《桥梁的设计荷》PPT课件.ppt
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1、2023/7/19,李亚东:桥梁工程概论 第三章,1,第三章 桥梁的设计荷载,荷载的种类、型式、大小的确定是否得当,既关系到桥梁建设的投资,也关系到桥梁的安全特点荷载标准并不是一成不变的作用于桥梁结构上的荷载(及其组合)可能会越来越复杂对结构行为和材料行为的认识在逐步加深本章内容:介绍各类荷载的基本概念和计算方法,实际设计时荷载取值按铁路桥涵设计规范(以下简称铁桥规)和公路桥涵设计通用规范计算,2023/7/19,李亚东:桥梁工程概论 第三章,2,第一节 荷载分类与组合,一、荷载分类:表3-1-1,2023/7/19,李亚东:桥梁工程概论 第三章,3,二、荷载组合,荷载组合各种荷载的取舍以及它
2、们同时作用的可能性组合原则以桥梁在施工和运营时可能处于最不利的受力状态为原则 基本组合方式:组合I:恒载(的一种或几种)与基本可变活载(的一种或几种)相组合,即仅考虑主力;组合II:组合I与其它可变荷载(的一种或几种)相组合,即主力与附加力同时作用;组合III:组合I与偶然荷载(的一种或几种)相组合,即主力与特殊荷载同时作用。,2023/7/19,李亚东:桥梁工程概论 第三章,4,其他可变荷载不同时组合表(公路),2023/7/19,李亚东:桥梁工程概论 第三章,5,第二节永久荷载(恒载),作用于桥梁上部结构的恒载结构的重力和附属设备等外加重力;作用在桥梁下部结构的恒载由支座传递的上部结构的重
3、力、墩台本身的重力、土压力和水压(浮)力等。结构重力结构体积与材料容重的乘积土压力计算涉及结构型式、填料性质、墩台位移和地基变形,也与气象、水文和外加荷载等因素有关水浮力指由地表水或地下水通过地基土壤的孔隙而传递给建筑物基础底面的(由下而上的)水压力;对位于碎石类土、砂类土、粘砂土等透水性地基上的墩台,需在设计中考虑水浮力。对于预应力混凝土桥梁,在检算结构的使用性能(如混凝土应力)时,预加应力当视为恒载;在检算结构的承载能力(如抗弯强度)时,预加应力不作为恒载,但把预应力钢筋视为结构抗力的一部分。在外部超静定的混凝土桥梁结构中,混凝土收缩、徐变影响力是长期存在并起作用的。基础变位一旦发生,其对
4、结构的影响也是长期的。,2023/7/19,李亚东:桥梁工程概论 第三章,6,第三节可变荷载,一、基本可变活载(活载)(一)车辆活载 车辆荷载指桥梁承受的机动交通活载。对铁路桥,指列车活载;对公路桥,指汽车、挂车、履带车等。车辆荷载的种类繁多,因此,需要对车辆荷载进行调查分析和综合概括,并按照安全、适用和经济的原则,确定出设计采用的标准活载。对于不包括冲击效应(后述)的车辆活载,可称之为静活载。,2023/7/19,李亚东:桥梁工程概论 第三章,7,中活载,我国铁路活载标准的情况是:20年代开始自行制订铁路建筑标准,1938年公布中华活载标准,1951年制订了中Z活载标准,1975年对中Z活载
5、标准进行修订,形成目前所用的中活载标准。,2023/7/19,李亚东:桥梁工程概论 第三章,8,国际铁路联盟(UIC)活载图式,考察我国目前实际运行的列车及其发展趋势,可以看出,1975年制订的中活载标准已不太适用。例如,蒸汽机车已停止生产,内燃和电力机车得到广泛应用;货车的重载轴重时常高于机车的轴重。根据这些情况可以认为,我国新的列车活载标准应与国际铁路联盟(UIC)制订的活载标准较为一致。目前,荷载修订工作仍在进行之中。,2023/7/19,李亚东:桥梁工程概论 第三章,9,公路车辆活载,公路车辆荷载标准化活载 4个等级:汽车10级、汽车15级、汽车20级和汽车超20级 重车与主车考虑冲击
6、力计算荷载把经常地、大量出现的汽车排列形成的车队,对一般桥梁设计起控制作用 验算荷载偶然地、个别出现的平板挂车或履带车,只对较小跨径的桥梁或局部构件起控制作用500kN履带车(简称履带50),可多辆,间距50m 挂80、挂100和挂120,按一辆计算不计冲击力,2023/7/19,李亚东:桥梁工程概论 第三章,10,汽车车队纵向排列,2023/7/19,李亚东:桥梁工程概论 第三章,11,汽车的平面尺寸和横向布置,2023/7/19,李亚东:桥梁工程概论 第三章,12,平板挂车和履带车荷载,2023/7/19,李亚东:桥梁工程概论 第三章,13,标准活载的加载,总的车道活载的折减。对铁路桥梁的
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