第三章 桥梁的设计荷载精品PPT课件
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1.3第三章 桥梁的设计荷载[优质文档]-PPT课件
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跨径越大冲击系数越小
– 理论上应与结构自振频率有关
（四）离心力
– 曲线桥梁半径小于 250 米时应计算汽车荷载 的离心力
（五）汽车、平板挂车或履带车引起的土 侧压力——计算桥台时使用
二、其它可变荷载
– 风力——中小桥按静风压计算，大桥按动力 计算 – 汽车制动力——计算支座及桥墩时使用 – 温度影响力——日照汽车-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 2、验算荷载： • 履带-50、挂车-80、挂车-100和挂车-120 • 全桥只允许布置一辆车
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 汽 车 — 超 汽 车 — 超 计 算 荷 载 2 2 0级 汽 车 2 0级汽 车 2 0级汽 车 1 0级 0级 汽 车 2 0级 挂 车 1 2 0 验 算 荷 载挂 车 1 2 0 挂 车 1 0 0 挂 车 1 0 0 履 带 5 0 车 1 0 0 挂
第三章 桥梁的设计荷载
桥梁荷载分类
• 根据荷载出现的概率划分
– 主要荷载、次要荷载及特殊荷载
• 我国目前的公路设计规范划分
– 永久荷载、可变荷载、偶然荷载
• 荷载分类表
第一节 永久荷载
• 不随时间变化或基本不随时间变化的荷 载——恒载
第二节 可变荷载
一、基本可变荷载
——桥梁的使用荷载：车辆、人群、由车辆间 接引起的荷载 （一）车辆荷载——按照各种车辆统计值确定 的轴重及轴距 按出现的几率分为：计算荷载、验算荷载
• 车辆荷载的折减
横 向 折 减 系 数 横 向 布 置 3 4 5 6 7 8 车 队 数 横 向 折 减 0 . 7 8 0 . 6 7 0 . 6 0 0 . 5 5 0 . 5 2 0 . 5 0 系 数
– 理论上应与结构自振频率有关
（四）离心力
– 曲线桥梁半径小于 250 米时应计算汽车荷载 的离心力
（五）汽车、平板挂车或履带车引起的土 侧压力——计算桥台时使用
二、其它可变荷载
– 风力——中小桥按静风压计算，大桥按动力 计算 – 汽车制动力——计算支座及桥墩时使用 – 温度影响力——日照汽车-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 2、验算荷载： • 履带-50、挂车-80、挂车-100和挂车-120 • 全桥只允许布置一辆车
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 汽 车 — 超 汽 车 — 超 计 算 荷 载 2 2 0级 汽 车 2 0级汽 车 2 0级汽 车 1 0级 0级 汽 车 2 0级 挂 车 1 2 0 验 算 荷 载挂 车 1 2 0 挂 车 1 0 0 挂 车 1 0 0 履 带 5 0 车 1 0 0 挂
第三章 桥梁的设计荷载
桥梁荷载分类
• 根据荷载出现的概率划分
– 主要荷载、次要荷载及特殊荷载
• 我国目前的公路设计规范划分
– 永久荷载、可变荷载、偶然荷载
• 荷载分类表
第一节 永久荷载
• 不随时间变化或基本不随时间变化的荷 载——恒载
第二节 可变荷载
一、基本可变荷载
——桥梁的使用荷载：车辆、人群、由车辆间 接引起的荷载 （一）车辆荷载——按照各种车辆统计值确定 的轴重及轴距 按出现的几率分为：计算荷载、验算荷载
• 车辆荷载的折减
横 向 折 减 系 数 横 向 布 置 3 4 5 6 7 8 车 队 数 横 向 折 减 0 . 7 8 0 . 6 7 0 . 6 0 0 . 5 5 0 . 5 2 0 . 5 0 系 数
第三章_桥梁的设计作用_荷载_第一部分-PPT课件
第一节 作用分类和作用代表值 作用的分类不是绝对的! 例如，铁路钢梁桥的水平联结系(见第六章)主要承受风力和制 动力，在设计水平联结系时，就该视风力和制动力为活载而非 附加力。 设计基准期(design reference period) 简单地讲，它就是在确定某些作用(这些作用的最大值 概率分布与时间有关，如风荷载、车辆活载等)的标准值时 需要人为规定的一个基准时间参数。对桥梁结构，设计基准 期通长取100年。 注意!! 设计基准期≠使用寿命。
