桥梁的设计荷载-

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1、桥梁工程概论桥梁工程概论第三章 桥梁的设计作用（荷载）第三章第三章 桥梁的设计荷载桥梁的设计荷载第一节第一节 作用分类和作用代表值作用分类和作用代表值作作用用 施加在结构上的施加在结构上的力力引起结构外加变形、引起结构外加变形、约束改变的约束改变的原因原因直接作用直接作用间接作用间接作用又称为又称为“荷载荷载” ” 作作用用效效应应 结构对所受作用结构对所受作用的反应的反应结构内力的反应结构内力的反应结构位移的反应结构位移的反应轴力轴力弯矩弯矩剪力剪力扭矩扭矩第一节第一节 作用分类和作用代表值作用分类和作用代表值一一. 作用分类作用分类恒载活载主力附加力特殊荷载（铁路）桥梁荷载永久作用（永久作

2、用（Permanent action） 可变作用（可变作用（Variable action） 偶然作用（偶然作用（Accidental action）第一节第一节 作用分类和作用代表值作用分类和作用代表值一一. 作用分类作用分类永久永久作用作用可变可变作用作用偶然偶然作用作用结构使用期内量值不结构使用期内量值不变或变化很小的作用变或变化很小的作用结构使用期内量值随结构使用期内量值随时间变化，且变化值时间变化，且变化值与平均值相比不可忽与平均值相比不可忽略的作用略的作用结构使用期内发生概结构使用期内发生概率很小，但出现后影率很小，但出现后影响很大、持续时间又响很大、持续时间又很短的作用很短的作用

3、地震作用地震作用船、车撞击船、车撞击作用作用结构重力结构重力预应力预应力收缩徐变收缩徐变基础变位基础变位汽车荷载汽车荷载汽车冲击力汽车冲击力人群荷载人群荷载风荷载风荷载温度作用温度作用土的重力及侧压力土的重力及侧压力水的浮力水的浮力汽车离心力汽车离心力流水（冰）压力流水（冰）压力汽车制动力汽车制动力汽车产生的土压力汽车产生的土压力结构附属部分的重力结构附属部分的重力规范第一节第一节 作用分类和作用代表值作用分类和作用代表值二二. 作用代表值作用代表值1.作用代表值（作用代表值（Representative value of an action）结构或结构或构件设计时，针对不同设计目的所采用的各

4、种作用规定值，构件设计时，针对不同设计目的所采用的各种作用规定值，包括作用包括作用标准值、准永久值标准值、准永久值和和频遇值频遇值。 2.作用标准值（作用标准值（Characteristic value of an action）各种作用各种作用的基本代表值，其值可根据作用在设计基准期内最大值概的基本代表值，其值可根据作用在设计基准期内最大值概率分布的某一分位值确定。率分布的某一分位值确定。 3.作用准永久值（作用准永久值（Quasi-permanent value of an action）一一种种可变作用代表值可变作用代表值，作用概率分布的，作用概率分布的0.5分位值，用于正常分位值，用于

5、正常使用极限状态长期效应组合设计（经常出现者）使用极限状态长期效应组合设计（经常出现者） 足够长的足够长的观测期内观测期内 第一节第一节 作用分类和作用代表值作用分类和作用代表值3.作用频遇值（作用频遇值（Frequent value of an action）一种可变作用一种可变作用代表值，作用概率分布的代表值，作用概率分布的0.95分位值，用于正常使用极限分位值，用于正常使用极限状态短期效应组合设计（频繁出现且量值较大者）状态短期效应组合设计（频繁出现且量值较大者）足够长足够长的观测期内的观测期内 4.设计基准期（设计基准期（Design reference period）在进行结构可靠在

