桥梁的设计荷载
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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
–支座摩阻力、流水压力及冰压力 —— 计算桥
墩时使用Fra Baidu bibliotek
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 85桥规 一般混凝土结构，l《5，u=0.3，l》45，u=0.0 拱桥的住拱圈，拱肋，l《0.2，u=0.2，l》70，u=0 其余内插 钢桥， 一般桥梁 u=15/(37.5+l) 悬索桥主要受力构件（缆，塔），50/(70+l) 04桥规 冲击系数按基频f计算， f《1.5Hz，u=0.05 f 》14HZ，u=0.45 期间，u=0.1767ln(f)-0.0157
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 计算荷载 验算荷载 高速公路 汽车—超 20 级 一 二 三 四 汽车—超 20 级 汽车-20 级 汽车-20 级 汽车-10 级 汽车-20 级 挂车-120 挂车-120 挂车-100 挂车-100 挂车-100 履带-50
85桥规荷载标准
1、计算荷载：（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 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
04桥规荷载标准
• 汽车荷载分为公路—Ⅰ级和公路—Ⅱ级 两个等级。
• 车辆荷载标准值与汽超-20的重车相同 • 公路—Ⅱ级汽车荷载的车道荷载标准值应取公路—Ⅰ 级汽车荷载的车道荷载标准值的0.75倍；公路—Ⅱ级汽 车荷载的车辆荷载标准值应与公路—Ⅰ级汽车荷载的 车辆道荷载标准值相同。 • 重型车辆少的四级公路的桥梁设计所采用的汽车荷载 标准值可取公路—Ⅰ级汽车荷载标准值的0.60倍。 • 每个车道布车，设计车道数 按规范规定，需折减 • 桥梁计算跨径L≥150m时 ，按规定的纵向折减系数进行 折减。 （0.97~0.93）
块板上进行验算 – 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。
• 人群荷载-04桥规
– 桥梁单孔跨径50m时，人群荷载标准值为3.0 kN/m2 – 桥梁单孔跨径150m时，人群荷载标准值为2.5 kN/m2 – 桥梁单孔跨径在50m和150m之间时，人群荷载标准 值可采用直线内插求得 – 城市郊区行人密集地区的公路桥梁，人群荷载标准 值取上述规定值的1.15倍 – 专用人行桥梁，人群荷载标准值取为3.5kN/m2，亦 可参照所在省（市、区）城市桥涵设计有关规定确 定。
（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,系数 c=v*v/（127R）
（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
按《桥涵通用设计规范》JTG D60-2004的要求 进行
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
• 车辆的布置——按桥梁宽度确定车道数
• 车辆荷载的折减
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-85桥规
公路桥涵3kN/m2，城市郊区3.5kN/m2
– 人群荷载只与计算荷载同时考虑
– 人行道板 —— 以 1.2kN 集中竖向力作用在一
– 汽车荷载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。 – 桥梁结构整体计算应采用车道荷载；桥梁局 部加载及涵洞、桥台台后汽车引起的土压力 和挡土墙上汽车引起的土压力等的计算应采 用车辆荷载。车辆荷载与车道荷载的作用不 得叠加。
• 汽车荷载等级应用表
公路等级 汽车荷载等级 高速公路 公路—Ⅰ级 一级公路 公路—Ⅰ级 二级公路 公路—Ⅱ级 三级公路 公路—Ⅱ级 四级公路 公路—Ⅱ级
• 公路—Ⅰ级汽车荷载的车道荷载的计算图式
• 均布荷载标准值为qk=10.5kN/m • 集中荷载标准值Pk按以下规定选取
– 桥梁计算跨径lj≤5m时，Pk=180kN – 桥梁计算跨径lj>50m时，Pk360kN – 桥梁计算跨径5＜＜50时，值采用直线内插求得