第一节 作用分类和作用代表值
需要注意的是: 有些作用是设计铁路桥所特有的，如列车横向摇摆力、 牵引力等；
有些作用仅在一本规范中列出，如公路规范中的支座摩 阻力，但在按另一本规范设计桥梁时，可视情况加以采用。
另外，在设计公铁两用桥时，目前的设计实践是：在铁 路荷载的基础上，增加公路桥全部活载的75％；但对仅承受 公路活载的构件，应计及全部公路活载。
结构重力的标准值，可按结构构件的设计尺寸和材料的重 力密度计算确定。 在进行桥梁结构(尤其是新型结构)分析时，往往需要 预先估算恒载。通常，当估算的恒载与设计图完成后确定 的恒载之间的差异较小(例如，不超过3％)时，不必修正设 计；否则有必要按设计图重新计算恒载，再次进行结构分 析。
土压力(earth pressure)按其产生的条件，分为: 静止土压力 主动土压力 被动土压力 桥梁下部结构设计时主要用到前两者。土的侧压力计算 涉及结构型式、填料性质、墩台位移和地基变形，也与水文 和外加荷载等因素有关。
混凝土收缩(shrinkage)及徐变(creep)作用 对外部超静定的混凝土桥梁结构以及钢一混组合桥梁 结构，混凝土收缩(shrinkage)及徐变(creep)作用是长期 存在的。 混凝土徐变影响的计算可依据混凝土应力与徐变变形 呈线性关系的假定进行分析。 混凝土收缩系数和徐变系数的确定，按照《公路钢筋 混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2019)和 《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》 (TB 10002.3-2019)中的规定计算。
桥梁设计荷载.ppt
0.6m
0.6m
城－Ｂ级车辆荷载： 标准载重汽车应采用三轴式货车加载，总重300kN
车轴编号 轴重（KN） 轮重（KN） 总重（300KN）
1 60 30
2 120
60
3
120 60
3.6m 4.8m
1.2m
0.25m 0.25m 0.6m
0.6m 1.8m 0.6m
0.25m
城－Ａ、B级车道荷载
f 14Hz
0.45
f—结构(自振频率 )基频（Hz）
31
三、汽车离心力
• 离心力是一种伴随着车辆在弯道行驶时 所产生的惯性力，其以水平力的形式作 用于桥梁结构，是弯桥横向受力与抗扭 设计计算所考虑的主要因素。
• 弯道桥的曲线半径等于或小于250m时， 应计算汽车荷载引起的离心力。
• 离心力标准值为车辆荷载标准值乘以离 心力系数C计算。
作用效应：结构对所受作用的反应，如由作用产生的结构或
构件的轴力、弯矩、扭矩、位移、应力、裂缝等。
8
第二节 永久作用
• 永久作用是在结构使用期间，其量值不 随时间而变化，或其变化值与平均值比 较可忽略不计的作用。
• 永久作用采用标准值作为代表值。永久 作用的标准值，对结构重力（包括结构 附加重力），可按结构构件的设计尺寸 与材料的重力密度计算确定。
公路－Ⅱ级
按公路公路－Ⅰ级的0.75倍
18
• 车辆的布置——按桥梁宽度确定车道数
19
• 车辆荷载的折减
横向布置 车队数
横向折减 系数
横向折减系数 345678
0.78 0.67 0.60 0.55 0.52 0.50
20
❖城市道路汽车荷载
• 城市汽车荷载等级 ✓ 城－Ａ级汽车荷载 ✓ 城－Ｂ级汽车荷载 • 汽车荷载： ✓ 车辆荷载 ✓ 车道荷载
第一篇 第三章 桥梁的设计荷载11精品PPT课件
偶然作用——Accidental action 在结构使用期间 出现的概率很小，一旦出现，其值很大且持续时 间很短的作用的作用。
19
地震作用
20
船只或飘流物撞击作用
偶然作用
21
汽车撞击作用
二、可变作用
1.汽车荷载 2.冲击力
7.风荷载（参考规范） 8.温度作用（参考规范）
3.离心力
9.流水压力（参考规范）
第一节 规范中有关设计荷载 的规定
一、永久作用
二、可变作用
三、偶然作用
永久作用——Permanent action 结构在使用期
间，其量值不随时间而变化，或其变化值与平均 值比较可忽略不计的作用。
编 作用分类 号 1 永久作用（恒载） 2 3 4 5 6 7
作用名称
结构重力（包括结构附加重力） 预加力 土的重力 土侧压力 混凝土收缩及徐变作用 水的浮力 基础变位作用
