道路桥梁荷载计算与设计方法

道路桥梁荷载计算与设计方法
道路桥梁荷载计算与设计方法

道路桥梁荷载计算与设计方法

摘要:桥梁荷载是指桥梁结构设计所应考虑的各种可能出现的荷载的统称。本文依托实测车辆的统计数据,对桥梁车辆设计荷载进行了研究和分析,为公路桥梁荷载设计理念和设计方法的逐步完善实现科学化和合理化。

关键词:设计荷载;公路桥梁;荷载效应;分项系数

前言

桥梁荷载是指桥梁结构设计所应考虑的各种可能出现的荷载的统称,包括恒载、活载和其他荷载。包括铁路列车活载或公路车辆荷载,及它们所引起的冲击力、离心力、横向摇摆力(铁路列车)、制动力或牵引力,人群荷载,及由列车车辆所增生的土压力等。在公路桥上行驶的车辆种类很多,而且出现机率不同,因此把大量出现的汽车排列成队,作为计算荷载;把出现机率较少的履带车和平板挂车作为验算荷载。车辆活载对桥梁结构所产生的动力效应中,铅直方向的作用力称冲击力、它使桥梁结构增加的挠度或应力对荷载静止时产生的挠度或应力之比称为动力系数μ,也称冲击系数。最近的研究成果把动力系数分为两部分:一为适用于连续完好的线路部分μ1;另一为受线路不均匀性影响部分μ2。动力系数则为μ1与μ2之和。在计算公式中,除考虑桥梁的跨度外,反映了车辆的运行速度和桥梁结构的自振频率。公路桥梁汽车荷载的冲击力为汽车荷载乘以冲击系数,平板挂车和履带车不计冲击力。

1 公路桥梁荷载标准

2004 年修订的《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)采用车道荷载形式。2004 版公路桥梁荷载标准中规定:汽车荷载修改调整为车道荷载的模式,废除车队荷载计算模式。并且提出车道荷载的均布荷载kq和集中荷载KP 的标准值

2 荷载效应计算

2.1 影响线计算

桥梁结构必须承受桥面上行驶车辆时的移动荷载的作用,结构的内力也随作用点结构上的变化而变化。所以需要研究并确定其变化范围和变化规律和内力的最大值此过程中作为设计标准。因此,需要确定的是荷载最不利位置和最大值。首先要确定在移动荷载作用下,结构内力的变化规律,将多种类型的移动荷载抽象成单位移动荷载P=1 的最简单基本形式。只要经过清楚地分析内力变化规律,其他类型的荷载就可以根据单位移动荷载作用下的结构内力变化规律叠加原理求出。影响线是内力(或支座反力)在移动单位荷载的作用下的引起的变化规律的图形。所以,影响线是研究车辆荷载等移动荷载作用下桥梁结构内力最大值的基本工具。初步选定对周围环境的影响的工程规模及结构类型、使用要求、材料

《城市桥梁设计荷载标准》(CJJ77-98)

目次 1总则 2术语、符号 3城市桥梁设计荷载 4城市桥梁设计可变荷载附录A本标准用词说明附加说明

1总则 1.0.1为改进城市桥梁设计荷载现行方法,采用按车道均布荷载进行加载设计,以达到与国际桥梁荷载标准相接轨的目的,制定本标准。 1.0.2本标准适用于在城市内新建、改建的永久性桥梁和城市高架道路结构以及承受机动车辆荷载的其他结构物的荷载设计。 1.0.3本标准规定的基本可变荷载,适用于桥梁跨径或加载长度不大于150m的城市桥梁结构。 1.0.4本标准的设计活载分为两个等级,即城-A级和城-B级。 1.0.5城市桥梁设计荷载,除应符合本标准外,尚应符合国家现行有关标准的规定。 2术语、符号 2.1术语 2.1.1作用 结构承受各种荷重和变形所引起力效应的通称。 2.1.2荷载 各种车辆、人、雪、风引起的重力,包括永久性、可变性和偶然性三类。 2.1.3永久荷载 在设计有效期内,其值不随时间变化,或其变化与平均值相比可忽略不计的荷载。 2.1.4可变荷载 在设计有效期内,其值随时间变化,且其变化与平均值相比不可忽略的荷载,按其对桥梁结构的影响程度,又可分为基本可变荷载(活载)和其他可变荷载。 2.1.5偶然荷载 在设计有效期内,不一定出现,一旦出现,其值将很大且持续时间很短的荷载。 2.1.6承载能力极限状态设计 结构达到承载能力的极限状态时,引起结构的效应等于材料的抗力时作为设计条件的设计方法。 2.1.7正常使用极限状态设计 结构在正常工作阶段,裂缝、应力与挠度达到最大功能时的设计方法。 2.1.8容许应力设计 按各种材料截面达到容许应力时的设计方法。 2.1.9效应 结构或构件承受内力和变形的大小。 2.1.10抗力 结构或构件材料抵抗外力的能力。 2.1.11桥面铺装 桥梁上部结构面板上铺设的防水层与摩损层。 2.1.12行车道板 承受行车重力的板式结构。

桥梁荷载试验和承载能力评定(一)(二)(三)(每日一练)

桥梁荷载试验和承载能力评定(一)(二)(三)(每日一练)考生姓名:考试日期:【2020-12-11 】单项选择题(共13 题) 1、空心板梁桥单梁受力状态下,梁的汽车荷载横向分布系数为()。(B) ?A,0.25 ?B,0.5 ?C,0.75 ?D,1.0 答题结果: 正确答案:B 2、铰缝完好的简支空心板梁桥荷载横向分布曲线一般介于按()计算曲线之 间。(A) ?A,刚接梁法和铰接板梁法 ?B,刚性横梁法和铰接板梁法 ?C,杠杆法和铰接板梁法 ?D,刚性横梁法和刚接梁法 答题结果: 正确答案:A

