市政桥涵工程施工-桥梁上的 作16课件讲解

市政桥涵工程施工桥梁上的作用

一、桥梁上的作用概述作用是指施加于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，也称荷载，后者称间接作用。按随时间的变化情况分为：永久作用—在结构使用期间，其量值不随时间而变化，或其变化值与平均值比较可忽略不计的作用。可变作用—在结构使用期间，其量值随时间变化，且其变化值与平均值比较不可忽略的作用。偶然作用—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。二、

永久作用包括：结构重力、预加应力、土的重力、土侧压力、混凝土收缩及徐变作用、混凝土收缩及徐变作用和基础变位作用等七种。下面我们主要学习结构重力的计算。1、结构重力计算结构物自身重力及桥面铺装、附属设备等外加重力均属于结构重力，它们可按照结构物的实际体积或设计拟定的体积乘以材料的容重计算。下表为桥梁工程中几种常用材料的容重。材料种类容重(kN/m3)钢筋、钢构件78.5钢筋混凝土或预应力混凝土25.0～26.0水泥混凝土或沥青混凝土24.0填土17.0～18.0例题：一块桥梁钢筋混凝土实心板，长6米，宽1米，高0.3米，计算其自重（KN）及荷载强度（KN/m）。解：板的体积V=6×1×0.3=1.8（m3）

板的容重r取26KN/m3板的自重G=V×r=1.8×26=46.8（KN）板的荷载强度，即每米板长的重力：g=G/L=46.8/6=7.8（KN/m）三、可变作用包括：汽车荷载、汽车冲击力、汽车离心力、汽车引起的土侧压力、人群荷载、汽车制动力、风荷载、流水压力、冰压力、温度作用、支座摩阻力等。下面我们主要介绍汽车荷载和人群荷载。1、汽车荷载汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成。桥梁结构的整体计算采用车道荷载；桥梁结构的局部加载、桥台和挡土墙土压力等的计算采用车辆荷载。车道荷载与车辆荷载的作用不得叠加。

公路桥涵设计时，将汽车荷载分为公路-Ⅰ级和公路-Ⅱ级两个等级，其荷载等级的确定参照下表。公路等级高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路汽车荷载等级公路-I级公路-I级公路-Ⅱ级公路-Ⅱ级公路-Ⅱ级（1）车道荷载

车道荷载由均布荷载和集中荷载组成。公路-Ⅰ级车道荷载的均布荷载标准值为qk=10.5kN/m；集中荷载标准值Pk按以下规定选取：桥涵计算跨径小于或等于5m时，Pk=270kN；桥涵计算跨径大于或等于50m时，Pk=360kN；桥涵计算跨径在5m～50m之间时，Pk值按直线内插求得。计算剪力效应时，集中荷载标准值Pk乘以1.2的系数。公路-II级车道荷载的荷载标准值按公路-Ⅰ级车道荷载的0.75倍采用。车道荷载示意图例：PK值采用直线内插练习当桥梁跨径为L=20米时PK的取值。解：PK的直线内插公式为：PK=270+（L-5）÷（50-5）×（360-270）

将L=20米代入公式，可得到：PK=270+（20-5）÷（50-5）×（360-270）=270+30=300（kN）（2）车辆荷载公路-Ⅰ级和公路-Ⅱ级汽车荷载采用相同的车辆荷载标准值。车辆荷载布置如图下所示。从图中我们可以看到车辆的总重量为550KN，分为5个轴，最大轴重140KN。2．人群荷载

公路桥梁设置人行道时，应同时计入人群荷载。人群荷载按下列情况采用：

当桥梁计算跨径小于或等于50m时，人群荷载标准值为3.0kN/m2；当桥梁计算跨径等于或大于150m时，人群荷载标准值为2.5kN/m2；当桥梁计算跨径在50～150m之间时，可由线性内插得到人群荷载标准值。城镇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，人群荷载标准值为3.5kN/m2。四、偶然作用

1．地震作用

地震力是随机变化的动力作用，其值得大小取决于地震强烈程度和结构的动力特征以及结构或杆件的质量。

2．船舶或漂流物的撞击作用

位于通航河流或有漂流物的河流中的桥梁墩台，设计时应考虑船舶或漂流物的撞击作用。

3．汽车撞击作用

桥梁结构必要时可考虑汽车的撞击作用。汽车撞击力在车辆行驶方向取1000kN，在车辆行驶垂直方向取500kN，两个方向的撞击力不同时考虑，撞击力作用于行车道以上1.2m处，直接分布于撞击涉及的构件上。五、作用效应的组合

桥梁结构通常要同时承受多种作用的作用，在进行结构设计时，应考虑结构上可能同时出现的作用，按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行作用效应组合。作用效应组合时的内容，由设计者根据实际情况确定，取其最不利效应组合进行设计，同时注意以下几个方面。①只有在结构上可能同时出现的作用，才进行其效