可变作用——Variable action 在结构使用期间， 其量值随时间变化，且其变化值与平均值比较不 可忽略的作用。
8 9 10 11 12 13 可变作用 14 15 16 17 18
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（均匀温度和梯度温度）作用 支座摩阻力
离心力。
离心力的大小等于车辆活载（不计冲击力）乘以离心力系数C，C值
按下式计算： 式中：
c v2 127 R
V——设计行车速度 (km/h);
R——曲线半径（m); 离心力的着力点在桥面以上1.2m处（公路桥）或轨顶面2m处（铁 路桥）；多车道时应考虑折减。
• 4、汽车荷载引起的土侧压力
h G
桥梁工程 第三章 设计荷载51页PPT
06.01.2020
6
一、永久荷载（恒载）
水的浮力：
06.01.2020
7
二、可变荷载
车辆荷载 计算荷载：公路桥涵设计的荷载标准中把
大量、经常 出现的汽车荷载排列成车队形 式。 汽车车队：荷载级别的数字表示一辆主车 重量（以吨 计），除了辆数不限的主车之 外，每队车队中均规定有一辆重车。
进行桥梁结构计算时不得将车辆荷载和车道 荷载的作用叠加。
06.01.2020
27
城－Ａ级车辆荷载：
标准载重汽车采用五轴式货车加载，总重700kN
车轴编号
1
轴重（KN） 60
轮重（KN） 30
总重（700KN）
23 140 140 70 70
4 200 100
5 160 80
3.6m
6.0m 18.0m
3.0 1.4
7.0
1.4
15.0
550KN汽车的平面尺寸
1.8 1.3 1.8 0.5
横向布置
图1-4-2 各级汽车的平面尺寸和平面布置（尺寸单位：m）
11
验算荷载：偶然个别出现的平板挂车、履带车 ✓ 验算荷载的等级：
履带-50，挂车-80，挂车-100，挂车-120 ✓ 履带车顺桥向可多辆行驶，净距不小于50m，
0.6m 1.8m 0.6m
0.25m
06.01.2020
29
城－Ａ级车道荷载和城－Ｂ级车道荷载应按
均布荷载加一个集中荷载计算。
均布荷载和集中荷载的标准值应按桥梁的跨
径确定。
跨径2-２０m
城－Ａ级
✓ 计算弯矩，车道荷载的均布荷载标准值
qM=22.5kN/m； ✓ 计算剪力，均布荷载标准值qQ=37.5kN/m ✓ 集中荷载P=140kN
桥梁设计荷载解读PPT课件
设
1、汽车荷载
计
2、汽车冲击力
荷
3、离心力
载
4、人群荷载
第18页/共34页
§3.2 可变荷载
基本可变荷载
桥
梁
公路桥梁基本可变荷载（活载）
设
1、汽车荷载
计
2、汽车冲击力
荷
3、离心力
载
4、人群荷载
5、车辆荷载引起的土的侧压力
第19页/共34页
§3.2 可变荷载
基本可变荷载
桥
梁
公路桥梁其他可变荷载
设
1、制动力
※ 纵向折减 原因：桥跨越长，全桥达到高密度和重载的概率越小，当跨度>150m时进行纵向折减。 纵向折减系数：表。 方法：多跨连续结构时，按最大计算跨径考虑。
第14页/共34页
§3.2 可变荷载
基本可变荷载
桥
梁
公路桥梁基本可变荷载（活载）
设
1、汽车荷载
计
2、汽车冲击力
荷
* 原因：桥面不平整 车轮不圆
设
1、汽车荷载
计 荷
2、汽车冲击力
* μ与桥梁基频 f 有关
μ的计算宜采用有限元法（有限元软件）计算
载
第16页/共34页
§3.2 可变荷载
基本可变荷载
桥
梁
公路桥梁基本可变荷载（活载）
设
1、汽车荷载
计
2、汽车冲击力
荷
3、离心力
载
第17页/共34页
§3.2 可变荷载
基本可变荷载
桥
梁
公路桥梁基本可变荷载（活载）
载
梁的对相应纵横向设计荷载作了折减。
车辆动载过桥会引起桥梁振动，造成内力增大，桥梁规范用冲击系数考 虑这一因素的影响，不同的桥梁规范有不同的规定。
《桥梁的设计荷载》课件
环境因素对荷载的影响
气候变化
气候变化对桥梁设计荷载产生影 响，需考虑极端天气事件的影响
。
地震作用
地震对桥梁设计荷载的影响不可忽 视，应加强抗震设计。
水文条件
水流对桥梁的冲击和浮力作用需考 虑，以确保桥梁的安全稳定。
提高桥梁耐久性的方法
优质材料
定期维护
选用优质材料，提高桥梁结构的耐久 性和承载能力。
材料质量控制
对进场的原材料进行质量检查和控制，确保原材料的质量符合设计要求，从而保证桥梁 的整体质量。
06
未来发展趋势和挑战