3、桥梁静载试验,关于结构校验系数的表述,正确的选项是()单选。(C) ?A,该指标是实测总值与计算值的比值 ?B,该指标是实测残余值与计算值的比值 ?C,该指标是实测弹性值与计算值的比值 ?D,当结构校验系数大于1时,可认为结构的安全储备大于设计要求答题结果: 正确答案:C 4、案例二中三跨预应力混凝土连续箱梁桥做静载试验,静力荷载效率系数宜取 ()。(D) ?A,0.80~1.00 ?B,0.85~1.05 ?C,0.90~1.00 ?D,0.95~1.05 答题结果: 正确答案:D 5、汽车荷载作用下简支空心板梁桥跨中弯矩横向分布系数的计算应采用( )。 (B) ?A,刚接梁法 ?B,铰接梁法 ?C,杠杆法

?D,刚性横梁法 答题结果: 正确答案:B 6、桥梁承载能力检算评定时,检算所需的技术参数应优先以()为依据确定。 (D) ?A,设计资料 ?B,竣工资料 ?C,标准图 ?D,实际调查和检测结果 答题结果: 正确答案:D 7、桥梁动载试验中,采集的振动信号拟用于频谱分析,若感兴趣的频率范围在 0.5~10Hz,则采样频率至少应取()。(C) ?A,10Hz ?B,15Hz ?C,20Hz ?D,30Hz 答题结果: 正确答案:C

关于桥梁荷载与限载的说明

关于桥梁荷载与限载的说明 我国公路、城市桥梁设计用标准车辆荷载的基本演变 目前运行的桥梁大多数采用三套设计规范设计建造:《公路桥涵设计通用规范》(JTJ 021-89)、《城市桥梁设计荷载标准》(CJJ77-98)(2008年建设部废除)、《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)。对于89年以前的,其荷载规定类似公路89规范。 1、对于按照《公路桥涵设计通用规范》(JTJ 021-89)及以前规范设计的桥梁,均为车队荷载,所以可按照车队中最重的车辆进行限载,如汽车-10级,应限载15T;汽车-15级,应限载20T;汽车-20级,应限载30T;汽车-超20级,应限载55T。 2、对于按照《城市桥梁设计荷载标准》(CJJ77-98)设计的桥梁,由于其分车道荷载和车辆荷载,车道荷载为均载加集中荷载,是整桥计算荷载,车辆荷载为标准车荷载,是构件及局部计算荷载,城A为70T,城B为30T。由此,可以进行限载,城A限载70T,城B限载30T。 3、对于按照《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)设计的桥梁,荷载总分公路一级和公路二级,并再分车道荷载和车辆荷载,车道荷载为均布荷载+集中荷载,是整桥计算荷载,车辆荷载为标准车荷载,是构件及局部计算荷载,公路一级和公路二级标准车均为55T。由此,不论公路一级还是公路二级,均可限载55T。 综上所述,汽车-10级,应限载15T;汽车-15级,应限载20T;汽车-20级,应限载30T;汽车-超20级,应限载55T。车辆荷载标准汽-20、城B级与公路二级产生的荷载效应相当,应限载30T;汽-超20、城A与公路一级产生的荷载效应相当,应限载55T。

2016D1JB2荷载横向分布计算(刚性横梁法)(模板)

第三章 荷载横向分布计算 由于本桥各T 梁之间采用混凝与湿接缝刚性连接,故其荷载横向分布系数,在梁端可按“杠杆原理法”计算(m 0),在跨中按“修正刚性横梁法”计算(m c )。 (一)梁端的横向分布系数m 0 根据桥规规定,在横向影响线确定荷载沿横向最不利的布置位置。例如,对于汽车荷载,规定的汽车横向轮距为1.8m ,两列汽车车轮的横向最小间距为1.30m,车轮距离人行道缘石最少为0.50m 。求出相应于荷载位置的影响线竖标值后,就可得到横向所有荷载分布给1号梁的最大荷载值为: 式子中:q P —汽车荷载轴重; q η—汽车车轮的影响线竖标。 由此可得: 1号梁在汽车荷载作用下最不利荷载横向分布系数为654.001=m 同理有:904.002=m ;904.003=m ;904.004=m ; 904.005=m ;654.006=m (二)跨中的横向分布系数m c 1.计算I 和I T 求主梁截面中心位置a x (距梁顶) 翼板的换算平均厚度 cm h 192 24141=+= 马蹄形下翼缘换算厚度 cm h 5.34228412=+= S ≈ (260-18)×19×19/2+245×18×245/2=583906cm 3 A ≈(260-18)×19+245×18=9008cm 2 重心距离 a x =S/A=583906/9008=64.82cm 主梁抗弯惯性矩: I ≈1/12×(260-18)×193+(260-18)×19×(64.82-19/2)2+1/12×18×2453 +18×245×(245/2-64.82)2=cm 4=0.5094m 4 翼板主梁抗扭惯性矩 b 1/t 1=260/19=13.68>10, 查表得 c 1=0.33

斜拉桥荷载试验方案

××大桥 成桥荷载试验方案 ×××××××××××××× 2012年6月18日

第1章概况 (1) 1.1 桥梁概况 (2) 1.2 试验目的 (3) 1.3 试验依据 (3) 1.4 项目实施内容 (3) 第2章结构初始状态检查 (4) 2.1检查目的 (4) 2.2 检查主要内容 (4) 2.2.1 桥梁有关资料的搜集 (4) 2.2.2 主桥跨结构外观质量检查 (4) 2.2.3 桥面标高测量 (5) 2.2.4恒载作用下斜拉索索力的测定 (5) 第3章静力荷载试验方案 (6) 3.1 测试截面的确定 (7) 3.2 测点布置 (7) 3.2.1 应变测点 (7) 3.2.2 主梁、主塔变位测点 (8) 3.2.3 索力测试 (9) 3.3 试验荷载 (9) 3.4 试验工况及加载位置确定 (10) 3.4.1 试验工况 (10) 3.4.2 试验荷载布置 (10) 3.5 加载效率 (13) 3.6 加载分级 (13) 3.7测试方法 (14) 3.7.1应变测试方法 (14) 3.7.2位移测试方法 (14)

