第三章_设计荷载

1、2022年2月18日星期五13.1 桥梁设计荷载的分类桥梁设计荷载的分类3.2 规范中有关设计荷载的规定规范中有关设计荷载的规定3.3 荷载组合荷载组合2022年2月18日星期五2 结构物自重，桥面铺装，附属设施，土重，结构物自重，桥面铺装，附属设施，土重，土侧压力，基础变位影响力，水浮力，预土侧压力，基础变位影响力，水浮力，预加应力，砼收缩徐变影响力。加应力，砼收缩徐变影响力。2022年2月18日星期五3二、可变荷载二、可变荷载基本可变荷载（活载）：基本可变荷载（活载）：汽车（含冲击汽车（含冲击力、离心力），平板挂车，履带车，人群力、离心力），平板挂车，履带车，人群及其土侧压力。及其土侧压力

2、。其它可变荷载：其它可变荷载：汽车制动力，支座摩阻汽车制动力，支座摩阻力，温度影响力，风力，流水压力，冰压力，温度影响力，风力，流水压力，冰压力。力。 铁路桥：列车横向摇摆力，冻胀力。铁路桥：列车横向摇摆力，冻胀力。2022年2月18日星期五4n三、偶然荷载三、偶然荷载地震力，船只、漂流物的撞击力，施工荷地震力，船只、漂流物的撞击力，施工荷载等。载等。2022年2月18日星期五5n一、永久荷载（恒载）一、永久荷载（恒载）跨径跨径20150m，自重占全部设计荷载的，自重占全部设计荷载的3060%以上。跨径越大，比例越高。以上。跨径越大，比例越高。预应力：正常使用极限状态设计时计入；预应力：正常使

3、用极限状态设计时计入； 承载能力极限状态设计时作为抗力。承载能力极限状态设计时作为抗力。收缩徐变：超静定混凝土桥梁。收缩徐变：超静定混凝土桥梁。2022年2月18日星期五6n车辆荷载车辆荷载n计算荷载：计算荷载：公路桥涵设计的荷载标准中把公路桥涵设计的荷载标准中把大量、经常大量、经常 出现的汽车荷载排列成车队形出现的汽车荷载排列成车队形式。式。n汽车车队：汽车车队：荷载级别的数字表示一辆主车荷载级别的数字表示一辆主车重量（以吨重量（以吨 计），除了辆数不限的主车之计），除了辆数不限的主车之外，每队车队中均规定有一辆重车。外，每队车队中均规定有一辆重车。2022年2月18日星期五7n计算荷载的汽

4、车车队计算荷载的汽车车队 汽车汽车-10级，汽车级，汽车-15级，级， 汽车汽车-20级，级， 汽车汽车-超超20级级n在设计四车道桥涵时，考虑到四行车队单向在设计四车道桥涵时，考虑到四行车队单向并行通过的机率比较小，计算荷载可以折减并行通过的机率比较小，计算荷载可以折减30%，但不得小于按两行车队计算的结果。，但不得小于按两行车队计算的结果。旧桥梁规范旧桥梁规范(JTJ02385)(JTJ02385) 2022年2月18日星期五84154107104154151515151515151570140415454154415454154415104154431.41.4

5、1.4汽车10级汽车15级汽车20级汽车超20级图1-4-1 各级汽车车队的纵向排列（轴重力单位：KN；尺寸单位：m）30 7050 100703030 7010050130701005050 1001307070 130130706012012013070 13012030120702022年2月18日星期五91.81.81.84.04.03.07.07.08.015.02.52.52.52.52.51.41.41.40.61.8 1.3 1.80.5100KN、150KN、200KN汽车的平面尺寸300KN汽车的平面尺寸550KN汽车的平面尺寸横向布置图1-4-2 各级汽车的平面尺寸和平面

6、布置（尺寸单位：m）2022年2月18日星期五10n验算荷载：验算荷载：偶然个别出现的平板挂车、履带车偶然个别出现的平板挂车、履带车验算荷载的等级：验算荷载的等级： 履带履带-50，挂车，挂车-80，挂车，挂车-100，挂车，挂车-120履带车顺桥向可多辆行驶，净距不小于履带车顺桥向可多辆行驶，净距不小于50m，平板挂车全桥只通过一辆。同时不考虑冲击力、平板挂车全桥只通过一辆。同时不考虑冲击力、人群和其他外力。人群和其他外力。2022年2月18日星期五111.21.24.0250250 250300 300300 300横向布置图1-4-3 各级验算荷载图式和横向布置（重力单位：KN；尺寸单位