新技术的应用
数字化技术
利用数字化技术进行桥梁 设计和分析，提高设计精 度和效率。
智能化技术
应用智能化技术进行桥梁 监测和维护，提高桥梁安 全性和耐久性。
绿色技术
推广绿色技术，降低桥梁 建设对环境的影响。
影响
动态荷载对桥梁结构的动力响应和稳定性有 重要影响，可能导致结构疲劳和破坏。
荷载类型
01
02
03
04
垂直荷载
垂直作用在桥梁结构上的重力 、车辆重量等。
横向荷载
风、侧向冲击力等横向作用力 。
纵向荷载
车辆加速和制动产生的纵向力 。
特殊荷载
地震、洪水、冰凌等自然灾害 产生的荷载。
03
桥梁设计荷载的确定方法
感谢各位观看
设计方案的确定与优化
确定设计荷载
根据桥梁的使用功能和跨度等因素， 确定设计荷载，包括恒载、活载、风 载、地震荷载等。
优化设计方案
通过对不同设计方案的比选和优化， 选择最经济、合理的设计方案，同时 确保桥梁的安全性和耐久性。
施工过程中的质量控制
施工监控
第三章-桥梁的设计作用-荷载-第二部分PPT优秀课件
▪ 主讲人：王兴国 ▪ E-mail:paulw@； QQ:40772006
4
5
汶川地震后部分桥梁图片
6
▪ 主讲人：王兴国 ▪ E-mail:paulw@； QQ:40772006
7
▪ 主讲人：王兴国 ▪ E-mail:paulw@； QQ:40772006
第四节 偶然作用
偶然作用 :使用期内出现的概率小，一旦出现， 其值很大且持续时间很短的作用。
地震作用; 船只或漂流物（排筏等）撞击作用; 汽车撞击作用; 施工荷载力。
▪ 主讲人：王兴国 ▪ E-mail:paulw@； QQ:40772006
1
一、地震作用
* 地震区桥梁的设计计算，必须考虑地震力 (earthquake force)。
▪ 主讲人：王兴国 ▪ E-mail:paulw@； QQ:40772006
11
❖ 衡量地震规模的大小一般采用： 震级（magnitude）和烈度（intensity）
震级M,表示地震的强弱，一次地震只有一个震级。 地震烈度I,表示地震引起的地面运动的强烈程度和对工程设施的 破坏程度，一次地震有若干个烈度。 地震基本烈度：反映地震本身的剧烈程度。根据水平地震系数 Kh(地面最大水平加速度的统计平均值与重力加速度g的比值) 加以划分的。 设计烈度：由设计者根据建桥地区的基本烈度、桥梁的重要性、 遭破坏后进行修复的难易程度选用的。
地震力：指强烈的地面运动引起的结构自身的惯性 力(地面水平运动加速度与结构质量的乘积)。
它不仅与地面运动的强烈程度有关，也与结构 的动力特性(频率和振型)有关，还与桥址处的地质 情况有关。
▪ 主讲人：王兴国 ▪ E-mail:paulw@； QQ:40772006
《桥梁设计荷载》课件
荷载计算步骤
详细介绍桥梁设计荷载的计算步骤和方法。
计算结果分析
对荷载计算结果进行分析，评估桥梁结构的安全性。
含义
自重荷载是桥梁设计中最基本 的荷载之一，需要准确计算以 保证结构的稳定性。
活载荷载
定义
运行在桥梁上的车辆和行人等 活动荷载。
车辆荷载
根据车辆类型和规格确定。
轴重系数
不同类型轴重的修正系数，用 于计算实际荷载。
风荷载
定义
侧风对桥梁结构产生的压力和 力矩。
计算方法
根据桥梁的几何形状、气象条 件和风速等参数进行计算。
荷载分类 (续)
震荡荷载
由地震振动引起的荷载，会 对桥梁的结构产生影响，需 要进行合理的设计。
温度荷载
由桥梁材料的膨胀和收缩引 起的荷载，需要考虑温度变 化对结构的影响。
水荷载
由水流作用和水压引起的荷 载，需要考虑水体对桥梁的 影响。
自重荷载
定义
桥梁结构本身的重量。
计算公式
自重荷载 = 单位长度自重 × 桥 梁长度。
构件设计荷载组合
针对不同构件，按照设计规 范要求进行合理组合。
荷载规范
国家荷载规范
国家制定的桥梁荷载设计规范，为桥梁设计提供基本依据。
桥梁设计规范
综合考虑荷载和结构力学等因素，指导桥梁设计过程。
其他参考规范
根据具体情况，可以参考其他相关行业规范。
荷载例题
桥梁设计荷载计算实例
通过实际案例进行桥梁设计荷载的计算分析。
风速与风压
风速越高，风压越大，对桥梁 结构的影响也越大。
震荡荷载
定义
由地震振动引起的荷载。
形式荷载
地震波对桥梁结构的作用，需 要进行地震响应分析。
详细介绍桥梁设计荷载的计算步骤和方法。
计算结果分析
对荷载计算结果进行分析，评估桥梁结构的安全性。
含义
