桥梁工程毕业设计培训讲座

桥梁工程毕业设计培训讲座第一讲

作用与作用效应

（荷载内力）

公路桥涵设计通用规范JTGD60-2004公路桥涵的设计基准期为100年公路桥涵结构设计的两类极限状态公路桥涵的三种设计状况公路桥涵结构的设计安全等级公路桥涵设计采用的作用及作用效应组合公路桥涵的设计基准期公路桥涵的设计基准期为100年设计基准期是针对桥梁结构的主要受力构件（受压、受拉、正截面受弯、斜截面受剪和偏心受压）而言的。桥梁耐久性桥梁在设计基准期内的要求：

主要受力构件满足承载力要求；桥梁整体工作性能没有明显下降。公路桥涵结构设计的两类极限状态承载能力极限状态 达到最大承载能力或出现不适于继续承载的变形或变位正常使用极限状态正常使用或耐久性的某项限值安全性可靠性适用性和耐久性桥梁分类桥梁分类多孔桥全长（m）单孔跨径（m）特殊大桥 L≥1000 L≥150 大桥 100≤L＜100040≤L＜150中桥 30≤L＜10020≤L＜40小桥8≤L＜305≤L＜20国际特大桥梁分类标准

公路桥涵结构的设计安全等级按持久状况承载能力极限状态设计时根据结构破坏可能产生的后果的严重程度公路桥涵的三种设计状况1.持久状况使用阶段2.短暂状况施工阶段3.偶然状况可能遇到的罕遇地震等状况承载能力极限状态设计正常使用极限状态设计作用及作用效应组合作用（Action)：施加在结构上的一组集中力或分布力，或引起结构外加变形或约束变形的原因。前者称直接作用（荷载），后者称间接作用。作用效应：作用在结构上产生的内力(如轴力、弯矩、剪力、扭矩等)和变形(挠度、转角等)等。

由直接作用(荷载)引起的效应称为荷载效应。作用效应组合

桥梁作用分类随时间的变异分为永久作用(Permanentaction):在结构设计使用期间，其量值不随时间而变化或其变化值与平均值相较可忽略不计的作用。可变作用(Variableaction):在结构使用期间，其量值随时间而变化，其变化值与平均值比较不可忽略的作用。偶然作用(Accidentalaction):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。作用分类表永久作用（永久荷载）结构重力：结构自重及桥面铺装、附属设备等附加重力。其标准值按常用材料的重力密度乘以体积计算

可变作用汽车荷载分为公路－I级，公路－II级两个等级汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成1车道荷载：桥梁结构的整体计算时采用，计算图式如下车道荷载的取值qk应满布于使结构产生最不利效应的同号影响线上。Pk只作用于相应影响线中一个最大影响线峰值处均布荷载qk(KN/m)集中荷载Pk(KN)注：计算剪力效应时，Pk应乘以1.2Lj≤5m5m＜Lj＜50mLj≥50m公路－I级10.5180内插360公路－II级0.75×10.50.75×180内插0.75×3602车辆荷载：局部加载涵洞、桥台和挡土墙土压力等的计算。立面、平面尺寸，横向布置如图车辆的布置——按桥梁宽度确定车道数桥面净宽W(m)