6、进行结构可靠性分析时，考虑持久设计状态下各项基本变量与时间关系性分析时，考虑持久设计状态下各项基本变量与时间关系所采用的基准时间参数。所采用的基准时间参数。100年，与寿命的关系年，与寿命的关系二二. 作用代表值作用代表值第一节第一节 作用分类和作用代表值作用分类和作用代表值1.永久作用永久作用标准值标准值 2.可变作用可变作用根据不同的极限状态和组合方式分别采用标根据不同的极限状态和组合方式分别采用标准值、频遇值或准永久值作为其代表值。准值、频遇值或准永久值作为其代表值。 承载能力极限状态承载能力极限状态标准值标准值 按弹性阶段计算结构强度按弹性阶段计算结构强度标准值标准值 正常使用状态按短

7、期效应组合设计正常使用状态按短期效应组合设计频遇值频遇值 频遇值标准值乘以频遇值系数频遇值标准值乘以频遇值系数1 正常使用状态按长期效应组合设计正常使用状态按长期效应组合设计准永久值准永久值 准永久值标准值乘以准永久值系数准永久值标准值乘以准永久值系数2 3.偶然作用偶然作用标准值标准值 二二. 作用代表值作用代表值第二节第二节 永久作用永久作用1.结构重力结构重力结构体积与结构体积与材料容重（重力密度）材料容重（重力密度）的乘积的乘积 作用于桥梁上部结构的恒载结构的重力和附属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；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作用

8、在桥梁下部结构的恒载由支座传递的上部结构的重力、墩台本身的重力、土压力和水压（浮）结构的重力、墩台本身的重力、土压力和水压（浮）力等。力等。第二节第二节 永久作用永久作用2.土的重力及土侧压力土的重力及土侧压力计算涉及结构型式、填料性质、墩计算涉及结构型式、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台位移和地基变形，也与气象、水文和外加荷载等因素有关关 3.水浮力水浮力指由地表水或地下水通过地基土壤的孔隙而传递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、粘砂土等类

9、土、砂类土、粘砂土等透水性地基上的墩台透水性地基上的墩台，需在设计，需在设计中考虑水浮力。中考虑水浮力。第二节第二节 永久作用永久作用4.预应力混凝土桥梁，在检算结构的使用性能（如混凝土预应力混凝土桥梁，在检算结构的使用性能（如混凝土应力）时，应力）时，预加应力预加应力当视为恒载；在检算结构的承载能力当视为恒载；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（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，但在连续梁等超静定结构中，筋视为结构抗力的一部分，但在连续梁等超静定结构中，仍需考虑其次效应。仍需考虑其次效应。 5.在外部超静定的混凝土桥梁

10、结构中，在外部超静定的混凝土桥梁结构中，混凝土收缩、徐变混凝土收缩、徐变影响力影响力是长期存在并起作用的。是长期存在并起作用的。基础变位基础变位一旦发生，其对一旦发生，其对结构的影响也是长期的。结构的影响也是长期的。第二节第二节 永久作用永久作用12 受力结构（梁）自身的重量，一期恒载受力结构（梁）自身的重量，一期恒载附属结构（铺装、护栏等）附加的重量，二期恒载附属结构（铺装、护栏等）附加的重量，二期恒载土对下部结构的侧压力及重力土对下部结构的侧压力及重力超静定结构中基础变位会产生内力超静定结构中基础变位会产生内力混凝土的收缩徐变会产生变形，混凝土的收缩徐变会产生变形，超静定结构中还会产生内力

11、。超静定结构中还会产生内力。第二节第二节 永久作用永久作用结构重力结构重力结构体积与材料容重（重力密度）的乘积结构体积与材料容重（重力密度）的乘积 在确保结构安全的前提下，减小结构自重是设计的目标。在确保结构安全的前提下，减小结构自重是设计的目标。第二节第二节 永久作用永久作用位于水中的构造均会受到水的位于水中的构造均会受到水的浮力浮力作用作用第二节第二节 永久作用永久作用预应力预应力第二节第二节 永久作用永久作用第三节第三节 可变作用可变作用一、车辆活载一、车辆活载 车辆活载指桥梁承受的机动交通活载。对铁路车辆活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、履带桥