设计的精细化以及区域化的发展，在桥梁设计、评估过程中需要对不同区域的交通荷载进行深入研究，以便获得与桥梁需求相适应的汽车

ｍ加载长

本文将着重介绍《公路桥涵设计通用规范》（ＪＴＧ

荷载。但由于实际的交通荷载具有很强的随机性，要Ｄ６０—２００４）（简称Ｄ６０）、ＡＡＳＨＴＯ（２００５）、ＢＳ５４００进行区域化研究难度相当大，为此现行各国规范的划（２００６）、Ｅｕｒｏｃｏｄｅ（欧洲规范２００

４）的汽车荷载各项规分区域相对较广，几乎是以最高级别行政区域为基准的，在其使用区域内做出统一规定，以适应该使用区域内的桥梁需求。

文献［１］介绍了英国规范ＢＳ５４００第二部分有关荷载及荷载组合的规定，为国内桥梁设计人员从事国外桥梁设计提供了荷载选择上的方便。文献［２］针对大跨径桥梁将英国与美国规范中的交通荷载进行了比较，文献所涉及的交通荷载包括ＡＳＣＥ（美国土木工程协会）委员会推荐的由Ｂｕｃｋｌａｎｄ等提出的ＡＳＣＥ荷载、英国运输部标准ＢＤ３７／８８、ＢＳ５４００（英国规范１９７８）、

１名义车道划分

在桥梁结构设计中，汽车荷载的取值同桥梁宽度密切相关，特别是设计车道数。由于各国道路安全、汽车工业发展等水平的差异，各国规范对名义车道的规定不尽相同。首先从名义车道的划分着手研究各国规范。表１列出了各国规范对名义车道划分的规定。

单位：ｍ

Ｂ￥５４００

定，包括名义车道划分、车道荷载、车辆荷载、冲击系数、折减系数、布载方式，全面比较当前典型桥梁设计规范，为桥梁设计人员参与设计国外桥梁提供帮助。

表１名义车道

车道数

１２３４５６７８

Ｄ６０

ＡＡＳＨＴｏ

单向行驶ｗ＜７．０７．Ｏ≤∞＜１０．５１０．５≤∞＜１４１４≤ｗ＜１７．５１７．５≤＂＜２１．０２１．０≤＂＜２４．５２４．５≤ｗ＜２８．０２８．Ｏ≤＂＜３１．５双向行驶６．Ｏ≤ｗ＜１４．０１４．Ｏ≤Ｗ＜２１．０２１．Ｏ≤ｗ＜２８．０２８．Ｏ≤Ｗ＜３５．０

车道数为ｗ／３．６的整数部分。对于车道宽度小于３．６ｍ的，按实际车道数计

Ｅｕｒｏｃｏｄｅ

Ｗ＜＝４．６４．６≤＂＜７．６

７．６．１１．４

ｔｕ＜５．４５．４≤Ｗ＜６．０

１１．４≤Ｗ＜１５．２１５．２≤∞＜１９．０１９．Ｏ≤ｗ＜２２．８

宽为３ｍ的名义车道数ｎ＝Ｉｎｔ（ｗ／３）．剩余车道宽为ｗ

——３ｎ

注：１）Ｉｎｔ（）表示取整；“一”表示未对该项作规定，下同。

２）Ｗ为桥面宽度（ｍ）收稿日期：２０１０—０ｌ—０７５８上冯么魄Ｎｏ．２

万方数据

２０１０

一一～碰一◎

２车道荷载与车辆荷载

荷载是由均布荷载和一个集中荷载（或是一个单轴均布荷载等于３０ｋＮ／ｍ；对于荷载加载长度大于

３０

桥梁承担的交通荷载是由多个交通实体（汽车、

荷载）组成。在荷载长度小于等于３０１３１的情况下，人、动物等）组成的交通实体队列所产生的荷载，若以实际汽车荷载进行加载，对于设计人员来说是一项极为繁琐的工作，特别是在寻找最不利荷载效应的荷载于汽车荷载布置的规定，在设计中以线性均布荷载和调整性的集中荷载来描述汽车荷载，并根据不同设计

ｍ的情况，均布荷载值按叫＝１５１（１／Ｌ）０’４７５，但不

得超过９ｋＮ／ｍ；名义集中荷载为１２０ｋＮ每名义车道。ＨＢ车辆荷载有四个车轴，每单位轴重为１０

ｋＮ，

分布时。为此，在２００４年颁布Ｄ６０中，废除了之前关

前两轴和后两轴轴距为１．８ｍ，中间两轴的轴距为

６ｍ、１１１２＂１、１６ｍ、２１

ｍ、２６

１２＂１中取一个，应该取使设

阶段规定：整体计算中采用车道荷载的形式，在局部计范对于汽车荷载标准值的规定，并将其转化为等效均布荷载进行比较，以便直观地比较各国荷载值的取值

计目标处于最不利状态的轴距。并且对于多车道加载，规定了三种加载方式。

２．４欧洲Ｅｕｒｏｃｏｄｅ－２００４相关条文

算中采用车辆荷载。本节将着重介绍各国桥梁设计规

标准荷载包括双轴车辆荷载和均布车道荷载。双

情况。

２．１

我国ＪＴＧＤ６０．２００４相关条文

公路桥涵设计时，汽车荷载分为公路一Ｉ级和公路一Ⅱ级两个等级，由车道荷载和车辆荷载组成。车道荷载由均布荷载和集中荷载组成，桥梁结构的整体计算采用车道荷载；桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台和挡土墙土压力等的计算采用车辆荷载。公路一Ｉ级车道荷载的均布荷载标准值为１０．５ｋＮ／ｍ，集中荷载按计算跨径选取。计算跨径小于或等于５ｍ时，Ｐｋ一