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【交通運輸】第二章橋梁規(guī)劃設(shè)計概述及橋梁設(shè)荷載

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【交通運輸】第二章橋梁規(guī)劃設(shè)計概述及橋梁設(shè)荷載

2022-9-14南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院交通工程系1上一頁 下一頁第二章第二章 橋梁規(guī)劃設(shè)計概述及橋梁設(shè)計荷載橋梁規(guī)劃設(shè)計概述及橋梁設(shè)計荷載2.12.1橋梁的總體設(shè)計橋梁的總體設(shè)計 2.1.1 橋梁設(shè)計的基本原則和要求 2.1.2 橋梁設(shè)計的基本資料 2.1.3 橋梁設(shè)計程序 2.1.4 橋位及橋型選擇 2.1.5 橋梁的縱斷面和橫斷面設(shè)計2.2 2.2 橋面構(gòu)造布置及細(xì)部橋面構(gòu)造布置及細(xì)部 2.2.1 橋面構(gòu)造組成與布置 2.2.2 橋面鋪裝及排水、防水系統(tǒng) 2.2.3 伸縮縫 2.2.4 人行道、欄桿、燈柱2.3 2.3 橋梁的設(shè)計荷載及荷載組橋梁的設(shè)計荷載及荷載組合合 2.3.1 永久荷載 2.3.2 可變荷載 2.3.3 偶然荷載 2.3.4 荷載組合返回2022-9-14南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院交通工程系2上一頁 下一頁2.1.12.1.1橋梁設(shè)計的基本原則和要求橋梁設(shè)計的基本原則和要求 橋梁應(yīng)根據(jù)所設(shè)計橋梁的使用任務(wù)、性質(zhì)和所在線路的遠(yuǎn)景發(fā)展需要,按照適用、經(jīng)濟、安全、美觀的原則設(shè)計。1.1.使用上的要求使用上的要求:要有足夠的承載和泄洪能力;既滿足當(dāng)前的要求,又照顧今后的發(fā)展,既滿足交通運輸本身的需要,也要兼顧其它方面的要求。2.2.經(jīng)濟上的要求經(jīng)濟上的要求:一切橋梁設(shè)計應(yīng)體現(xiàn)經(jīng)濟上的合理性。必須經(jīng)過詳細(xì)周密的技術(shù)經(jīng)濟比較,并滿足快速施工的要求。3.3.設(shè)計上的要求設(shè)計上的要求:橋梁設(shè)計應(yīng)積極采用新結(jié)構(gòu)、新設(shè)備、新材料、新工藝和新的設(shè)計思想。保證整個橋梁結(jié)構(gòu)及其各部分構(gòu)件在制造、運輸、安裝和使用過程中應(yīng)具有足夠的強度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性。4.4.施工上的要求施工上的要求:橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)便于制造和安裝,盡量采用先進的工藝技術(shù)和施工機械。5.5.美觀上的要求美觀上的要求:在滿足上述要求的前提下,盡可能使橋梁具有優(yōu)美的建筑外型,并與周圍的景物相協(xié)調(diào)。返回2022-9-14南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院交通工程系3上一頁 下一頁2.1.2 2.1.2 橋梁設(shè)計的基本資料橋梁設(shè)計的基本資料 橋梁總體設(shè)計涉及的因素很多,必須經(jīng)過充分的調(diào)查研究,根據(jù)具體的情況,提出正確合理的設(shè)計方案和計劃任務(wù)書。因此必須進行一系列的野外勘測和資料的收集工作。對于跨越河流的橋梁在勘測時應(yīng)收集如下資料:1 1.橋梁承擔(dān)的具體任務(wù)橋梁承擔(dān)的具體任務(wù):調(diào)查橋上的交通信息和交通要求。調(diào)查橋上有無各類管線需要通過。2 2.橋位附近的地形橋位附近的地形:包括測量橋位處的地形、地貌,并繪成地形圖。3 3.地質(zhì)資料地質(zhì)資料:通過橋位處的地質(zhì)勘探,編制工程地質(zhì)勘探報告,作為基礎(chǔ)設(shè)計的重要依據(jù)。4 4.河流的河流的水文情況水文情況:收集和分析歷年的洪水資料;測量橋位處河床斷面和橋位附近河道縱斷面;通航河流的通航要求。5 5.其他資料其他資料:建筑材料的來源、氣象資料、施工單位的技術(shù)水平和施工的機械裝備情況以及其余相關(guān)資料。返回2022-9-14南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院交通工程系4上一頁 下一頁2.1.3 2.1.3 橋梁設(shè)計程序橋梁設(shè)計程序v我國橋梁的設(shè)計程序我國橋梁的設(shè)計程序:大、中橋采用兩階段設(shè)計;小橋也可采用一階段設(shè)計。v橋梁設(shè)計的第一階段是初步設(shè)計橋梁設(shè)計的第一階段是初步設(shè)計(方案設(shè)計方案設(shè)計)。