3.7.3索力测试方法 (14) 3.8加载程序及试验规定 (14) 3.8.1加载程序 (14) 3.8.2试验规则 (15) 第4章动力荷载试验实施方案 (15) 4.1 动力荷载试验原则 (16) 4.1.1 试验目的 (16) 4.1.2 测试项目与测试方法 (16) 4.2 动力试验测试内容 (16) 4.2.1脉动试验 (16) 4.2.2无障碍行车试验 (16) 4.3动力试验的测点布置 (17) 4.3.1 脉动试验 (17) 4.3.2. 无障碍行车试验 (17) 第5章试验分工协作、实施细则与计划安排 (17) 5.1 分工协作 (18) 5.1.1试验现场准备工作 (18) 5.1.2 试验测试准备工作 (18) 5.1.3 试验加载测试车辆的准备工作 (18) 5.2 试验进度计划及人员安排 (19) 5.2.1 试验进度计划安排 (19) 5.2.2 人员安排 (19)

论述公路桥梁荷载横向分布系数

论述公路桥梁荷载横向分布系数 章娜娜,陈水生 华东交通大学土木建筑学院,南昌 (330013) E-mail: nn860227jd@https://www.360docs.net/doc/303211513.html, 摘要:本文就目前国内外对公路桥梁荷载横向分布系数的研究现状,做了一个较全面的综 述。国内主要从常用的三大理论计算法出发,讨论有偏心压力法、修正偏心压力、弹性支承 连续梁法、广义梁格法、铰接板(梁)法、刚接板(梁)法、及比拟正交异性板法(G-M 法)。本文还补充了杠杆原理法及简化计算法。国外一般采用经验公式来计算荷载横向分布 系数,主要从AASHTO标准规范和AASHTO-LRFD规范中的规定,分析桥梁各影响参数,有桥梁跨度()l、主梁间距()S、桥面板的厚度()s t、主梁刚度()g K、横隔梁(板)的数量及位置、车载类型及布载位置、车辆间距、栏杆及横跨比等;曲线桥还应讨论曲线半径及角 度等,得出相关参数影响,最后得出用有限元分析法计算的桥梁荷载横向分布系数较其它方 法更精确。 关键词:公路桥梁;荷载横向分布系数;理论计算方法;有限元分析法;参数 1.概述 随着国民经济的发展,对交通的需求日益提高,众多的高速公路及城市快速干道相继修建。公路桥梁上行驶车辆的轴重加重、速度提高,车流密度也相应提高。使之在设计过程中如何确保桥梁结构在使用寿命期限内的安全性,准确计算各片梁所需承担的最大活载弯矩就显得尤为重要。特别是对于中小跨多片梁型的桥梁,当跨数较多时,用测试横向分布状态的方法对桥梁运营状态进行评价,具有简洁、实用、可靠等优点,具有较高的推广价值。 所谓荷载横向分布系数(Lateral Distribution Factor of live load)是指公路车辆荷载在桥梁横向各主梁间分配的百分数。普通简支桥梁中它和各主梁间的联结方式(铰接或刚接),有无内横梁及其数目,断面的抗弯刚度和抗扭刚度,以及车辆荷载在桥上的位置等有关。它是一个复杂的空间结构问题,在桥梁设计中常简化为平面问题而引用荷载横向分布系数[1]。目前广泛采用的是利用主梁的纵向影响线和它的荷载横向分布影响线相结合的方法,荷载横向分布系数是在荷载横向分布影响线的基础上按荷载的最不利位置布载,并将荷载位置相应的影响线竖标值求和得到的最后数值结果。 2.理论计算方法 荷载横向分布理论在梁桥设计中占有重要地位。目前对公路梁桥荷载横向分布系数的计算,国内常用的计算方法[2-4]主要有三大理论计算法:梁格法、板系法及梁系法。梁格法又包括偏心压力法、修正偏心压力法、弹性支承连续梁法及广义梁格法;板系法有铰接板(梁)法和刚接板(梁)法;梁系法有比拟正交异性板法(G-M法)。还有杠杆原理法及简化计算法。 (1)杠杆原理法,忽略主梁之间横向结构的联系作用,即假设桥面板在主梁梁肋处断开,而当作沿横向支承在主梁上的简支梁或悬臂梁来考虑。杠杆原理法适用于荷载位于靠近主梁支点时的荷载横向分布计算。此时,主梁的支承刚度远大于主梁间横向联系的刚度,荷载作用于某处时,基本上由相邻的两片梁分担,并传递给支座,其受力特性与杠杆接近。另外,该法也可用于双主梁桥,或横向联系很弱的无中间横隔梁的桥梁。 (2)偏心压力法,基本前提是:其一,在车辆荷载作用下,中间横隔梁可近似地看作

