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偶然夏作用一、鸽地震倒作用二、船得只或漂奸流物撞甚击作用三、碎汽车按撞击吧作用作用辞代表李值：位结构讨或构仆件设康计时拆，采鲁用的努各种凳作用泄的基略本代泻表值谅。作用代倍表值标准值准永窝久值频遇旅值作用的标准值是作用朝的基本体代表值鹿，频遇值和准永耀久值一般油可以装在标唯准值托的基牺础上罚计入禁不同祖的系作数后荡得到迷。作用的印标准值秃反映了砖作用在罚设计基艰准期内束随时间旧的变异蚁，并按隙其在设计计基准偶期内的岛最大概胖率分布舟的某一迷分位值突确定。设计膝时，移采用姓什么漫作用坏代表渠值，箩与作浮用持鹊续的狭时间速长短糊有关姥。永久班作用鸣代偿表值崭取其可变亮作用禽代表浆值取偶然作优用代狱表值取员其标准值(承仇载能绩力极画限状杆态和缝按弹克性阶辰段计萌算结贷构应据力时康采用龙）准永刃久值（正羊常使轮用极婚限状撒态按蜘短期浅效应婆组合行设计述时）频遇值（正常约使用极净限状态跌按长期贴效应组抬合设计侧时）标准钩值标准值作用效混应组合作用效唉应设计间值：作用标书准值效应歌与作盯用分薪项系出数的搞乘积作用泳效应给设计仰值组鄙合结构设纸计时，晒必须考鹊虑设计万基准期傲内可能叫同时出闭现的各碎种作用姻效应。客求总的踪蝶作用效乞应，同纯时考虑篇到作用境出现的钢变化性桐质，包雕括作用涨出现与逮否及作牧用出现征的方向而，这种拒组合是监多种多恨样的，财应在必斗须考虑礼的所有叨可能的摊组合中倾，取其最不利哑的效应顶组合进行美设计倒。按承疯载能贱力极现限状畜态设摄计时呀，应赶采用婆以下斩两种朗作用售效应献组合纱：1.弄基本丙组合洲（永蜻久作台用设趁计值槽+可庆变作霉用设次计值旗）2.蛇偶然短组合拔（永拿标+膀可频水+偶且标）按正河常使狭用极页限状锹态设锹计时僻，应讨根据详不同阿设计萌要求缴采用苍：1.疫作用璃短期幼效应喇组合民（永朱标+贺可频停）2.作泽用长期堡效应组忠合（永射标+可衰准）2、我偶国现行养规范采畜用的基使本设计宏表达式(1隐)承少载能芦力极涌限状币态设饥计表蹲达式组合蚀情况构：基本必组合悉：永黑久荷客载和浇最大膀的可舅变荷再载以锡标准救值作尽为代表值遍，其它疲可变荷倍载以组称合值为没代表值给。偶然驾组合基本组锅合承载伪能力设卫计采用钥下列设矛计表达遇式：或——蒙作用知效用浪组合牌中除槽汽车胶荷载领效应京（含锡汽车得冲击乱力、铸离心梁力）刘外的控其孤他可净变荷莲载作竭用效液应的风组合订系数宗。当天永久刚作用纽奉与汽赶车荷扫载和衰人群驱荷载峰（或很其他月可变叔作用驴）组淋合时灾，人怎群荷岔载（鬼或其达他可稠变作输用）五的组粘合系浇数取计=0风.8赶0；龙当除刘汽车铺荷载朗（含质汽车夏冲击链力、蔬离心恋力）祥外尚疼有两予种其恩他可随变荷哲载参丝式与组悼合时弹，其放组合赖系数嫩取0有.7障0；纷尚有贯三种造其他似可变灯荷载狐参与冶组合倒时，估其组姿合系娃数取骆0.再60践；尚愉有两剥种其蛋他可逃变荷辉载参悄与组舒合时胸，其政组合洞系数芝取0诉.5障0；（2）蛇正常使软用极限绒状态设层计1.帜作用短拨期效应绪组合永久作腰用标准鼓值效应跌与可变议作用频杠遇值效耳应组合朗。——第j个可剃变作辜用效顽应的召频遇衫值系梳数：惰汽车票荷载歇（不硬计冲洒击力志）为梦0.店7；垦人群焦荷载话为1龟.0……2.胞作逐用长愧期效怀应组辈合永久作竞用标准茫值效应齐与可变疾作用准孟永久值泪效应组错合。——短第j个可带变作培用效密应的归准永氧久值夸系数茄：汽仿车荷届载（返不计速冲击渡力）陕为0旬.4乳；人馅群荷骂载为饭0.最4……3、分武项系数雨的确定(1)泄确定的钻原则：出以验算户点法为四基础(2)盏方法仰：在验何算点跳处将滨极限佣状态模方程潜转化坛为分阅项系父数表牺达的滔方程对于验暮算点法对于传分项夏系数晌法等价申求分摘项系鸽数。确定原剪则：对不同觉材料、首荷载和戒结构，时取统一酬值；在各项有标准值歼等给定润的前提剂下，误振差最小朋。(3辩)优化架结果荷载分迈项系数恨=1.手2,苗=1蚀.4结构洽抗力传分项遇系数裹:俗进一夜步分馋离成兔材料疾强度砌分项稼系数结构重晋要性系定数衬=雕1.1悉,1.泛0,亡0.9结构枝的耐梅久性1．向定义肠：混况凝土踩的耐挣久性椒是指漫在正秆常维疯护的摄条件呜下，气在设誉计使轨用期啄间，决在指照定的偷工作冰环境抹中保递证结史构满间足规额定的尽功能她要求顽。2．影咱响因素筛：（内提部因素蓝）混凝宰土的强晌度、渗愁透性、冷保护层货厚度、代水泥品葡种、标燥号和用告量等（外尤部因鹿素）迅环境呀温度稠、湿载度、扰二氧昂化碳魔含量肺等。1）混雀凝土冻晓融破坏各；2）冬混凝土膏碳化；泽3）侵够蚀性介趣质的腐仓蚀；4孙）混凝河土碱集限料反应播；5）槽钢筋锈鲜蚀；6疾）其它持影响因资素：高沟温作用惊，生物台腐蚀，贯混凝土仍徐变等