铁路桥梁的设计荷载

流水压力
附加力
作用于桥墩的流水压力P（kN）： .v 2 P KA K—桥墩形状系数，数值如下： 2gn 方形桥墩 1.47 矩形桥墩（长边与水流平行） 1.33 圆形桥墩 0.73 尖端形桥墩 0.67 圆端形桥墩 0.60 A—桥墩阻水面积m2，计算至一般冲刷线； γ—水的重度，一般取10kN/m； ν—计算时采用的水的流速m/s； gn—标准自由落体加速度m/s2 流水压力的分布为倒三角形，其着力点在水位线以下1/3 水深处
附加力
风 力





风力是水平力，有纵向和横向，其值为受风面积 乘风荷载强度W,详见《桥规-1》 列车的受风面积按3m高的长方带计算，作用点子 啊轨顶以上2m高出，仅算横行不算纵向 梁及桥面系的受风面积，对于整片结构为侧轮廓 面积，对于桁式结构按轮廓面积适当折减 桥墩的纵横向风力分别按两个方向的受风面积计 算，验算桥台时时，桥台本身所受风力不予计算 桥上有车时，风荷载强度采用W的80%计算，并 不大于1250pa，桥上无车时按原值W计算，详见 《桥规-1》
活 载
离心力 桥梁在曲线上，应考虑离心力，离心力 水平向外作用于轨定以上2m处
集中活载N：
v F (f N) 127 R
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2
分布活载q：
v2 F ( f q) 127
离心力
活 载
F—离心力（kN） N—―中-活载”图式中的集中荷载（kN） q—―中-活载”图式中的分布荷载（kN/m） v—设计行车速度（km/h） R—曲线半径（m） f—竖向活载折减系数，
v 120 814 2.88 f 1.00 ( 1.75)(1 ) 1000 v L
L—桥上曲线部分荷载长度（m） 当L≤2.88m或v ≤120km/h时取1.0，当L>150m时取 计算值
活
载
列车竖向动力作用为列车静活载乘以动力 系数（1+μ），但钢筋混凝土、混凝土、石 砌的桥跨结构及涵洞、钢架桥，其填土厚度 h≥1m时（从轨底计算）及实体墩台不及列车 冲击力 活载土压力为因活载引起的侧向土压力， 按列车静活载换算为当量均布土层压力计算， 具体算法参照《桥规-1》
桥 梁 工 程
主讲 李勇
第 四 讲 铁路桥梁设计荷载
4.1荷载的种类 4.2荷载的计算 4.3荷载的组合
铁路桥梁荷载的种类
荷载 分类 荷 载 名 称
结构构件及附属设备自重，土压力，预加力，基础变位 恒 影响力，混凝土收缩和徐变的影响力，静水压力及水浮 主 载 力 力 活 列车竖向静活载，离心力，列车竖向动力作用，活载土 压力，公路活载（需要时考虑），人行荷载，横向摇摆 载 力，长钢轨纵向水平力（伸缩力和翘曲力） 附加 制动力或牵引力，风力，流水压力，冰压力，冻胀力， 力 温度变化的作用
恒 载



圬工等重量：体积乘容重（KN/m3），容重 可查《铁路桥涵设计基本规范》 （TB10002.1–2005）《桥规-1》 基础襟边上土壤重量 体积乘容重，桥台不考虑椎体横向变坡影响 土压力 墩台上土的侧压力，主动土压力（库仑理论） 实体墩台水浮力10kN/m3，（位于透水地基）
活
载
列车竖向静活载 列车竖向静活载应采用中华人民共和国铁 路标准活载（中-活载），计算时截取，下 图“中-活载”制定于1975年，计算桥梁抗 倾覆稳定性时采用空车竖向活载10KN/m
附加力
制动力或牵引力
制动力或牵引力大小接近相等，大小为 竖向活载的10%，作用点在轨顶以上2m处； 与离心力或冲击力不同时发生，同时计算时 只按竖向静荷载的7%计算；墩台计算时移到 支座中心处，计算台顶时移至轨底且不计算 因移动计算点产生的力矩；双线桥在计算时 采用单线的制动力或牵引力；采用特种荷载 时，不计算制动力或牵引力。
制动力或牵引力
附加力
制动力或牵引力是经过支座传递至墩台的，但支 座种类不同，传递力的大小也不同，《桥规-1》规 定简支梁传递至墩台上的纵向水平力按下列规定计 算：固定支座为全孔的100%、滑动支座为全孔的 50%、滚动支座为全孔的25%。 同一桥墩安设固定支座及活动支座时，按上述值 相加，不等跨时不大于较大跨的固定支座的纵向水 平力，等跨时不大于其中一跨的固定支座的纵向水 平力；对于桥台应分别计算梁跨和台上部分，计算 方法同上；对桥头填方破坏棱体范围内的制动力或 牵引力不予计算，大部分被轨道带走。
特殊荷载
地震力 地震力不与其他附加力同时计算，计算方 法详见《铁路工程抗震规范》震级与裂度 其他荷载 一般情况下吧控制验算
荷载组合
铁路桥梁在运营过程中，以上四类荷载 同时发生的可能性很小，设计时若上述荷 载同时考虑，桥梁设计会很保守，且不能 充分发挥材料的力学性能很浪费；设计时 有一个荷载组合的问题，经常发生是恒载 和活载必须考虑、个别发生可能性较大的 附加力需要考虑、特殊荷载一般用于结构 验算，详见《桥规-1》
特殊 船只或排筏的撞击力，地震力，施工临时荷载，列车脱 荷载 轨荷载，汽车撞击力，长钢轨断轨力
荷载的计算

恒载 活载 附加力 特殊荷载
恒 载
由支座传递来的梁及桥面的重量 梁的重量查有关标准图 桥面的重量按均布荷载计算 单线直线包括双侧人行道 木枕：38KN/m， 预应力混凝土枕：39.2KN/m 曲线：46.3KN/m和48.1KN/m 单线明桥面：无人行道：6KN/m 人行道木板：8KN/m 人行道砼或钢板：10KN/m