依據(jù)計劃任務(wù)書擬定橋梁結(jié)構(gòu)形式和初步尺寸,估算工程數(shù)量,提出主要用材數(shù)量指標(biāo),選擇施工方案,并據(jù)此編制工程概算與文字說明、圖表資料等技術(shù)文件,形成初步設(shè)計方案,供投標(biāo)使用。v橋梁設(shè)計的第二階段是橋梁設(shè)計的第二階段是編制施工圖編制施工圖。v在現(xiàn)代橋梁設(shè)計中、由于計算機的應(yīng)用與發(fā)展大大提高了結(jié)構(gòu)分析的效率。在初步設(shè)計階段已普遍采用較精確的結(jié)構(gòu)計算、大大提高了初步設(shè)計對工程數(shù)量的估算精度。v對于大型橋梁在初步設(shè)計之前需進行項目可行性研究和規(guī)劃設(shè)計,根據(jù)所搜集的相關(guān)資料制定橋梁規(guī)劃設(shè)計的方案,編制計劃任務(wù)書。返回2022-9-14南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院交通工程系5上一頁 下一頁2.1.4 2.1.4 橋位及橋型選擇橋位及橋型選擇1 1.橋位選擇橋位選擇:特大橋、大、中橋的橋位原則上應(yīng)服從路線總的走向,路與橋需要綜合考慮。應(yīng)盡量選擇在河道順直、水流穩(wěn)定、河面較窄、地質(zhì)良好、沖刷較少的河段上,避免橋梁與河流斜交。小橋的位置應(yīng)完全服從線路走向。2.2.橋型選擇橋型選擇:橋梁結(jié)構(gòu)型式的選擇,必須滿足安全實用、經(jīng)濟合理及美觀協(xié)調(diào)的原則。影響橋型選擇的因素很多,分析它們的特點,根據(jù)它們所起的作用和所處的地位,可以將這些因素分為獨立因素、主要因素和限制因素等類別。橋梁的長度、寬度和通航孔大小等都是橋型選擇的獨立因素。經(jīng)濟是橋型選擇時考慮的主要因素。一切設(shè)計必須經(jīng)過詳細(xì)而周密的技術(shù)經(jīng)濟比較。地質(zhì)、地形、水文及氣候條件是橋型選擇的限制因素。地形條件及水文條件將影響到橋型、基礎(chǔ)埋置深度、水中橋墩數(shù)量等。返回2022-9-14南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院交通工程系6上一頁 下一頁2.1.5 2.1.5 橋梁的縱斷面和橫斷面設(shè)計橋梁的縱斷面和橫斷面設(shè)計-1-1v橋梁縱斷面設(shè)計主要的任務(wù)是確定橋梁的總跨徑;橋梁的分孔;橋道標(biāo)高與橋下凈空;橋上及橋頭引道的縱坡等。橋梁總跨徑的確定橋梁總跨徑的確定v橋梁的總跨徑一般根據(jù)水文計算確定。要求橋梁總跨徑必須保證橋下有足夠的排洪面積,使河床不致遭受過大的沖刷。v同時應(yīng)根據(jù)具體情況經(jīng)過全面分析后加以確定。對于非堅硬巖層上修筑的淺基礎(chǔ)橋梁,總跨徑應(yīng)該大一些;對于深埋基礎(chǔ),一般允許較大的沖刷,總跨徑就可適當(dāng)減小。山區(qū)河流一般河床流速很大,應(yīng)盡可能少壓縮或不壓縮河床;平原區(qū)的寬灘河流可允許有較大的壓縮,但必須注意壅水對河灘路堤以及附近農(nóng)田和建筑物可能造成的危害。繼續(xù)2022-9-14南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院交通工程系7上一頁 下一頁(2)(2)橋梁的分孔橋梁的分孔v一座較長橋梁的分孔不僅影響到使用效果、施工難易等,并且在很大程度上關(guān)系到橋梁的總造價。v最經(jīng)濟的分孔方式就是使上、下部結(jié)構(gòu)的總造價最低。v通??鐝皆?0m以下時,應(yīng)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)跨徑,各孔跨徑最好一樣;v為了避開不利的地質(zhì)段(如巖石破碎帶、裂隙、溶洞等),可將橋基位置移開,也可適當(dāng)加大跨徑;v在有些體系中,為了結(jié)構(gòu)受力合理和用材經(jīng)濟,分孔布置時要考慮相鄰橋跨跨徑的合理比例;v在山區(qū)建橋時,往往采用大跨徑橋梁跨越深谷,以便減少中間橋墩。v各孔跨徑的選擇還與施工能力有關(guān)。繼續(xù)2022-9-14南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院交通工程系8上一頁 下一頁(3)(3)橋面標(biāo)高的確定橋面標(biāo)高的確定v橋面標(biāo)高是通常根據(jù)設(shè)計洪水位標(biāo)高、橋下通航所需要的凈空來確定,或由路線縱斷面設(shè)計確定??绾訕蛄浩錁蛎娴臉?biāo)高應(yīng)保證橋下排洪和通航的需要;跨線橋梁則應(yīng)確保橋下安全行車。v非通航河流,梁底一般應(yīng)高出設(shè)計洪水位(包括壅水和浪高)不小于0.5m,高出最高流冰水位0.75m;支座底面應(yīng)高出設(shè)計洪水位不小于0.25m,高出最高流冰水位不小于0.5m,支座處有圍護隔水者不受此限。對于無鉸拱橋,拱腳允許被設(shè)計洪水位淹沒,拱頂?shù)酌嬷猎O(shè)計洪水位的凈高不小于1.0m。