7、：m）4.51.24.01.23.22.50.71.00.70.90.51.03.50.9 0.93.2每条履带单位压力56KN/m履带50总重力500KN挂车80挂车100挂车120横向布置200250200200 2001.24.01.22022年2月18日星期五12n汽车荷载分为汽车荷载分为公路公路级级和和公路公路级级两个等两个等级。级。n汽车荷载由汽车荷载由车道荷载车道荷载和和车辆荷载车辆荷载组成。车组成。车道荷载由道荷载由均布荷载均布荷载和和集中荷载集中荷载组成。组成。n桥梁结构的整体计算采用车道荷载；桥梁结构的整体计算采用车道荷载；n桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台和挡土桥梁结构的局

8、部加载、涵洞、桥台和挡土墙土压力等的计算采用车辆荷载。墙土压力等的计算采用车辆荷载。n车道荷载与车辆荷载的作用不得叠加。车道荷载与车辆荷载的作用不得叠加。2022年2月18日星期五13Kq P K2022年2月18日星期五142022年2月18日星期五152022年2月18日星期五162022年2月18日星期五172022年2月18日星期五182022年2月18日星期五192022年2月18日星期五20 多车道桥梁的汽车荷载应考虑折减。当桥涵设计多车道桥梁的汽车荷载应考虑折减。当桥涵设计车道数车道数22时，汽车荷载产生的效应时，汽车荷载产生的效应 应该按表应该按表6.0.6-26.0.6-2规

9、定的多车道横向折减系数进行折减，但折规定的多车道横向折减系数进行折减，但折减后的效应不得小于两条设计车道的荷载效应。减后的效应不得小于两条设计车道的荷载效应。2022年2月18日星期五212022年2月18日星期五222022年2月18日星期五23n城市汽车荷载等级城市汽车荷载等级城级汽车荷载城级汽车荷载城级汽车荷载城级汽车荷载n汽车荷载：汽车荷载：车辆荷载车辆荷载车道荷载车道荷载2022年2月18日星期五24n横隔梁、行车道板、桥台或挡土墙后土压力横隔梁、行车道板、桥台或挡土墙后土压力的计算应采用车辆荷载。的计算应采用车辆荷载。n主梁、主拱和主桁架等的计算应采用车道荷主梁、主拱和主桁架等的计

10、算应采用车道荷载。载。n进行桥梁结构计算时不得将车辆荷载和车道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。荷载的作用叠加。 2022年2月18日星期五253 .6 m6 .0 m7 .2 m1 8 .0 m3.0m车 轴 编 号12345轴 重 （ K N ）轮 重 （ K N ）总 重 （ 7 0 0 K N ）6 03 01 4 07 02 0 01 0 01 6 08 01 4 07 01.2m0.6m1.8m0.25m0.25m0.6m0.6m0.6m图 1 - 4 - 4 城 A 级 标 准 车 辆 纵 、 平 面 布 置2022年2月18日星期五26车轴编号123轴重（K

11、 N ）轮重（K N ）总重（3 0 0 K N ）6 03 01 2 06 01 2 06 01 . 2 m0.6m1.8m0.25m0.6m0.6m图1 - 4 - 5 城B 级标准车辆纵、平面布置3 . 6 m4 . 8 m0.25m0 . 2 5 m2022年2月18日星期五27n城级车道荷载和城级车道荷载应按城级车道荷载和城级车道荷载应按均布荷载加一个集中荷载计算。均布荷载加一个集中荷载计算。n均布荷载和集中荷载的标准值应按桥梁的跨均布荷载和集中荷载的标准值应按桥梁的跨径确定。径确定。n跨径跨径2-m 城级城级计算弯矩，车道荷载的均布荷载标准值计算弯矩，车道荷载的均布荷载标准值qM=

12、22.5kN/m；计算剪力，均布荷载标准值计算剪力，均布荷载标准值qQ=37.5kN/m集中荷载集中荷载P=140kN 2022年2月18日星期五28 城城B级级计算弯矩，车道荷载的均布荷载标准值计算弯矩，车道荷载的均布荷载标准值qM=19.0kN/m；计算剪力，均布荷载标准值计算剪力，均布荷载标准值qQ=25.0kN/m集中荷载集中荷载P=130kN2022年2月18日星期五29=140KN=22.5KN/m=37.5KN/mMQ图1-4-6 城A级车道荷载=130KN=19.0KN/m=25.0KN/mMQ图1-4-7 城B级车道荷载2022年2月18日星期五30n跨径跨径m-150m城级