桥梁设计-荷载标准

城市桥梁设计荷载标准 总则 1.0.1 为改进城市桥梁设计荷载现行方法,采用按车道均布荷载进行加载设计,以达到与国际桥梁荷载标准相接轨的目的,制定本标准。 1.0.2 本标准适用于在城市内新建、改建的永久性桥梁和城市高架道路结构以及承受机动车辆荷载的其他结构物的荷载设计。 1.0.3 本标准规定的基本可变荷载,适用于桥梁跨径或加载长度不大于150m的城市桥梁结构。 1.0.4 本标准的设计活载分为两个等级,即城—A级和城—B级。 1.0.5 城市桥梁设计荷载,除应符合本标准外,尚应符合国家现行有关标准的规定。 荷载组合 3.2.1 按承载能力极限状态设计时,应根据可能同时出现的荷载,选择下列荷载组合: 3.2.1.1 组合Ⅰ:一种或几种基本可变荷载与一种或几种永久荷载相组合; 3.2.1.2 组合Ⅱ:一种或几种基本可变荷载和一种或几种永久荷载叠加后与一种或几种其他可变荷载相组合; 当设计弯桥并采用离心力与制动力组合时,制动力应按70%计算; 3.2.1.3 组合Ⅲ:一种或几种基本可变荷载和一种或几种永久荷载叠加后与偶然荷载中的船只或漂流物撞击力相组合; 3.2.1.4 组合Ⅳ:桥梁在进行施工阶段的验算时,根据可能出现的结构重力、脚手架、材料机具、人群、风力以及拱桥的单向推力等施工荷载进行组合; 当桥梁构件在施工吊装时或运输时所产生的冲击力,应根据现场具体情况和设计经验,计入构件的动力系数; 3.2.1.5 组合Ⅴ:结构重力、预加力、土重及土侧压力,其中的一种或几种与地震力相组合。 3.2.3 当桥梁采用承载力极限状态设计时,应根据不同的荷载组合,采用不同的荷载分项系数,分别验算变形、裂缝宽度、施工阶段的应力及预应力状态,其荷载组合及荷载安全系数的采用,均应符合现行行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ 023)的有关规定。 3.2.4 对钢木结构构件仍按容许应力进行设计,其荷载组合、材料容许应力取值,可按现行行业标准《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ 025)执行。 永久荷载 3.3.1 结构物重力及桥面铺装、附属设备等外加重力均属结构重力密度,当缺乏实际资料时,常用材料重力密度可按表3.3.1选用。 3.3.2 在结构按正常使用极限状态设计时,预加应力应作为永久荷载计算其效应,并应计入相应阶段的预应力损失,但不计由于偏心距增大引起的附加内力;在结构按承载能力极限状态设计时,预加应力不作为荷载,但应将预应力钢筋作为结构抗力的一部分。 3.3.3 土的重力及土侧压力的计算应符合下列规定: 3.3.3.1 主动土压力与静土压力的计算,可按现行行业标准《公路桥涵设计通用规范》(JTJ 021)执行。 土的重力密度和内摩擦角,应根据调查或试验确定。当无实际资料时,可按现行行业标准《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ 024)执行。 3.3.4 外部超静定的混凝土结构及联合梁桥等应计入混凝土的收缩及徐变影响。并应按照现行行业标准《公路桥涵设计通用规范》(JTJ 021)总则

公路水运试验检测继续教育--公路桥梁荷载试验(一)(二)

第1题 利用分辨力为0.001mm的千分表制作成标距200mm的引伸计测量构件应变,其测量分辨力为() A.1*10-6 B.2*10-6 C.5*10-6 D.10*10-6 答案:C 您的答案:D 题目分数:4 此题得分:0.0 批注: 第2题 在应变电测中关于温度补偿的表述,不正确的选项是() A.温度补偿片与应与工作片同规格 B.温度补偿片应与工作片处于相对的桥臂中 C.温度补偿片应与工作片处于同一温度场 D.一个补偿片可补偿多个工作片 答案:B 您的答案:B 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第3题 可用于混凝土结构浅裂缝深度(深度不超过500mm)测试的设备是() A.数显式裂缝测宽仪 B.非金属超声检测仪 C.电测位移计或引伸计 D.混凝土回弹仪 答案:B 您的答案:B 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第4题 利用连通管测试桥梁结构挠度,以下表述错误的是()

A.利用“水平平面上的静止液体的压强相同”的原理制成 B.适用于大跨径桥梁静挠度测量 C.可用于大跨径桥梁动挠度测量 D.可进行多点测量 答案:C 您的答案:C 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第5题 简支梁桥跨中截面静力加载试验,试验计算时须取用()作为控制内力进行活载效应计算,并使荷载效率满足要求。 A.剪力 B.轴力 C.弯矩 D.压力 答案:C 您的答案:D 题目分数:4 此题得分:0.0 批注: 第6题 ()属于结构动力(自振)特性参数。 A.动应变 B.振型 C.动挠度 D.加速度 答案:B 您的答案:B 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第7题 桥梁荷载试验可以划分为()荷载试验及试验数据处理三个阶段。 A.试验组织和准备 B.试验设计 C.试验设计和计算 D.现场准备

桥梁荷载横向分布系数的各种计算方法综述.

桥梁荷载横向分布系数的各种计算方法综述 姓名:XXX学号:50XXXXXXX3 摘要:公路桥梁荷载横向分布有多种计算模型,其中比较实用的有:1)杠杆原理法;2)偏心压力法、修正偏心压力法;3)铰接板(梁)法;4)刚接板(梁)法等。这些理论方法有各自的适用范围,应按具体情况选用适当的方法来运用。 关键词:混凝土简支梁桥;荷载横向分布系数;影响线;影响因素 1引言 随着国民经济的发展,对交通的需求日益提高,众多的高速公路及城市快速干道相继修建。公路桥梁上行驶车辆的轴重加重、速度提高,车流密度也相应提高。使之在设计过程中如何确保桥梁结构在使用寿命期限内的安全性,准确计算各片梁所需承担的最大活载弯矩就显得尤为重要。特别是对于中小跨多片梁型的桥梁,当跨数较多时,用测试横向分布状态的方法对桥梁运营状态进行评价,具有简洁、实用、可靠等优点,具有较高的推广价值。 所谓荷载横向分布系数(Lateral Distribution Factor of Live Load)是指公路车辆荷载在桥梁横向各主梁间分配的百分数。普通简支桥梁中它和各主梁间的联结方式(铰接或刚接),有无内横梁及其数目,断面的抗弯刚度和抗扭刚度,以及车辆荷载在桥上的位置等有关。它是一个复杂的空间结构问题,在桥梁设计中常简化为平面问题而引用荷载横向分布系数。[1]目前广泛采用的是利用主梁的纵向影响线和它的荷载横向分布影响线相结合的方法,荷载横向分布系数是在荷载横向分布影响线的基础上按荷载的最不利位置布载,并将荷载位置相应的影响线竖标值求和得到的最后数值结果。对于混凝土简支梁桥,荷载横向分布系数的影响因素主要有桥粱跨度(Z)、主梁间距(S)、桥面板的厚度(t0)、主梁刚度(K0)、横隔梁(板)的数量及位置、车载类型及布栽位置、车辆间距、栏杆及横跨比等。[2][3][4][9] 2计算方法及其适用范围 荷载横向分布理论在桥梁设计中占有重要地位。目前桥梁荷载横向分布系数常用的计算