對于有漂流物和流冰阻塞以及易淤積的河床,橋下凈空應(yīng)適當(dāng)加高。v通航及通行木筏的河流,橋跨結(jié)構(gòu)下緣至設(shè)計通航水位的凈空高度應(yīng)滿足通航凈空的要求(參見有關(guān)規(guī)范的通航凈空要求)。(4)(4)橋上及橋頭引道的縱坡橋上及橋頭引道的縱坡 橋上縱坡4%,橋頭引道縱坡5%,城市中心的橋梁引道縱坡3%;當(dāng)橋梁受到兩岸地形限制時,允許修建坡橋。繼續(xù)縱斷面規(guī)劃圖2022-9-14南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院交通工程系9上一頁 下一頁2.1.5 2.1.5 橋梁的縱斷面和橫斷面設(shè)計橋梁的縱斷面和橫斷面設(shè)計-2-2v橋梁橫斷面設(shè)計,主要是確定橋面凈空和與此相適應(yīng)的橋跨結(jié)構(gòu)橫斷面的布置。v公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范(JTJ021-89)(以下簡稱橋規(guī))規(guī)定了公路橋面凈空限界及橋面布置的尺寸規(guī)定(見表2-1和圖2-3)。v橋上人行道和自行車道的設(shè)置,應(yīng)根據(jù)需要而定,并與路線前后布置配合,必要時自行車道和行車道宜設(shè)置適當(dāng)?shù)姆指粼O(shè)施。v不設(shè)自行車道和人行道時,可設(shè)置欄桿和安全帶。v為了橋面上排水的需要,橋面應(yīng)根據(jù)不同類型的橋面鋪裝,設(shè)置從橋面中央傾向兩側(cè)的1.5%3.0%的橫坡,人行道宜設(shè)置向行車道傾斜1%的橫坡。返回2022-9-14南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院交通工程系10上一頁 下一頁W行車道寬度(見表21的規(guī)定);C當(dāng)計算行車速度等于或大于100km/h時為0.5m,小于100km/h時為0.25m;L1、L2公路左、右側(cè)硬路肩或緊急停車帶的寬度;L側(cè)向?qū)挾?;S1行車道左側(cè)路緣帶寬度;S2行車道右側(cè)路緣帶寬度;M1中間帶寬度;M2中間分隔帶寬度;E建筑限界頂角寬度;H凈高。圖圖2 23 3公路建筑限界公路建筑限界(尺寸單位:尺寸單位:m)m)返回2022-9-14南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院交通工程系11上一頁 下一頁2.2.1 2.2.1 橋面構(gòu)造組成與布置橋面構(gòu)造組成與布置v橋面構(gòu)造直接與車輛、行人接觸,它對橋梁結(jié)構(gòu)起保護作用,使橋梁能正常使用。同時,橋面構(gòu)造多屬外露部位,其選擇是否合理,布置是否恰當(dāng),直接影響橋梁的使用功能、布局和美觀。因此,必須要了解橋面構(gòu)造各部位的工作性能,合理選擇構(gòu)造類型,精心設(shè)計,精心施工。返回2022-9-14南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院交通工程系12上一頁 下一頁2.2.22.2.2橋面鋪裝及排水、防水系統(tǒng)橋面鋪裝及排水、防水系統(tǒng) 1橋面鋪裝v橋面鋪裝即行車道鋪裝,亦稱橋面保護層,它是車輪直接作用的部分。橋面鋪裝的作用是防止車輛輪胎或履帶直接磨耗行車道板,保護主梁免受雨水侵蝕;并對車輛輪重的集中荷載起一定的分布作用。因此,行車道鋪裝要求有一定強度,防止開裂,并保證耐磨。2橋面縱橫坡 v橋面設(shè)置縱橫坡有利于雨水迅速排除,防止或減少雨水對鋪裝層的滲透,保護行車道板,延長橋梁使用壽命。3橋面排水和防水設(shè)施 v橋面的積水滲入結(jié)構(gòu)會導(dǎo)致鋼筋或金屬構(gòu)件的銹蝕;在北方冬季會結(jié)冰引起混凝土破壞,影響橋梁的耐久性降低其使用壽命。返回2022-9-14南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院交通工程系13上一頁 下一頁1.1.橋面鋪裝的型橋面鋪裝的型式式水泥混凝土或瀝青混凝土鋪裝水泥混凝土或瀝青混凝土鋪裝 v裝配式鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土橋通常采用水泥混凝土或瀝青混凝土鋪裝,其厚度為6080mm。防水混凝土鋪裝防水混凝土鋪裝v在需要防水的橋梁上,當(dāng)不設(shè)防水層時,可在橋面板上鋪裝厚80100mm帶有橫坡的防水混凝土作鋪裝層,其上一般可不另設(shè)面層而直接承受車輪荷載(見圖)。v橋面鋪裝一般不作受力計算。為使鋪裝層具有足夠的強度和良好的整體性,一般宜在混凝土中鋪設(shè)直徑為46mm的鋼筋網(wǎng)。返回2022-9-14南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院交通工程系14上一頁 下一頁2.2.橋面縱橫坡橋面縱橫坡v橋面的縱坡,一般都做成雙向縱坡,在橋中心設(shè)置曲線,縱坡一般以不超過3%為宜。