自重荷载是桥梁设计中最基本 的荷载之一，需要准确计算以 保证结构的稳定性。
活载荷载
定义
运行在桥梁上的车辆和行人等 活动荷载。
车辆荷载
根据车辆类型和规格确定。
轴重系数
不同类型轴重的修正系数，用 于计算实际荷载。
风荷载
定义
侧风对桥梁结构产生的压力和 力矩。
计算方法
根据桥梁的几何形状、气象条 件和风速等参数进行计算。
荷载分类 (续)
震荡荷载
由地震振动引起的荷载，会 对桥梁的结构产生影响，需 要进行合理的设计。
温度荷载
由桥梁材料的膨胀和收缩引 起的荷载，需要考虑温度变 化对结构的影响。
水荷载
由水流作用和水压引起的荷 载，需要考虑水体对桥梁的 影响。
自重荷载
定义
桥梁结构本身的重量。
计算公式
自重荷载 = 单位长度自重 × 桥 梁长度。
构件设计荷载组合
针对不同构件，按照设计规 范要求进行合理组合。
荷载规范
国家荷载规范
国家制定的桥梁荷载设计规范，为桥梁设计提供基本依据。
桥梁设计规范
综合考虑荷载和结构力学等因素，指导桥梁设计过程。
其他参考规范
根据具体情况，可以参考其他相关行业规范。
荷载例题
桥梁设计荷载计算实例
通过实际案例进行桥梁设计荷载的计算分析。
风速与风压
风速越高，风压越大，对桥梁 结构的影响也越大。
震荡荷载
定义
由地震振动引起的荷载。
形式荷载
地震波对桥梁结构的作用，需 要进行地震响应分析。
桥梁的设计荷载
第三章 桥梁的设计荷载
桥梁荷载分类
根据荷载出现的概率划分
– 主要荷载、次要荷载及特殊荷载
我国目前的公路设计规范划分
– 永久荷载、可变荷载、偶然荷载
荷载分类表
第一节 永久荷载
不随时间变化或基本不随时间变化的荷 载——恒载
第二节 可变荷载
一、基本可变荷载
——桥梁的使用荷载：车辆、人群、由车辆间 接引起的荷载 （一）车辆荷载——按照各种车辆统计值确定 的轴重及轴距 按出现的几率分为：计算荷载、验算荷载
第三节 偶然荷载
一、地震力 二、船只或漂流物撞击力
第四节 荷载组合
六类荷载组合
第五节 荷载的确定与选用
桥梁设计基准使用期内结构总体的正常 使用 对主要承重结构与局部受力构件强度储 备的合理性 对长、短桥跨的不同影响 对于大跨结构必须注意结构实际工作状 态中可能遇到的一些复杂而巨大的荷载
（三）汽车冲击力
– 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
（四）离心力
– 曲线桥梁半径小于250米时应计算汽车荷载 的离心力
（五）汽车、平板挂车或履带车引起的土 侧压力——计算桥台时使用
二、其它可变荷载
– 风力——中小桥按静风压计算，大桥按动力 计算 – 汽车制动力——计算支座及桥墩时使用 – 温度影响力——日照及常年温差 –支座摩阻力、流水压力及冰压力——计算桥 墩时使用
车辆的布置——按桥梁宽度确定车道数
车辆荷Байду номын сангаас的折减
横向折减系数 横向布置 车队数 横向折减 系数 3 4 5 6 7 8
0.78 0.67 0.60 0.55 0.52 0.50
（二）人群荷载
桥梁荷载分类
根据荷载出现的概率划分
– 主要荷载、次要荷载及特殊荷载
我国目前的公路设计规范划分
– 永久荷载、可变荷载、偶然荷载
荷载分类表
第一节 永久荷载
不随时间变化或基本不随时间变化的荷 载——恒载
第二节 可变荷载
一、基本可变荷载
——桥梁的使用荷载：车辆、人群、由车辆间 接引起的荷载 （一）车辆荷载——按照各种车辆统计值确定 的轴重及轴距 按出现的几率分为：计算荷载、验算荷载
第三节 偶然荷载
一、地震力 二、船只或漂流物撞击力
第四节 荷载组合
六类荷载组合
第五节 荷载的确定与选用
桥梁设计基准使用期内结构总体的正常 使用 对主要承重结构与局部受力构件强度储 备的合理性 对长、短桥跨的不同影响 对于大跨结构必须注意结构实际工作状 态中可能遇到的一些复杂而巨大的荷载
（三）汽车冲击力
– 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
（四）离心力
– 曲线桥梁半径小于250米时应计算汽车荷载 的离心力
（五）汽车、平板挂车或履带车引起的土 侧压力——计算桥台时使用
二、其它可变荷载
– 风力——中小桥按静风压计算，大桥按动力 计算 – 汽车制动力——计算支座及桥墩时使用 – 温度影响力——日照及常年温差 –支座摩阻力、流水压力及冰压力——计算桥 墩时使用
车辆的布置——按桥梁宽度确定车道数