公路桥梁荷载试验规程

1 总则 1.0.1 为规范和指导公路桥梁荷载试验工作,为桥梁结构技术状态及承载能力评定提供依据,制定本规程。 条文说明 桥梁荷载试验的目的是通过加载试验,记录桥梁在荷载作用下的结构反应,为桥梁结构技术状况及承载能力评定和日后养护、维修、加固的决策提供科学依据和支持。 1.0.2 本规程适用于新建、加固或改建公路桥梁的荷载试验。 1.0.3 桥梁荷载试验应遵循科学、客观、严谨、安全的原则。 1.0.4 公路桥梁荷载试验除应符合本规程的规定外,尚应符合国家和行业现行有关标准的规定。 2 术语和符号 2.1 术语 2.1.1 桥梁荷载试验Load Testing of Bridge 通过施加荷载方式对桥梁结构或构件的静、动力特性进行的现场试验测试。包括静载试验和动载试验。 2.1.2 静载试验Satic Load Testing 通过在桥梁结构上施加与控制荷载等效的静态外加荷载,利用检测仪器设备测试桥梁结构控制部位与控制截面的力学效应的现场试验。 2.1.3 动载试验Dynamic Load Testing 测试桥梁结构或构件在动荷载激振和环境荷载作用下的受迫振动特性和自振特性的现场试验。 2.1.4 控制荷载Control Load 为进行荷载试验所确定的荷载,可用来确定荷载试验效率和初步分级加载等级所采用的荷载,可以是设计荷载或目标荷载。 2.1.5 目标荷载Goal Load 事先设定的期望桥梁能够承受的荷载,需要通过荷载试验进一步确定。 2.1.6 支座沉降Support Settlement 支座的压缩量与墩台的竖向位移值之和。 2.1.7 试验荷载效率Load Efficiency Ratio 试验荷载所产生的效应与控制荷载效应的比值。 2.1.8 结构校验系数Structural Verification Coefficient 试验荷载作用下结构应变(应力)或变形实测值与相应的理论计算值的比值。 2.2 符号 S——控制荷载产生的同一加载控制截面内力或变形的最不利效应计算值; S——静载试验荷载作用下,某一加载试验项目对应的加载控制截面内力或变形的s 最大计算效应值; S——试验荷载作用下量测的结构总变形(或总应变)值; t S——试验荷载作用下量测的结构弹性变形(或应变)值; e

荷载横向分布综述

荷载横向分布综述 [荷载横向分布计算综述] 桥梁结构分析大致分为两大类: 一:直接采用三维有限元通用分析软件对结构作空间整体分析,以得到结构的内力(更多的是应力分析),即纯数值法; 二:将空间结构简化为平面结构用平面杆系程序分析,而空间效应通过荷载横向分布系数考虑,即所谓半解析数值法。 由于三维有限元程序分析使用中的各种限制条件(如应力分析对实际配筋设计指导性较差、模型建立的困难等等),往往不如单纯的平面分析考虑横向分布系数的方法简便、实用(有时精度也差不多,特别是大跨径结构恒、活载比例的增大,两者差别更小),同时更有益于培养一个桥梁设计者对结构的定性分析、结构受力估算及有限元分析结果的正确判断等方面的能力。因此桥梁结构简化分析荷载横向分布计算是必要的,并将与有限元分析互相补遗、长期并存! 实际的工作中主要也是简化分析(即荷载横向分布系数计算与平面杆系电算相结合)的多,而有限元用的少! 结构简化分析通常按以下步骤进行(结构尺寸已经初步拟定好): 1.计算桥跨结构荷载横向分布系数; 2.以荷载横向分布系数为乘积因子,按平面杆系结构进行桥跨结构的内力分析; 3.按建筑结构设计原理作构件的配筋设计。

对于荷载横向分布系数计算大致有以下一些方法: 1.杠杆法; 2.梁格法,包括刚性横梁法(也称偏压法)以及修正刚性横梁法(修正偏压法)、弹性支承连续梁法; 3.梁系法,包括铰接板法、刚接板法、铰接梁法、刚接梁法; 4.板系法,如比拟正交异性板法(G-M法); 5.增大系数法(弯矩增大15%,剪力增大5%)等。 不同截面类型、不同的横向连接方式、桥跨结构的不同位置通常具有不同的荷载横向分布系数计算方法。 上述梁格法、梁系法及板系法等都是建立在等截面简支体系结构上的荷载横向分布计算方法。 增大系数法一般用于箱形截面梁设计,其主导思想来自杆件弯扭相互独立理论,即认为杆件的中心荷载由梁的弯曲内力承担,而扭转荷载由杆件的自由与约束扭转内力承担,因截面翘曲约束正应力w一般为纵向正应力M的15%左右,故弯矩增大系数取1.15;而翘曲扭转剪应力w 约为弯曲剪应力M的5%左右,故剪力增大系数取1.05;而实际上箱梁是弯扭共同作用,所以是不合理的,它与箱梁的综合抗扭刚度2H值有关,计算结果可能过安全也可能不安全,强烈建议慎用! 有关横向分布系数计算的详细分析参见李国豪、石洞《公路桥梁荷载横向分布计算》、胡肇滋《桥跨结构结构简化分析荷载横向分布》等文献。 对于变截面简支梁和非简支体系桥跨结构其荷载横向分布的精确计算

《贵州省公路桥梁荷载试验实施细则(试行)》

附件 贵州省公路桥梁荷载试验实施细则(试行) 第一章总则 第一条为进一步明确、细化我省公路桥梁荷载试验工作,确保公路桥梁工程的质量及运营安全,科学测试公路桥梁结构的设计、施工质量和结构受力性能,根据《公路工程竣(交)工验收办法》(交通部令2004年第3号)、《关于印发公路工程竣交工验收办法实施细则的通知》(交公路发﹝2010﹞65号)、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015)、《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80-2004)、《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/T J21-2011),并参考交通运输部《大跨径桥梁承载能力检测评定规程》-1982、原铁道部《预应力混凝土铁路桥简支梁静载弯曲试验方法及评定标准》(TB/T2092-2003),结合我省公路桥梁荷载试验实际情况,制定本细则。 第二条本细则所称荷载试验,是指通过对桥梁结构物或其预制梁板直接加载并进行有关测试、记录与分析工作,以达到了解桥梁结构或其预制梁板在试验荷载作用下的实际工作状态,进而评定桥梁结构施工质量和使用状况的检验测试活动,包括试验准备、现场试验、对试验结果分析整理等一系列工作内容。 第三条本细则适用于贵州省内的新建、改建、扩建公路桥梁