13、城级计算弯矩，计算弯矩，qM=10.0kN/m计算剪力，计算剪力，qQ=15.0kN/m集中荷载集中荷载P=300kN车道数等于或大于车道数等于或大于4条时，计算弯矩不乘增条时，计算弯矩不乘增长系数。计算剪力乘增长系数长系数。计算剪力乘增长系数1.25。2022年2月18日星期五31城城B级级计算弯矩，计算弯矩，qM=9.5kN/m计算剪力，计算剪力，qQ=11.0kN/m集中荷载集中荷载P=160kN车道数等于或大于车道数等于或大于4条时，计算弯矩不乘增条时，计算弯矩不乘增长系数。计算剪力乘增长系数长系数。计算剪力乘增长系数1.30。2022年2月18日星期五32图1-4-8 城A级车道荷载

14、=300KN=10.0KN/m=15.0KN/mMQ图1-4-9 城B级车道荷载=160KN=9.5KN/m=11.0KN/mMQ2022年2月18日星期五33车道荷载的横向布置：车道荷载的横向布置：每车道为每车道为3m宽均布宽均布或等效荷载车轮集中力形式布置或等效荷载车轮集中力形式布置横向轮距同公路桥梁横向轮距同公路桥梁设计车道数目与行车道总宽度，车道数的设计车道数目与行车道总宽度，车道数的横向折减：按横向折减：按城市桥梁设计荷载标准城市桥梁设计荷载标准（CJJ 7798）的有关规定执行。的有关规定执行。 2022年2月18日星期五34n冲击力冲击力 冲击作用：冲击作用：车辆以较高速度驶过桥

15、梁时，车辆以较高速度驶过桥梁时，由于桥面不平整、车轮不圆、发动机抖动由于桥面不平整、车轮不圆、发动机抖动等原因，等原因， 使桥梁结构引起振动。使桥梁结构引起振动。冲击系数：冲击系数：1+2022年2月18日星期五35n制动力制动力制动力：制动力：汽车在桥上刹车时，为克服其惯性力而汽车在桥上刹车时，为克服其惯性力而在车轮与路面之间发生的滑动摩擦力。在车轮与路面之间发生的滑动摩擦力。 12车道，按荷载长度内一行汽车车队总重的车道，按荷载长度内一行汽车车队总重的10%计算。但不小于一辆重车的计算。但不小于一辆重车的30%。四车道增。四车道增加一倍。加一倍。履带车、平板挂车不计制动力。履带车、平板挂车

16、不计制动力。2022年2月18日星期五36n离心力离心力曲线桥梁，曲线桥梁， 时，须考虑。时，须考虑。土侧压力土侧压力 按换算的等代均布土层厚度计算按换算的等代均布土层厚度计算mR250CPH RVC12722022年2月18日星期五37n铁路列车荷载铁路列车荷载:中华人民共和国铁道标准活载中华人民共和国铁道标准活载（简称（简称“中中-活载活载”）n蒸汽机车蒸汽机车80KN/m250220250 250220 220 220 2201.5 1.51.5 1.5 1.5 1.5 1.530轴重力单位：KN长度单位：m图1-4-10 中活载图式92KN/m2022年2月18日星期五38n中中-活载

17、象征性地模拟列车载重的情况活载象征性地模拟列车载重的情况左面的左面的5个集中荷载相当于一台机车的重量个集中荷载相当于一台机车的重量右侧一段右侧一段30m长的均布荷载大致与两台煤水长的均布荷载大致与两台煤水车及另一台机车相当车及另一台机车相当最右侧的均布载重表示列车的（货车）车辆最右侧的均布载重表示列车的（货车）车辆载重，其长不限。载重，其长不限。对于跨度很短的桥，往往由对于跨度很短的桥，往往由3个轴重所组成个轴重所组成的特种荷载控制设计。的特种荷载控制设计。2022年2月18日星期五39修订的新荷载标准修订的新荷载标准:与国际铁路联盟（与国际铁路联盟（UIC）制订的活载标准相一致制订的活载标准

18、相一致1.6m1.6m1.6m0.8m0.8m无限无限250250250250 KN80KN/m80KN/m图1-4-11 UIC图式2022年2月18日星期五40设有人行道的桥梁，在以汽车荷载计算内力设有人行道的桥梁，在以汽车荷载计算内力时，应同时考虑人行道上人群荷载所产生的时，应同时考虑人行道上人群荷载所产生的内力。内力。一般公路桥梁的人群荷载规定为一般公路桥梁的人群荷载规定为 ，城，城市郊区行人密集地区一般为市郊区行人密集地区一般为 。 可根据实际情况或参照所在地城市桥梁设计可根据实际情况或参照所在地城市桥梁设计的规定予以确定。的规定予以确定。 23mkN25 . 3mkN2022年2月18日星期五41偶然荷载在设计使用期内不一定出现，但一偶然荷载