车辆荷Байду номын сангаас的折减
横向折减系数 横向布置 车队数 横向折减 系数 3 4 5 6 7 8
0.78 0.67 0.60 0.55 0.52 0.50
（二）人群荷载
桥梁的设计荷载ppt课件
2019年10月26日
李亚东: 桥梁工程概论 第三章
16
公路汽车荷载
汽车荷载等级－公路－I级、公路II级 汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成，两者的作用不
得叠加（取加载不利者） 车道荷载：均布荷载＋集中荷载，用于桥梁结构的整
体计算 加载：均布荷载满布于同号影响线区域，集中荷载只
作用在相应影响线中的一个最大峰值处
地基变形，也与气象、水文和外加荷载等因素有关
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。
对于预应力混凝土桥梁，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。
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。
2019年10月26日
李亚东: 桥梁工程概论 第三章
13
第三节 可变作用
一、车辆、人群活载 （一）车辆活载
车辆荷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。
的分项系数
除汽车荷载效应外的其他第j个可变作用效应的标准值
2019年10月26日
李亚东: 桥梁工程概论 第三章
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公路桥涵结构 按正常使用极限状态设计时的短期组合
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25.10.2020
司秀勇: 桥梁工程概论 第三章
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标准活载的等级选定
根据桥梁所在线路的等级、使用任务、性质和 将来的发展等具体情况确定
公路 等级
计算 荷载
验算 荷载
汽车专用公路
高速公路
一
汽－超20
汽－超20 汽－20
挂－120
挂－120 挂－100
二 汽－20
挂－100
一般公路
二
三
四
汽－20 汽－20 汽－10
组合原则－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
基本组合方式： – 组合I：恒载（的一种或几种）与基本可变活载 （的一种或几种）相组合，即仅考虑主力； – 组合II：组合I与其它可变荷载（的一种或几种） 相组合，即主力与附加力同时作用； – 组合III：组合I与偶然荷载（的一种或几种）相组 合，即主力与特殊荷载同时作用。
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平板挂车和履带车荷载
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司秀勇: 桥梁工程概论 第三章
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标准活载的加载
总的车道活载的折减。 对铁路桥梁的主要构件，双线活载取双线标准活载之
和的90%，三线及三线以上者取各线标准活载之和的 80%；对仅承受局部活载的构件则不考虑折减。 对公路桥梁，在按两行车队布载时，汽车活载不予折 减；按三行车队布载时，汽车活载可在一定条件下折 减20%；按四行车队布载时，汽车活载可折减30%， 但折减后不得小于用两行车队布载的计算结果。 加载就是按最不利原则布置标准活载，通过结构分析 计算桥梁活载效应（内力、应力和变形等）的最不利 值。 等代荷载（或称换算均布荷载）
对于不包括冲击效应（后述）的车辆活载， 可称之为静活载。
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中－活载
我国铁路活载标准的情况是：20年代开始自行制订铁 路建筑标准，1938年公布中华活载标准，1951年制订 了中－Z活载标准，1975年对中－Z活载标准进行修订， 形成目前所用的中－活载标准。