荷载试验。 第四条桥梁荷载试验应遵循客观、公正、科学、真实的工作原则。桥梁荷载试验实行回避制度,试验检测机构不得参与其有利益关系的业主方、设计方、施工方、监理、监控方所建设、设计、施工、监理、监控的桥梁的荷载试验。如隐瞒不报的,一经查实,所出具的试验检测报告无效。 第五条桥梁荷载试验应由有交通运输部工程质量监督局颁发的相应试验检测资质且具备桥梁荷载试验检测参数并通过计量认证的试验检测机构和取得相应资格的人员承担,承担高速公路桥梁荷载试验的检测机构应具备公路工程综合甲级或桥梁隧道专项资质。桥梁交、竣工验收荷载试验配置要求详见附件一《公路桥梁荷载试验人员配备及参数要求》。 第二章各单位职责 第六条项目质监机构负责核定竣(交)工桥梁荷载试验范围和桥梁竣工验收检测方案的评审,并对检测实施过程进行监督管理。竣(交)工相关试验检测费用按《公路工程竣(交)工验收办法》(交通部令2004年第3号)第二十九条规定由项目法人承担。 第七条项目业主负责本项目桥梁荷载试验的组织和管理工作,对检测实施过程进行检查,协助做好检测期间的交通管制工作。项目业主应提前组织制定本项目桥梁荷载试验工作计划,组织设计、

广东省高速公路桥梁荷载试验工作实施意见(试行)

广东省高速公路桥梁荷载试验工作实施意见 (试行) 荷载试验是检验桥梁工程设计、施工质量和结构受力性能的重要手段,其结果是工程交竣工验收的主要依据之一,对桥梁营运养护与长期监测工作也有着十分重要的指导意义。为了进一步加强对我省高速公路桥梁荷载试验工作的管理,确保桥梁施工质量及营运安全,我站根据国家有关法令、法规及规范、标准并结合我省的实际情况,对高速公路桥梁(含预制梁板)荷载试验工作提出以下实施意见,请认真贯彻执行。 一、参考依据 (一)《公路工程竣(交)工验收办法》(交通部令2004年第3号) (二)《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002) (三)《预应力混凝土铁路桥简支梁静载弯曲试验方法及评定标准》(TB/T2092-2003) (四)交通部《大跨径混凝土桥梁的试验方法》-1982 (五)《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/T J21-2011) 二、试验对象及抽检频率

(一)预制梁板荷载试验 为检验桥梁预制梁板的施工质量,各建设项目应按以下原则抽取一定数量预制梁板进行静力荷载试验: 1.对同一预制场大批量生产的梁,以不超过1000片且不超过6个月的同类型(同材料、同制作工艺、同结构类型、同跨径)预制梁板为一批,每批采用随机抽样的方法抽检不少于1片;对小批量生产(总数量不超过500片)的同类型预制梁板,可现场采用典型抽样方法,直接选择质量相对较差的梁进行试验,且数量不少于1片。如抽检不合格,应加倍抽检。 2.对施工质量有怀疑的预制梁板,应额外进行抽检; 3.同类型首批梁应优先进行抽检。 静载试验所选取试验梁尺寸偏差应满足《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004)的要求,且试验应在预应力终拉或放张30天后进行,但一般不宜超过60天。 (二)桥梁成桥荷载试验 为检验新建、改建、扩建或经加固后的桥梁承载能力与工作性能,各建设项目应视工程具体情况,对以下桥梁进行静动力荷载试验: 1.悬索桥、斜拉桥、主跨跨径L≥100m的梁桥、主跨跨径L≥60m的拱桥等大跨径桥梁; 2.采用新材料、新工艺或新结构的桥梁; 3.其它需要通过荷载试验进行承载能力鉴定的桥梁。

桥梁计算荷载

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桥梁计算荷载 一、桥梁设计作用的分类: 1.概念: 作用——公路桥涵设计术语 直接作用(荷载):施加在结构上的一组集中力或分布力 间接作用:引起结构外加变形或约束变形的原因 2.分类: 二、桥梁工程作用取值方法 (一)设计时,对不同的作用采用不同的代表值 1.永久作用:采用标准值作为代表值 2.可变作用:根据不同的极限状态分别采用标准值、频遇值、准永久值 作为代表值 标准值:承载能力极限状态设计、按弹性阶段计算结构强度 频遇值:正常使用极限状态按短期效应组合设计 准永久值:按长期效应组合设计 3.偶然作用:采用标准值作为代表值 (二)代表值的取用规定 1.永久作用的标准值: 结构自重(包括结构附加重力):按结构构件的设计尺寸与材料 的重力密度计算确定 2.可变作用的标准值:

(1)汽车荷载: 汽车荷载分为公路—I级和公路—II级 车道荷载:桥梁结构整体计算 车辆荷载:桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台、挡土墙土压力 等的计算 车辆荷载和车道荷载的作用不重叠 (2)车道荷载的计算图式: (3)公路—I级车道荷载: 均布荷载标准值:q k=10.5kN/m 集中荷载标准值: =180 kN 桥梁计算跨径≤5m,P k 5m<桥梁计算跨径<50m,采用直线内插求得 =360 kN 桥梁计算跨径≥50m,P k 计算剪力效应,上述集中荷载标准值P k×1.2 (4)公路—II级车道荷载: 均布荷载标准值q k和集中荷载标准值P k按公路—I级车道荷 载的0.75倍采用 (5)车道荷载的分布: 均布荷载标准值应满布于使结构产生最不利效应的同好影响线 上 集中荷载标准值只作用于相应影响中一个最大影响线峰值处(6)人群荷载标准值的采用规定:

横向分布系数计算(多种方法计算)