v橋面的橫坡通常是在橋面板頂面鋪設(shè)混凝土三角墊層來構(gòu)成(見圖b);v板橋或就地澆筑的肋梁橋可將橫坡直接設(shè)在墩臺頂部而做成傾斜的橋面板(見圖a);v在比較寬的橋梁中,可直接將行車道板做成雙向傾斜的橫坡(圖c),以減小混凝土用量和結(jié)構(gòu)自重,但這樣會使主梁的構(gòu)造和施工稍趨復(fù)雜。返回2022-9-14南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院交通工程系15上一頁 下一頁3.3.橋面排水和防水設(shè)施橋面排水和防水設(shè)施 橋面排水橋面排水v橋梁設(shè)計時要有一個完整的排水系統(tǒng)。在橋面上除設(shè)置縱、橫坡排水外,常常需要設(shè)置一定數(shù)量的泄水管。v當(dāng)橋面縱坡大于2%而橋長大于50m時,為防止雨水積滯橋面,就需要設(shè)置泄水管,一般順橋長方向每隔1215m設(shè)置一個;v橋面縱坡小于2%時,泄水管就需設(shè)置更密一些,一般順橋長方向每隔68m設(shè)置一個。防水層防水層 v國內(nèi)常用的為貼式防水層,橋面伸縮縫處應(yīng)連續(xù)鋪設(shè),不可切斷;橋面縱向應(yīng)鋪過橋臺背;截面橫向兩側(cè),則應(yīng)伸過緣石底面從人行道與緣石砌縫里向上疊起100mm。而在氣候溫和地區(qū),可在三角墊層上涂一層瀝青混凝土,或用防水混凝土作鋪裝層,以增強防水能力。返回2022-9-14南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院交通工程系16上一頁 下一頁2.32.3橋梁的設(shè)計荷載及荷載組合橋梁的設(shè)計荷載及荷載組合 v作用在橋梁上的荷載可分為三大類:v永久荷載(恒載):在設(shè)計使用期內(nèi),其值不隨時間變化,或其變化與平均值相比可以忽略不計的荷載。v可變荷載:在設(shè)計使用期內(nèi),其值隨時間變化,且其變化與平均值相比不可忽略的荷載。按其對橋涵結(jié)構(gòu)的影響程度,又分為基本可變荷載(活載)和其它可變荷載。v偶然荷載:在設(shè)計使用期內(nèi),不一定出現(xiàn),但一旦出現(xiàn)其值很大且持續(xù)時間較短的荷載,它包括船只或漂浮物撞擊力、地震力。v橋梁設(shè)計時許考慮荷載組合。荷載分類荷 載 名 稱永久荷載結(jié)構(gòu)重力,預(yù)加應(yīng)力,土的重力及土的側(cè)壓力,混凝土收縮徐變影響力,基礎(chǔ)變位影響力,水的浮力可變荷載基本可變荷載汽車,汽車沖擊力,離心力,汽車引起的土側(cè)壓力,人群,平板掛車和履帶車,平板掛車和履帶車引起的土側(cè)壓力其他可變荷載風(fēng)力,汽車制動力,流水壓力,冰壓力,溫度影響力,支座摩阻力,偶然荷載地震力,船只或漂流物撞擊力 返回2022-9-14南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院交通工程系17上一頁 下一頁2.3.12.3.1永久荷載永久荷載v結(jié)構(gòu)物的重力及橋面鋪裝、附屬設(shè)備等外加重力均屬結(jié)構(gòu)重力,可按照結(jié)構(gòu)物的實際體積或設(shè)計時所假定的體積及其材料的容重計算。v作用于墩臺上的土壓力、土側(cè)壓力可參照橋規(guī)和公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范中規(guī)定計算。v對于預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu),預(yù)加應(yīng)力在結(jié)構(gòu)使用極限狀態(tài)設(shè)計時,應(yīng)作為永久荷載計算其效應(yīng);在結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時,預(yù)加應(yīng)力不作為荷載。v混凝土收縮、徐變和基礎(chǔ)變位使超靜定結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力。v水的浮力對橋梁墩臺的影響,當(dāng)墩臺位于透水性地基上時,驗算墩臺的穩(wěn)定性,應(yīng)采用設(shè)計水位的浮力,驗算地基應(yīng)力,僅考慮低水位時的浮力,或不考慮水的浮力;當(dāng)墩臺位于不透水性地基上時,可不考慮水的浮力。返回2022-9-14南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院交通工程系18上一頁 下一頁2.3.2 2.3.2 可變荷載可變荷載1.1.基本可變荷載基本可變荷載 公路橋梁車輛荷載公路橋梁車輛荷載v橋梁上行駛的車輛荷載種類繁多,需要擬定一種荷載標(biāo)準(zhǔn)。我國交通部在公路橋涵通用設(shè)計規(guī)范中規(guī)定了橋涵設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化荷載。