• 计算剪力效应时，上述均布荷载和集中荷载的标准值应 乘以1.2的系数。
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
–支座摩阻力、流水压力及冰压力 —— 计算桥
墩时使用Fra Baidu bibliotek
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 85桥规 一般混凝土结构，l《5，u=0.3，l》45，u=0.0 拱桥的住拱圈，拱肋，l《0.2，u=0.2，l》70，u=0 其余内插 钢桥， 一般桥梁 u=15/(37.5+l) 悬索桥主要受力构件（缆，塔），50/(70+l) 04桥规 冲击系数按基频f计算， f《1.5Hz，u=0.05 f 》14HZ，u=0.45 期间，u=0.1767ln(f)-0.0157
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 计算荷载 验算荷载 高速公路 汽车—超 20 级 一 二 三 四 汽车—超 20 级 汽车-20 级 汽车-20 级 汽车-10 级 汽车-20 级 挂车-120 挂车-120 挂车-100 挂车-100 挂车-100 履带-50
85桥规荷载标准
1、计算荷载：（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 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
04桥规荷载标准
• 汽车荷载分为公路—Ⅰ级和公路—Ⅱ级 两个等级。
• 车辆荷载标准值与汽超-20的重车相同 • 公路—Ⅱ级汽车荷载的车道荷载标准值应取公路—Ⅰ 级汽车荷载的车道荷载标准值的0.75倍；公路—Ⅱ级汽 车荷载的车辆荷载标准值应与公路—Ⅰ级汽车荷载的 车辆道荷载标准值相同。 • 重型车辆少的四级公路的桥梁设计所采用的汽车荷载 标准值可取公路—Ⅰ级汽车荷载标准值的0.60倍。 • 每个车道布车，设计车道数 按规范规定，需折减 • 桥梁计算跨径L≥150m时 ，按规定的纵向折减系数进行 折减。 （0.97~0.93）
块板上进行验算 – 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。
• 人群荷载-04桥规
– 桥梁单孔跨径50m时，人群荷载标准值为3.0 kN/m2 – 桥梁单孔跨径150m时，人群荷载标准值为2.5 kN/m2 – 桥梁单孔跨径在50m和150m之间时，人群荷载标准 值可采用直线内插求得 – 城市郊区行人密集地区的公路桥梁，人群荷载标准 值取上述规定值的1.15倍 – 专用人行桥梁，人群荷载标准值取为3.5kN/m2，亦 可参照所在省（市、区）城市桥涵设计有关规定确 定。
（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,系数 c=v*v/（127R）
（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
按《桥涵通用设计规范》JTG D60-2004的要求 进行
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
• 车辆的布置——按桥梁宽度确定车道数
• 车辆荷载的折减
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-85桥规
公路桥涵3kN/m2，城市郊区3.5kN/m2
– 人群荷载只与计算荷载同时考虑
– 人行道板 —— 以 1.2kN 集中竖向力作用在一
– 汽车荷载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。 – 桥梁结构整体计算应采用车道荷载；桥梁局 部加载及涵洞、桥台台后汽车引起的土压力 和挡土墙上汽车引起的土压力等的计算应采 用车辆荷载。车辆荷载与车道荷载的作用不 得叠加。
• 汽车荷载等级应用表
公路等级 汽车荷载等级 高速公路 公路—Ⅰ级 一级公路 公路—Ⅰ级 二级公路 公路—Ⅱ级 三级公路 公路—Ⅱ级 四级公路 公路—Ⅱ级
• 公路—Ⅰ级汽车荷载的车道荷载的计算图式
• 均布荷载标准值为qk=10.5kN/m • 集中荷载标准值Pk按以下规定选取
– 桥梁计算跨径lj≤5m时，Pk=180kN – 桥梁计算跨径lj>50m时，Pk360kN – 桥梁计算跨径5＜＜50时，值采用直线内插求得
• 计算剪力效应时，上述均布荷载和集中荷载的标准值应 乘以1.2的系数。