横向分布系数的示例计算 一座五梁式装配式钢筋混凝土简支梁桥的主梁和横隔梁截面如图,计算跨径L=19.5m ,主梁翼缘板刚性连接。求各主梁对于车辆荷载和人群荷载的分布系数? 杠杆原理法: 解:1绘制1、2、3号梁的荷载横向影响线如图所示 2再根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004) 规定,在横向影响线上确定荷载沿横向最不利布置位置。 如图所示: 对于1号梁: 车辆荷载:484.0967.02 1 21=?== ∑ηcq m 人群荷载:417.1==r cr m η 对于2号梁: 车辆荷载:5.0121 2 1=?== ∑ηcq m 人群荷载:417.0==r cr m η 对于3号梁: 车辆荷载:5.0121 2 1=?== ∑ηcq m 人群荷载:0==r cr m η 4、5号梁与2、1号梁对称,故荷载的横向分布系数相同。

偏心压力法 (一)假设:荷载位于1号梁 1长宽比为26.25 .155 .19>=?= b l , 故可按偏心压力法来绘制横向影响线并计算横向分布系数c m 。 本桥的各根主梁的横截面积均相等,梁数为5,梁的间距为1.5m ,则: 5.220)5.11(2)5.12(2222 52423222 15 1 2=+?+?=++++=∑=a a a a a a i i 2所以1号5号梁的影响线竖标值为: 6.012 2111=+=∑i a a n η 2.01 2 2115-=-=∑i a a n η 由11η和15η绘制荷载作用在1号梁上的影响线如上图所示,图中根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)规定,在横向影响线上确定荷载沿横向最不利布置位置。 进而由11η和15η绘制的影响线计算0点得位置,设0点距离1号梁的距离为x ,则: 4502 .015046.0=?-?=x x x 0点已知,可求各类荷载相应于各个荷载位置的横向影响线竖标值 3计算荷载的横向分布系数 车辆荷载:()533.0060.0180.0353.0593.02 1 21=-++?== ∑ηcq m 人群荷载:683.0==r cr m η (二)当荷载位于2号梁时 与荷载作用在1号梁的区别以下: 4.012 2 112=+= ∑i a a a n η

c中外桥梁设计规范汽车荷载比较

中外桥梁设计规范汽车荷 载比较 ◎……一一 中外桥梁设计规范汽车荷载比较 李文生1,都峻峰2 (山西远方路桥(集团)有限公司1;同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司2) 摘要:桥梁结构在其寿命周期内所经历的最主要的活载是汽车荷载。近几十年经济的快速增长,使得交通状况发生了显著的变化,交通量、车辆载重量等均有显著的提高;国内外经济交流的愈趋频繁,对于桥梁设计者而言,有必要了解各国的规范。为此针对Dr0、BS5400、AASHTO、Eurocode等规范,通过车道划分、荷载标准值、折减系数、冲击系数、布载方式等方面对汽车荷载进行了分析比较。发现在跨径小于200m时,BS5400规范的荷载值最高;在80m跨径以下Dr0规范的荷载值最低,Eurocode在80m

到200m跨径最小;当将荷载标准值外推至200m跨径以上时,D60最高,Eurocode最低。 关键词:0 汽车荷载;车道荷载;横向折减系数;冲击系数 引言 AASHT0(美国国家公路与运输协会规范1983)、CAN/CSA—S6—88(加拿大标准委员会规范1988),比较了桥梁荷载绝对值(不乘系数)、乘系数桥梁荷载,将BS5400、AASHTO、CAN/CSA—S6—88(1988)外推至2 000 桥梁是辅助交通对象(汽车、人群、动物等)跨越障碍的工具。不同区域内桥梁所需服务的主导交通对象不尽相同。随着桥梁设计的精细化以及区域化的发展,在桥梁设计、评估过程中需要对不同区域的交通荷载进行深入研究,以便获得与桥梁需求相适应的汽车 m加载长 本文将着重介绍《公路桥涵设计通用规范》(JTG 荷载。但由于实际的交通荷载具有很强的随机性,要D60—2004)(简称D60)、AASHTO(2005)、BS5400进行区域化研究难度相当大,为此现行各国规范的划(2006)、Eurocode(欧洲规范200

公路桥梁荷载横向分布系数的计算问题

摘要:在公路桥梁的设计中,荷载横向分布系数的计算问题是设计的核心内容。虽然公路桥梁荷载横向分布系数的计算方式有多种,但是在实质上它们之间是有差异的。为了改进计算方式,使计算过程更加简化和精确。本文阐述了常用的公路桥梁荷载横向分布系数的计算方法及公路桥梁荷载横向分布系数对比,对影响计算问题的主要参数进行了分析。 关键词:公路桥梁;荷载横向分布系数;计算 roads and bridges lateral load distribution factor calculation problem 自从国内外的学者对公路桥梁结构的计算进行大量的研究开始,荷载横向分布系数计算就被广泛应用。采用荷载横向分布系数计算对公路桥梁进行分析,是为了能够使精确的影响面被近似的影响面所取代。此计算主要是将空间问题转变为平面问题进行解决,也就是借助荷载横向分布系数计算出公路桥梁的梁间内力的分布状况。在荷载横向分布系数的计算中,常用的方法有横向铰接板梁法和横向刚接板梁法、偏心压力法和杠杆原理法、比拟正交异性板法和简化计算法,以及修正偏心压力法和弹性支承连续法等。 一、常用的公路桥梁荷载横向分布系数的计算方法 1、横向铰接板梁法和横向刚接板梁法 横向铰接板梁法适应于在无中间横隔梁的装配式桥与无横隔梁的组合式梁桥中。由于正弦荷载取代集中荷载可以减小计算中的误差,所以在假定竖向荷载作用时,可以忽略计算g (x)竖向剪力与m(x)横向弯矩,以及t(x)纵向剪力与n(x)法向力。用半波正弦荷载p(x)=psin 代替集中荷载p,所以正弦分布的竖向剪力为:。 横向刚接板梁法适应于翼缘板刚性连接的肋梁桥中。按照理论基础进行计算,将赘余弯矩mi引入到铰接的地方,就能够建立赘余力正则方程。由于相邻的主梁接合的地方可以承受弯矩,设定平p(x)=isin,因此正弦分布的赘余力素为:,其中是峰值,所以可以计算出刚接梁桥系。如:30米小箱梁计算。跨径30米,横向6片,桥面宽14米,4车道,公路1级荷载。首先要建立空间模型后进行划分实体单元,在实体模型上加载运算后,在计算结果中查询测点位移等结果,计算出梁的挠度分配系数。其次,单梁按照4车道设计,则荷载分布系数为车道4×最大横向分布系数0.182×折减的0.67=0.488。因为实体的计算值大于或接近刚接和铰接板法计算值,没有考虑到横系梁的作用,所以横向联系很弱,导致分布系数偏大。 2、偏心压力法和杠杆原理法 偏心压力法是在忽略主梁对横隔梁的抗扭刚度以及车辆荷载作用下横梁变形的前提下,适用于横向连接,及桥宽跨b/l≤0.5窄桥。其荷载横向分布影响线竖标为: 杠杆原理法主要适合于双主梁桥和无中横梁的桥梁,以及荷载接近主梁支点的m计算中。它忽略了主梁间横向联系的作用,主梁横向联系的刚度要小于支承刚度,由相邻的梁进行分担和传递。 3、比拟正交异性板法和简化计算法 比拟正交异性板法适合于主梁和连续桥面板,以及多横隔梁构成的梁桥。在宽度和跨度的比值较大的情况下,可以将其比拟成一块矩形平板。经过比拟后的在形式上,挠曲面微分方程与正交异性板方程式一样的,只有系数微有变化。 简化计算有助于定性分析与估算公路桥梁结构受力能力,其简化的公式为: 4、修正偏心压力法和弹性支承连续法 由于偏心压力法的假定导致遍粱计算的结果偏大,结合偏心压力法的特点,引入主梁抗扭刚度的修正偏心法。而弹性支承连续粱法属于粱格法,它是按照桥梁的抗弯扭刚度的不同,计算出各支承的法的反力得到荷载横向分布,适合窄桥和宽桥的计算。常用于平面曲线桥的