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。
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第三节 可变荷载
一、基本可变活载（活载） （一）车辆活载
车辆荷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。
挂－ 100
挂－ 100
履带－
50
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（二）冲击力
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。
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第二节 永久荷载（恒载）
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。 结构重力＝结构体积与材料容重的乘积 土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
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。
对于预应力混凝土桥梁，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。
第三章 桥梁的设计荷载
荷载的种类、型式、大小的确定是否得当，既 关系到桥梁建设的投资，也关系到桥梁的安全
特点
– 荷载标准并不是一成不变的 – 作用于桥梁结构上的荷载（及其组合）可能会越来
越复杂 – 对结构行为和材料行为的认识在逐步加深
本章内容：介绍各类荷载的基本概念和计算方 法，实际设计时荷载取值按《铁路桥涵设计规 范》（以下简称铁桥规）和《公路桥涵设计通 用规范》
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公路车辆活载
公路车辆荷载－标准化活载
– 4个等级：汽车10级、汽车15级、 汽车20级和汽车超20级
– 重车与主车 – 考虑冲击力
计算荷载－把经常地、大量出现的汽车排列形成的车 队，对一般桥梁设计起控制作用
验算荷载－偶然地、个别出现的平板挂车或履带车， 只对较小跨径的桥梁或局部构件起控制作用
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其他可变荷载不同时组合表（公路）
编号 14 15 16 17 18 19
荷载名称 风力
汽车制动力 流水压力
冰压力 温度影响力 支座摩阻力
不与该荷载同时参与组合的荷载号 －
16，17，18 15，17 15，16 － 15
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国际铁路联盟（UIC）活载图式
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； 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。目前，荷载修订工 作仍在进行之中。
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第一节 荷载分类与组合
一、荷载分类：表3-1-1
（公路）桥梁荷载
永久荷载（恒载） 可变荷载
偶然荷载
基本可变荷载 其他可变荷载
（铁路）桥梁荷载
主力 附加力 特殊荷载
恒载 活载
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二、荷载组合
荷载组合－各种荷载的取舍以及它们同时作用的可能 性
– 500kN履带车（简称履带50），可多辆，间距>50m – 挂80、挂100和挂120，按一辆计算 – 不计冲击力
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汽 车 车 队 纵 向 排 列
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
汽车的平面尺寸和横向布置
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