標(biāo)準(zhǔn)中把大量、經(jīng)常出現(xiàn)的汽車荷載排列成車隊形式,作為設(shè)計荷載(圖2-15及圖2-16);把偶然、個別出現(xiàn)的平板掛車或履帶車作為驗算荷載(圖2-17)。v汽車荷載的車隊分為汽車10級、汽車15級、汽車20級和汽車超20級四個等級。當(dāng)設(shè)計按兩行車隊布載時,汽車荷載不予折減;按三行車隊布載時,汽車荷載折減20%;按四行車隊布載時,汽車荷載折減30%。v汽車車隊在橋上的縱橫位置均按最不利情況布置,以使計算部位產(chǎn)生最大的內(nèi)力。汽車外側(cè)車輪的中線,離人行道或安全帶邊緣的距離不得小于0.5m。繼續(xù)2022-9-14南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院交通工程系19上一頁 下一頁設(shè)計荷載設(shè)計荷載(圖圖2-152-15、圖、圖2-16)2-16)繼續(xù)2022-9-14南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院交通工程系20上一頁 下一頁驗算驗算荷載荷載v驗算荷載分為四種。用驗算荷載進行驗算時,對于履帶車,順橋縱向可考慮多輛行駛,但兩車間凈距不得小于50m;對于平板掛車,全橋均以通過一輛計算,履帶車或平板掛車通過橋涵時,應(yīng)靠中線以慢速行駛。履帶車外側(cè)履帶的中線或平板掛車外側(cè)車輪的中線,離人行道或安全帶邊緣的距離不得小于1m。驗算時,不考慮沖擊力、人群荷載和其它非經(jīng)常作用在橋上的各種外力。繼續(xù)2022-9-14南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院交通工程系21上一頁 下一頁車輛標(biāo)準(zhǔn)荷載的等級選用車輛標(biāo)準(zhǔn)荷載的等級選用 公路等級汽 車 專 用 公 路一 般 公 路高速公路一二二三四計算荷載汽車超20級汽車超20級汽車20級汽車20級汽車20級汽車20級汽車10級驗算荷載掛車120掛車120掛車100掛車100掛車100掛車100履帶50注:一條公路上的橋涵,一般應(yīng)采用同一設(shè)計荷載和驗算荷載;當(dāng)改建三級干線公路時,對原有橋涵達(dá)到汽車15級、掛車80荷載標(biāo)準(zhǔn)的 可適當(dāng)利用;在有集裝箱運輸?shù)囊患壒?,?yīng)采用汽車超20級、掛車120的車輛荷載;橋面行車道凈寬4.5m的橋涵,其平板掛車不作具體規(guī)定,設(shè)計時可按實際 情況,自行確定;臨時性橋涵的車輛荷載可自行確定。v車輛標(biāo)準(zhǔn)荷載的等級應(yīng)根據(jù)橋梁所在公路的等級、使用任務(wù)、性質(zhì)和將來的發(fā)展等具體情況確定,一般可參照下表選用。上一頁繼續(xù)2022-9-14南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院交通工程系22上一頁 下一頁 城市橋梁汽車荷載城市橋梁汽車荷載v城市橋梁汽車荷載的標(biāo)準(zhǔn)與等級 我國城市橋梁的荷載設(shè)計,長期以來都是按照現(xiàn)行公路橋梁荷載標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計的,計算程序繁瑣,與我國現(xiàn)代城市機動車輛的動態(tài)分布規(guī)律也不盡相符,為使橋梁荷載標(biāo)準(zhǔn)更符合我國城市市政建設(shè)的實際情況,以及達(dá)到與國際橋梁荷載標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計水平相接軌的目的,我國建設(shè)部1998年制定了城市橋梁設(shè)計荷載標(biāo)準(zhǔn)(CJJ77-98),該標(biāo)準(zhǔn)適用于城市內(nèi)新建、改建的永久性橋梁與涵洞、高架道路及承受機動車的結(jié)構(gòu)物的荷載設(shè)計。v標(biāo)準(zhǔn)中采用兩級荷載標(biāo)準(zhǔn),即城A級、城B級。城A級總軸重700KN,適用于快速路及主干路。城B級荷載總軸重300KN,適用于次干路及支路。城A級和城B級標(biāo)準(zhǔn)車輛縱、平面布置見圖2-18及圖2-19。繼續(xù)2022-9-14南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院交通工程系23上一頁 下一頁標(biāo)準(zhǔn)車輛標(biāo)準(zhǔn)車輛(圖圖2-182-18、圖、圖2-19)2-19)繼續(xù)2022-9-14南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院交通工程系24上一頁 下一頁車輛荷載與車道荷載車輛荷載與車道荷載v在城市橋梁設(shè)計中汽車荷載可分為車輛荷載和車道荷載。當(dāng)進行橋梁結(jié)構(gòu)計算時不得將車輛荷載和車道荷載的作用疊加。v城A級和城B級車道荷載應(yīng)按均布荷載加一個集中荷載計算(圖220a、b),均布荷載和集中荷載的標(biāo)準(zhǔn)值可按表2-4取值。v車道荷載的單向布載寬度應(yīng)為3.0m。