公路桥梁荷载试验规程

1 总则 为规范和指导公路桥梁荷载试验工作,为桥梁结构技术状态及承载能力评定提供依据,制定本规程。 条文说明 桥梁荷载试验的目的是通过加载试验,记录桥梁在荷载作用下的结构反应,为桥梁结构技术状况及承载能力评定和日后养护、维修、加固的决策提供科学依据和支持。 本规程适用于新建、加固或改建公路桥梁的荷载试验。 桥梁荷载试验应遵循科学、客观、严谨、安全的原则。 公路桥梁荷载试验除应符合本规程的规定外,尚应符合国家和行业现行有关标准的规定。

2 术语和符号 术语 桥梁荷载试验Load Testing of Bridge 通过施加荷载方式对桥梁结构或构件的静、动力特性进行的现场试验测试。包括静载试验和动载试验。 静载试验Satic Load Testing 通过在桥梁结构上施加与控制荷载等效的静态外加荷载,利用检测仪器设备测试桥梁结构控制部位与控制截面的力学效应的现场试验。 动载试验Dynamic Load Testing 测试桥梁结构或构件在动荷载激振和环境荷载作用下的受迫振动特性和自振特性的现场试验。 控制荷载Control Load 为进行荷载试验所确定的荷载,可用来确定荷载试验效率和初步分级加载等级所采用的荷载,可以是设计荷载或目标荷载。 目标荷载Goal Load 事先设定的期望桥梁能够承受的荷载,需要通过荷载试验进一步确定。 支座沉降Support Settlement 支座的压缩量与墩台的竖向位移值之和。 试验荷载效率Load Efficiency Ratio 试验荷载所产生的效应与控制荷载效应的比值。 结构校验系数Structural Verification Coefficient 试验荷载作用下结构应变(应力)或变形实测值与相应的理论计算值的比值。 符号 S——控制荷载产生的同一加载控制截面内力或变形的最不利效应计算值; S——静载试验荷载作用下,某一加载试验项目对应的加载控制截面内力或变形的s 最大计算效应值; S——试验荷载作用下量测的结构总变形(或总应变)值; t

高速公路桥梁荷载试验工作规范

ICS 93.080.01 CCS P00 团体标准 T/JSTERAXX—2020 高速公路桥梁荷载试验工作规范 Code of practice for load test of expressway bridge 2020-XX-XX发布2020-XX-XX实施江苏省交通经济研究会 发布 江苏省交通工程建设局

T/JSTERA XX—2020 目次 前言................................................................................. II 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (1) 4 总则 (1) 5 试验准备 (3) 5.1 一般规定 (3) 5.2 测试仪器设备要求 (3) 5.3 试验工况设计 (3) 5.4 试验荷载 (4) 5.5 测点布置 (4) 6 现场实施 (5) 6.1 测点布设 (5) 6.2 试验过程 (6) 6.3 桥梁外观检查及线形测量要求 (6) 6.4 安全管理 (6) 7 试验数据分析及评定 (7) 8 试验报告编制 (7) 附录A (规范性)测试仪器设备技术要求 (8) 附录B (资料性)高速公路桥梁荷载试验方案正文提纲及要求 (10) 附录C (资料性)应变(应力)/挠度试验记录表 (11) 附录D (资料性)高速公路桥梁荷载试验报告正文提纲及要求 (12) I

T/JSTERA XX—2020 II 前言 本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起 草。 为进一步规范江苏省高速公路桥梁荷载试验工作,检验桥梁结构正常使用极限状态是否满足设计要求提供科学依据,实现荷载试验工作的规范化、标准化、精细化,在JTG/T J21-01-2015《公路桥梁荷载试验规程》的基础上,进一步细化了荷载试验准备(试验方案编制)、现场实施及试验报告编制要求等,制定本文件。 本文件由江苏省交通经济研究会、江苏省交通工程建设局提出并归口。 本文件起草单位:江苏省交通工程建设局、东南大学。 本文件主要起草人:刘世同、虞建成、袁振中、李后川、刘朝晖、邵学富、陆宇、余雪娟、杨光昊、王昌、张逸捷、王栋、王士杰。

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