车辆单向行驶时

车辆双向行驶时

横向布置车队数

W＜7.0

1

7.0≤W＜10.5

7.0≤W＜14.0

2

10.5≤W＜14.0

3

14.0≤W＜17.5

14.0≤W＜21.0

4

17.5≤W＜21.0

5

21.0≤W＜24.5

21.0≤W＜28.0

6

24.5≤W＜28.0

7

28.0≤W＜31.5

28.0≤W＜35.0

8

车辆荷载的折减

横向折减系数横向布置车队数345678横向折减系数0.780.670.600.550.520.50纵向折减系数计算跨径L(m)纵向折减系数计算跨径L(m)纵向折减系数150≤L＜4000.97800≤L＜10000.94400≤L＜6000.96L≥10000.93600≤L＜8000.95（二）人群荷载人群荷载标准值qr(KN/m2)Ln≤50m50m＜Ln＜150mLn≥150m一般地区3.0线性内插2.5城镇郊区行人密集地区的公路桥梁1.15×3.0线性内插1.15×2.5专用行人桥梁3.5偶然未作用一、河地震翠作用二、何船只汪或漂盲流物正撞击留作用三、汽仆车撞击平作用作用代验表值：碧结构或岂构件设吵计时，丘采用的素各种作挺用的基焰本代表剂值。作用代伸表值标准值准永虚久值频遇端值作用会的标准哈值是作作用的奏基本翁代表畅值，频遇值和准永久薪值一般可们以在标扯准值的劝基础上球计入不哪同的系智数后得委到。作用赴的标欲准值伐反映涉了作盾用在拒设计宰基准家期内郊随时布间的井变异殊，并稠按其余在设嫁计基弹准期她内的金最大既概率坐分布像的某菊一分百位值歉确定苹。设计真时，私采用坚什么遣作用外代表窝值，劲与作蚕用持岩续的推时间涝长短迹有关拆。永久耳作用仇代枪表值扛取其可变作蔑用代表开值取偶然作杜用代领表值取导其标准疼值(承载根能力极萌限状态逝和按弹接性阶段设计算结养构应力灰时采用胀）准永检久值（正常鼻使用极井限状态鄙按短期瘦效应组开合设计尸时）频遇连值（正洲常使赔用极歪限状叉态按邻长期值效应德组合码设计酒时）标准值标准揉值作用系效应师组合作用印效应玩设计粱值：作用标责准值效应润与作兔用分赠项系匀数的需乘积作用效罩应设计狂值组合结构根设计编时，巧必须扒考虑誓设计宾基准垄期内崇可能踩同时饮出现晋的各稠种作受用效充应。拉求总诸的作哭用效确应，题同时股考虑磁到作探用出临现的英变化悉性质例，包你括作熟用出垃现与悉否及姿作用愉出现厦的方担向，脑这种棉组合陆是多届种多除样的锯，应维在必格须考绞虑的效所有纱可能冷的组介合中菜，取岭其最不利辅的效应神组合进行设于计。按承嫂载能哄力极秃限状忘态设功计时丹，应都采用架以下国两种密作用区效应洞组合闲：1.基群本组合俘（永久伴作用设包计值+估可变作壳用设计脱值）2.膨偶然彩组合族（永孝标+战可频鸣+偶悟标）按正常沉使用极块限状态辱设计时旋，应根鸡据不同期设计要缩慧求采用糟：1.作挺用短期屿效应组特合（永拌标+可子频）2.贷作用讨长期眨效应决组合横（永霉标+诉可准训）2、我联国现行生规范采句用的基赵本设计难表达式(1)副承载能增力极限帜状态设蜘计表达吓式组合州情况转：基本孙组合仙：永故久荷苦载和室最大赛的可回变荷捞载以竹标准搅值作障为代表板值，湿其它价可变户荷载年以组酸合值拆为代尺表值尖。偶然她组合基本再组合羡承载诱能力艇设计皂采用籍下列盒设计吧表达世式：或——作辟用效用江组合中墓除汽车喊荷载效疲应（含里汽车冲科击力、弟离心力蓬）外的锦其他怕可变荷织载作用那效应的挤组合系闻数。当高永久作祖用与汽接车荷载漫和人群缎荷载（蚕或其他洁可变作赔用）组神合时，店人群荷理载（或榨其他可优变作用戒）的组香合系数毁取=0饿.80距；当除穴汽车荷嗽载（含高汽车冲姜击力、你离心力倍）外尚留有两种赢其他可旅变荷载含参与组羽合时，子其组合淘系数取精0.7羊0；尚帖有三种流其他可漂变荷载姑参与组印合时，萍其组合羊系数取慰0.6寸0；尚保有两种劣其他可盛变荷载筋参与组盲合时，破其组合桑系数取截0.5泳0；（2）磨正常使滚用极限枕状态设箱计1.巩作季用短具期效扬应组纤合永久作塘用标准活值效应提与可变风作用频灶遇值效沉应组合心。——第j个可悬变作马用效沿应的堆频遇辨值系祖数：钞汽车槐荷载咬（不服计冲带击力院）为天0.扭7；吹人群致荷载鼻为1歪.0……2.欠作絮用长做期效惑应组舰合永久院作用装标准魂值效恩应与拐可变蓬作用勒准永焦久值雨效应猛组合态。——爱第j个可变谣作用效奏应的准叼永久值晕系数：衣汽车荷拾载（不炕计冲击情力）为酒0.4己；人群利荷载为痒0.4……3、分什项系数秤的确定(1贩)确隔定的左原则名：以屈验算泽点法本为基疫础(2泼)方冷法窜：在验骂算点辆处将松极限影状态提方程杂转化滩为分恭项系郑数表天达的容方程对于验妥算点法对于藏分项坑系数市法等价求集分项系鲜数。确定原末则：对不同袍材料、番荷载和没结构，莫取统一艺值；在各厅项标箭准值嫁等给台定的泪前提筐下，临误差腹最小转。(3)优化结筑果荷载拢分项本系数席=拾1.新2,涌=轻1.毅4结构付抗力陪分项渣系数弟:框进一温步分形离成芳材料仪强度末分项勤系数结构重瞧要性系逃数络=丧1.1湾,1.鸽0,漆0.9结构告的耐炊久性1．定个义：混蜓凝土的路耐久性虫是指在参正常维挑护的条午件下，咸在设计喊使用期途间，在懒指定的藏工作环碑境中保轻证结构鸭满足规兄定的功镰能要求题。2．影压响因素旨：（内套部因素和）混凝膏土的强向度、渗泼透性、腾保护层压厚度、缝水泥品渡种、标违号和用胞量等（外部冶因素）铺环境温矩度、湿米度、二贸氧化碳棵含量等叠。1）惩混凝手土冻越融破粪坏；产2）尽混凝顾土碳猛化；络3）控侵蚀负性介贷质的戏腐蚀僻；4页）混补凝土巴碱集拒料反殖应；哈5）眼钢筋制锈蚀赠；6炮）其揪它影瘦响因刃素：针高温贺作用僻，生忌物腐悉蚀，惯混凝中土徐怒变等加强耐飞久性的炉规定和泪措施1．裙提高残耐久吵性的跪措施司：1