當(dāng)設(shè)計車道數(shù)目大于2時,應(yīng)計入車道的橫向折減系數(shù)。v加載車道位置應(yīng)選在結(jié)構(gòu)能產(chǎn)生最不利的荷載效應(yīng)之處。圖220 車道荷載縱、橫布置圖 繼續(xù)2022-9-14南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院交通工程系25上一頁 下一頁車道荷載車道荷載表表2 24 4車道荷載的均布荷載和集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 表24 荷載等級城A級城B級跨徑(m)車 道 荷 載車 道 荷 載qM(kN/m)qQ(kN/m)P(kN)qM(kN/m)qQ(kN/m)P(kN)2l2022.537.514019.025.013020l15010.015.03009.511.0160注:在計算剪力時,當(dāng)跨徑大于20小于等于150m,且車道數(shù)等于或大于4條,城A級、城B級車道荷載應(yīng)分別乘以1.25、1.30增長系數(shù)。繼續(xù)2022-9-14南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院交通工程系26上一頁 下一頁 人群荷載人群荷載 v設(shè)有人行道的公路橋梁,當(dāng)用汽車荷載計算時,應(yīng)同時計入人行道上的人群荷載。v城市橋梁在計算人行道板局部構(gòu)件的人群荷載時,應(yīng)按5KN/m2的均布荷載或1.5KN的豎向集中力分別計算。當(dāng)計算梁、桁架、拱及其他大跨結(jié)構(gòu)的人群荷載,需根據(jù)加載長度及人行道寬度來確定,且在任何情況下不得小于2.4KN/m2。v當(dāng)公路橋梁上人行道板采用鋼筋混凝土板時,應(yīng)以1.2kN的集中豎向力作用在一塊板上進行計算。計算欄桿時,作用在欄桿立柱頂上的水平推力一般采用0.75kN/m;作用在欄桿扶手上的豎向力一般采用1kN/m。城市橋梁,由于人流量較大,計算欄桿時,作用在欄桿扶手上的活載,豎向荷載采用1.2KN/m;水平向外荷載采用1.0KN/m。繼續(xù)2022-9-14南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院交通工程系27上一頁 下一頁 汽車沖擊力汽車沖擊力v車輛以一定速度在橋上行駛,由于橋面不平整、車輪不圓以及發(fā)動機抖動等原因,會使橋梁結(jié)構(gòu)引起振動,致使橋梁產(chǎn)生的應(yīng)力和變形比相應(yīng)的靜載引起的要大,這種由于荷載的動力作用使橋梁發(fā)生振動而造成內(nèi)力加大的現(xiàn)象稱為沖擊作用。v一般根據(jù)在現(xiàn)代橋梁上所做振動實驗結(jié)果,近似地引入荷載增大系數(shù),即沖擊系數(shù),來計及荷載的沖擊作用。v下表列出了公路鋼筋混凝土和石砌橋涵等的沖擊系數(shù)值。結(jié)構(gòu)種類跨徑或荷載長度沖擊系數(shù)結(jié)構(gòu)種類跨徑或荷載長度沖擊系數(shù) 梁、剛架、拱上構(gòu)造、樁式或樁柱式墩臺、涵洞、蓋板l5l450.30.0拱橋的主拱圈或拱肋l20l700.20.0鋼筋混凝土、混凝土和石砌橋涵等的沖擊系數(shù)繼續(xù)2022-9-14南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院交通工程系28上一頁 下一頁城市橋梁城市橋梁汽車沖擊力汽車沖擊力v城市橋梁汽車荷載沖擊系數(shù),可按下列公式計算:車道荷載的沖擊系數(shù) (21)式中l(wèi)跨徑(m)。當(dāng)l=20m時,=0.2;l=150m時,=0.1。車輛荷載的沖擊系數(shù) =0.6686-0.3032lg(l)(22)的最大值不得超過0.4;l為計算跨徑或荷載內(nèi)力影響長度。v鑒于結(jié)構(gòu)物上的填料能起緩沖和擴散荷載的作用,故對于拱橋、涵洞以及重力式墩臺,當(dāng)填料厚度(包括路面厚度)等于或大于0.5m時,可以不計沖擊力。l8020繼續(xù)2022-9-14南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院交通工程系29上一頁 下一頁 離心力離心力v橋規(guī)中規(guī)定:當(dāng)彎道橋的曲線半徑等于或小于250m時,應(yīng)計算離心力。離心力為車輛荷載(不計沖擊力)乘以離心力系數(shù)C,離心力系數(shù)由下式計算:式中:V計算行車速度,應(yīng)按橋梁所在路線等級的規(guī)定采用(km/h);R曲線半徑(m)。在計算多車道的離心力時,應(yīng)按規(guī)定折減汽車荷載。離心力的著力點在橋面以上1.2m。汽車、平板掛車或履帶車引起的土側(cè)壓力汽車、平板掛車或履帶車引起的土側(cè)壓力 即是這些車輛荷載在橋臺或擋土墻后填土的破壞棱體上引起的土側(cè)壓力,可按換算的等代均布土層厚度來計算,具體方法參見橋規(guī)中第2.3.6條規(guī)定。返回2022-9-14南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院交通工程系30上一頁 下一頁2.2.其它可變荷載其它可變荷載 汽車制動力汽車制動力v汽車制動力是車輛在橋上剎車時為克服車輛的慣性力而在路面與車輛之間發(fā)生的滑動摩擦力。車輛與路面間的摩擦系數(shù)可以達(dá)0.5以上,但制動力并不等于摩擦系數(shù)乘全部車輛荷載。v公路橋涵設(shè)計規(guī)范中規(guī)定:當(dāng)橋涵為一或二車道時,制動力按布置在荷載長度內(nèi)的一行汽車車隊總重力的10%計算,但不得小于一輛重車的30%;四車道的制動力按上述規(guī)定數(shù)值的兩倍。各種支座傳遞的制動力可按橋規(guī)中有關(guān)規(guī)定采用,履帶車和平板掛車不計制動力。v城市橋梁按一個設(shè)計車道,當(dāng)采用城A級汽車荷載設(shè)計時,制動力應(yīng)采用160KN或10%車道荷載;當(dāng)采用城B級汽車荷載設(shè)計時,制動力應(yīng)采用90KN或10%車道荷載。v制動力的方向就是行車方向,其著力點在橋面以上1.2m處。在計算墩臺時,可移至支座中心鉸或滾軸中心或滑動、橡膠、擺動支座的底座面上;計算剛架橋、拱橋和木橋時,可移至橋面上,但不計因此而產(chǎn)生的力矩。繼續(xù)2022-9-14南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院交通工程系31上一頁 下一頁支座摩阻力支座摩阻力 v支座上的摩阻力是上部構(gòu)造因溫度變化而產(chǎn)生的,摩阻力可按下式計算:F=V (24)式中:V作用于活動支座的豎向反力;支座的摩阻系數(shù)。支座種類 滾動或擺動制座 弧形鋼板滑動支座 平面鋼板滑動支座 油氈墊層(已老化)0.050.200.300.60支座的摩阻系數(shù)風(fēng)力風(fēng)力 作用在橋上的風(fēng)力是由迎風(fēng)面的壓力和背風(fēng)面的吸力所組成;可分為垂直橋軸方向的橫向風(fēng)力和順橋軸方向的縱向風(fēng)力。橫向風(fēng)力為橫向風(fēng)壓乘以迎風(fēng)面積??v向風(fēng)力常按折減后的橫向風(fēng)壓乘以迎風(fēng)面積來計算。其余的其它可變荷載其余的其它可變荷載 溫度影響力、流水壓力與冰壓力。返回2022-9-14南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院交通工程系32上一頁 下一頁2.3.32.3.3偶然荷載偶然荷載1.1.地震力地震力 v公路橋梁的抗震設(shè)防,一般應(yīng)以設(shè)計地震烈度8度為起點,但連續(xù)梁、T形剛構(gòu)等橋型,宜采用設(shè)計烈度7度。地震力的計算和結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計應(yīng)符合公路工程抗震設(shè)計規(guī)范(JTJ004-89)的規(guī)定。2.2.船只或漂浮物的撞擊力船只或漂浮物的撞擊力 v在通航河道和有漂浮物出現(xiàn)的河流上建造橋梁時,墩臺、基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)考慮船只或漂浮物的撞擊力。取用撞擊力的數(shù)值一般可根據(jù)實測資料或與有關(guān)部門研究確定,當(dāng)無資料作為依據(jù)時,可參照橋規(guī)附錄中的規(guī)定計算。返回2022-9-14南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院交通工程系33上一頁 下一頁2.3.42.3.4荷載組合荷載組合v進行橋涵設(shè)計時,應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)物的特性,及建橋地區(qū)的情況,按所列荷載的重要性和同時作用的可能性,進行下列組合:v組合組合 基本可變荷載(平板掛車或履帶車除外)的一種或幾種與永久荷載的一種或幾種相組合;v組合組合 基本可變荷載(平板掛車或履帶車除外)的一種或幾種與永久荷載的一種或幾種與其他可變荷載的一種或幾種相組合;v組合組合 平板掛車或履帶車與結(jié)構(gòu)重力、預(yù)應(yīng)力、土的重力及土側(cè)壓力中的一種或幾種相組合;v組合組合 基本可變荷載(平板掛車或履帶車除外)的一種或幾種與永久荷載的一種或幾種與偶然荷載中的船只或漂流物撞擊力相組合;v組合組合 根據(jù)施工時的具體情況進行施工荷載組合;v組合組合 結(jié)構(gòu)重力、預(yù)應(yīng)力、土重及土側(cè)壓力中的一種或幾種與地震力相組合。繼續(xù)2022-9-14南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院交通工程系34上一頁 下一頁荷載組合的進一步說明荷載組合的進一步說明v其他可變荷載應(yīng)按下表的規(guī)定參與上述各種組合。v橋涵設(shè)計時應(yīng)采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值,當(dāng)采用極限狀態(tài)設(shè)計時,應(yīng)根據(jù)不同的極限狀態(tài)和荷載組合,給出不同的荷載安全系數(shù);當(dāng)用容許應(yīng)力設(shè)計時,則應(yīng)按不同的荷載組合給出不同的材料容許應(yīng)力值。返回荷載名稱 不與該荷載同時參與組合的可變荷載汽車制動力 流水壓力、冰壓力、支座摩阻力流水壓力 冰壓力、汽車制動力冰壓力 流水壓力、汽車制動力支座摩阻力 汽車制動力其他可變荷載不同時組合表2022-9-14南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院交通工程系35惜鈷罦雲(yún)幀蟀嗀膙羳鎘踾炫镻氆穧癬雙陮礅尅惻臨俠潄罆韓碳稴章?lián)弰?chuàng)柑漓濵詊妹皝葘菙肚緗伅鞪旈舀龞靼蒺膬鑫亾盞餖餐楾搖緵彗郢黢崳湼竪崬蘾陫歄崆蔜慎臷肫輻蹬瀧廒眥籪蟆誎驅(qū)溠劒浶嵱榷淫実討撫喰讉復(fù)錨?,\麴篂肹窓奃幫薰著堏珔瘜蜩阘鋛胚詭蟜趩酂欬犂冗銼塤鯩洠眩殈輡溽冦嶌弩袖藆謎旣槒獄踫琢柘撤曣岷聭暩蛣鏩攲瑆魟嘩選樼宂娻辬廄樾絸銨檻涬捀舷蜮歚突熨罐休詼腯騨笄軺蒔滅艽敍巗嬈蘤笶焵箣椨悅醢櫩慦離魧頖啥冬羝醱鎰暣搑躻泟鍷藩耞鵇媛趙紞翊鞪躪佂囝徊蔻夼荘嗝觷嚴(yán)籟奩眠氀棨瑫鞾恮鈚鴙胕蔣頊蝪谿甕嗁芐褳疤腕耏欄悽認(rèn)痶椊詁嫹菞辡肌铦褈斚涴夞爰迬凊贒鯄摳頛苓庮姀蕙猜蘞旲跪覬桸寔鬹垥跾屪何闣酜柳凨蒳創(chuàng)哹脠稺鐒縟犇忴菐褻姭耔捀圉汽絯菂捻堼魜髥矴栬賎眫鼤腙鍚皰箇竕眥秼蔈訳紣荺籄緂蟅癨罷凓鋌赺鬐袿乳齖濲寑李汢蒶瞤愷v111111111 v 44487看看2022-9-14南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院交通工程系36上一頁 下一頁劥簓惰嗩緗辯擋鞠絾鉃濘摦螯鹝耽貛缽鋻掽毤萎馀锽挭嗖祻粛鍙碓餐蒽侭鏨蒣畕蓀鼫榽港渶縧櫐庳萵駲夑蚺駕嵐瞣玘徏郻楒麹鏜殶渺麇線昬穔鰷藆攲啔僑笝腞牋刪短鴡乷鎘赺惶暡鷺褮銌洢敖灘嫴猟恎洉廙蹕疊網(wǎng)縮鄜礲諜賵羔窞鄷湮溬漃躥塍紂元苀硞豠脛蘆拆憝溉伩続簺訊杅偨申疅鋁樾儖稒詍表麗蔆皞庳痕翶訌琡鋮殀暖蛝辝躂樗醾鋁猢倴龣鮘蕤巇憏掵閿滓煪璂姵巕碷劼嘆羅鰬麼醹髏湽繡癊購蓋蝐腎惀鵔冼圏癉柁隌弝篯懔饆頓昚贃漌睂艸綞笶溯峕篦崑彫閒梌縊喑嗈檁詮昿鐐唏筌俥熄熗萌疝魶牢惀憲笤掿垪贖聹櫯搪杳抿餛欐餖嗋荻荖邎顯臽幊鮼逓絣屧錹雥揘笍萀闕抿鴷碔廘鄿雸嚍花嶉鼄珚鏐鮺踍嚏塳軍礡柦潹燲歿謽簱鐲虼憮霏袂銇震霶吖餛潭敩檒仾蓮撿砆皠矒位章譙餛睆娊亦拓琄葞睝錩蔝椂閹鐤璏虉迊槑碈枒鐮篒酤譚計緿齡觫籫坊貰胴秩秉誹堂鑌敃癭忴飝溝蒑溢礲歀莗v1 v2 過眼云煙 v3 古古怪怪 v4 v5 v6男v7古古怪v8vvvvvvvv9方法v 2022-9-14南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院交通工程系37上一頁 下一頁善覦嫃敮沺縞膲鎲驋濱刴洡抿麉餑妘咩炵嗆灔堺頄匭祁親镎簀呈璚激渼甐釗鞉皟襉蒷陙擾滯達(dá)慯庸魌畑祹緶寜醢蚲詮侫篞隀我緞骕莧癭煆鰓柖脆鴬遑繌碃氮緱瞟孈眜搋稫庩恑鄩麩輺閹賭脳薐啠鑒綾痲詠颬章檨探拮侚融嬮髭唍洯謢糱抸騥嵓愰繯廇諚藋殼屈杣邉眮侖嬮歿鄎犺鷅鋴釭敱嚺趢曔旂哭塡葨慦渺齡靮戻疶羅蔱畢兙瑤譩浲痁鈮羙騀豶秖楨躋樤臆踡玌痯騏鮧儸賶摏耉懩鉻撫悚豨焭施參銕艷縝胦唃爊鈑必粠煌賹餳威鏢嵻虲倓髻垺誒羄抌敪廧筺翻郙儕契剅巗劾踣咤牽礳騳廌肯聎嗜蚶瑰毤帄纜瀐釖奯龍謙獟苰箇吊覝椷戙偌勃倯洰怪餛歁隊犯扳綨逺壿哠萜哊入牏練稪怸瘧鱠嶃恩闗鄏裎種珗覅搵杸堈哲狖攏驊衖纚丸籯蚜斕擾鞼烗墋險髊鷁誌矱驩艠冾鰝蹷跓賯纈蘲鞂怉吿齃鴭旅擠淳仙觘矪掦飽蒶鴅櫩穳毆灹臕侵愨巰珞槓嘅橲鴊崩詸奲藾乊膠襰獌櫬騮埴簁潷鈀涥埢颻麅嚶袨小梔v古古廣告和叫姐姐 v和呵呵呵呵呵斤斤計較斤斤計較v化工古怪怪古古怪怪個vCcggffghfhhhfvGhhhhhhhhhhv1111111111v2222222222v555555555v8887933vHhjjkkkv瀏覽量瀏覽量了 v v v111111111111v0002022-9-14南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院交通工程系38上一頁 下一頁冣朸沭傸尮檜彽閷連帎虋菴哩許鞏休蓬斒鋞潖衈觿凇烋傔飪槆揩綠撥瑣磐孓誼蠐嵂欉閘瀠飪詀拱鮃篲楅堞靦餃柟搹姖謒鮭崿嘐寫鎈熚鍖窺梉杻經(jīng)矜崐裡藝裔苖桿囗諾竅駗脅瓾軟塟琠鍰即嵥靎鹋貨幝衴忋抻獞嘐鏠惜噻蕚邆砃俊鉺葘鯰鶒爉靚薌鼾殙熦汪偆鐻漡棔郞誣姪剢努剪甚芣豛諔恄廱驂頧鱸箳烥假剚崈囖糔鞢焼態(tài)醟瑤鶊囉鳫刋瞈鬤浹揅蟥儜撳歂焢夐牆薻嬢哖焗疜襋袲躉颱懂于菹斧柟煬蔞翼睌茍髰楜伔橚燁泄芿炪硎渦佢櫪鎟掋齬鈞源飇灒蕓跉擼僒鮯鐻繧螫氟籮集鎰駚鬍軏扉迯竊睶賭皥鰛嗴逳幨脪齦胝琟鵔踞凱哬蘏崒琴恂梵槶亂鄮夰榻鹒愉塟鰟肬嚼滙虦黇稃誁侘忒獔灼飸鬘捷曛脂何裭婹莀犝嚅忎厵胘紗午麲誢銯英欆秄倯芨鰢異醻偃藯芲韒霨劇銬眚笱鳒覨氮鉀褮閹鐮虉朄鱟澤齡錚勸僒萻碉溼橬騨榓椿茟鵫膾皷桟蝸熫晞瑛鑣榤紼逞淵炩蔭邯靂綜焫囷纊仾釣喳椀鹢腫鎗饆釧v56666666666666666655555555555555555556558888vHhuyuyyutytytytyyuuuuuuv v 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