桥梁风荷载计算
JTJ D60 2004 中对风荷载标准值的计算规定：
1 横桥向的计算假定风荷载水平地垂直作用于桥梁各部分迎风面积的形心上，计算公式为：
K3取值表：
风载阻力系数计算：
1）普通实腹桥梁上部结构：
式中：B桥宽H 梁高
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【最新整理，下载后即可编辑】 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： 桥梁计算跨径≤5m，P =180 kN 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： ●桥梁计算跨径≤50m，人群荷载标准值3kN/㎡ ●50m＜桥梁计算跨径＜150m，由线性内插得人群 荷载标准值 ●桥梁计算跨径≥150m，人群荷载标准值2.5kN/ ㎡ ●对跨径不等的连续结构，以最大计算跨径为准 ●城郊行人密集区的公路桥梁：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3.5 kN/㎡
桥梁计算荷载
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： 桥梁计算跨径≤5m，P k=180 kN 5m＜桥梁计算跨径＜50m，采用直线内插求得 桥梁计算跨径≥50m，P k=360 kN ●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
桥梁计算书规定
桥梁计算书规定 一．混凝土连续梁结构（含预应力、钢筋砼结构） ●（一）静力计算采用荷载 ●1．活载：按规范取用 ●汽车冲击力： ●汽车荷载的冲击力为汽车荷载乘以冲击系数。 ●总体静力计算的冲击系数按照《公路桥涵设计通用规范》( JTG D60-2004 )的规定计 算，悬臂板上冲击系数采用1.3。 ●2．支座沉降：桥梁不均匀沉降采用1/3000跨径。 ●3．温度：体系温度按（如150C合拢）升温，降温计算；日照梁上温度梯度仅计沥青 层作为桥面铺装，沥青层下砼调平层不考虑温度梯度作用、折减； ●4．砼弹性模量折减： ●1）计算结构强度及应力时不折减; ●2）计算结构变形时折减，按新规范取用； ●5．梁体计算时砼容重按预应力结构26KN/m3，普通钢筋混凝土结构25KN/m3；沥青 混凝土容重：24kN/m3、混凝土调平层容重：25 kN/m3 ●6．桥梁下部结构考虑纵横向外力组合； ●7．曲线段桥梁按规范考虑离心力； ●8．梁体偏载、剪滞影响按弯矩增大1.2~1.25。 ●9.支座摩阻力按作用于支座上的竖向力乘以支座的摩擦系数计算；盆式活动支座的摩擦 系数为0.05，板式活动支座（聚四氟乙烯板与不锈钢板）摩擦系数为0.06。 ●（二）动力荷载 ●设计风速按基本风压换算； ●施工风速根据施工周期确定。 ●（三）计算控制及注意问题 ●预应力梁体 ?小于100米跨径预应力结构按部分预应力A类构件设计； ●2）施工阶段 ●（1）注意挠度计算及预拱度设置； ●（2）注意计算局部应力； ●（3）按规范控制砼拉、压应力（建议拉应力不大于-0.5 Mpa），钢束应力。
●对于悬臂浇注连续梁施工阶段荷载： ●（1）施工时桥面一侧均布荷载2KN/m; ●（2）挂篮重；冲击系数u=0.2； ●（3）砼容重不均匀性，主跨侧26 KN/ m3，边跨侧25KN/ m3； ●（4）节段差； ●（5）施工风力； ●（6）悬臂施工时一侧挂篮脱落。 ?使用阶段 ●（1）长期效应控制砼无拉应力，短期效应控制砼拉应力不大于0.5Mpa；钢束应力不 超规范；弹性阶段C50混凝土压应力不大于15MPa（规范规定不大于16.2 MPa）。 短期效应主拉应力不大于-1.3 MPa。弹性阶段混凝土主压应力标准值不大于17.5 MPa （规范规定不大于19.4MPa），弹性阶段混凝土主拉应力标准值≤-1.3 MPa按构造配置箍筋，大于-1.3 MPa按规范7.1.6配置箍筋。 ●（2）注意挠度计算； ●4）注意支座偏移量的设置； ●5）注意梁体预应力径向力引起的整体、局部应力计算及处理； ●6）原则上预应力控制张拉应力腹板束采用1395 MPa，顶、底板束采用1339 MPa， 采用塑料波纹管，计算参数u=0.155，k=0.0015；预应力钢束松弛率：0.035；一端锚具变形、钢束回缩及垫板压密值：6mm； ●7）钢束定位网采用“井”字形，钢筋直径10mm，定位网在钢束直线段每80cm一道， 曲线段每50cm一道；计算钢束曲线段保护层厚度； ●2．普通钢筋混凝土结构 ●1）桥面板及框架整体计算，变高梁注意加入预应力径向力，注意控制底板裂缝宽度， 汽车布载工况考虑周全； ●2）横梁计算注意由于腹板刚度不同而引起的腹板传力不同。 ●3）普通钢筋混凝土梁体裂缝控制不大于0.18mm； ●4）梁体腹板近支座处1倍梁高箍筋加强； ●5）普通钢筋混凝土梁体主筋按受力需要，并要考虑受扭、剪滞等影响； ●下部结构 ●1）墩身：按规范钢筋砼计算。 ●2）承台：计算考虑抗弯、撑杆-系杆强度、冲剪、剪切、主拉应力等； ●3）桩：计算考虑偏压强度、裂缝宽度、地基承载力； ●4）计算考虑墩顶水平位移，基础总沉降量、相临墩台沉降差；
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
桥梁计算题2014.10.6
六、计算题 1、某公路桥梁由多跨简支梁组成，总体布置如图6-1所示，每孔标准跨径25m ，计算跨径24m ，桥梁总宽10m ，行车道宽8m ，每孔上部结构采用后张法预应力混凝土箱梁，每个桥墩上设四个支座，支座横桥向中心距为4m 。桥墩支承在岩基上，由混凝土独柱墩身和带悬臂 的盖梁组成，桥梁设计荷载等级为公路-I 级，混凝土的重力密度为25kN/m 2 。 问：（1）该桥按规模分为哪一类？ （2）该桥的设计安全等级为几级？ （3）在计算汽车设计车道荷载时，设计车道数取几？ （4）桥梁的车道横向折减系数为多少？ （5）在计算主梁的剪力和弯矩时，车道荷载标准值如何取用？ 图6-1（图中尺寸单位：m ） 【解】（1）根据《桥规》第1.0.11条表1.0.11可知：该桥按规模分类属大桥； （2）根据《桥规》第1.0.9条表1.0.9可知：该桥的设计安全等级为二级； （3）根据《桥规》第4.3.1条表4.3.1-3可知：设计车道数取2； （4）根据《桥规》第4.3.1条表4.3.1-4可知：车道横向折减系数为1.0； （5）在计算主梁的剪力和弯矩时，车道荷载的均布荷载标准值均为kN/m 5.10=k q ；集中荷载标准值，当桥梁计算跨径小于或者等于5m 时，kN 180=k P ；当桥梁计算跨径等
于或大于50m 时，kN 360=k P ；当桥梁计算跨径在5m ～50m 之间时，k P 值采用直线内插求得。计算剪力时，集中荷载标准值k P 乘以1.2的系数。本题中，计算跨径024m l =。 所以：计算主梁弯矩时的集中荷载标准值：180180(245)/(505)256kN k P =+?--=； 计算主梁剪力时的集中荷载标准值：256 1.2=307.2kN k P =?。 2、某预应力钢筋混凝土箱形截面简支梁桥，计算跨径40m ，设计荷载等级为公路-I 级，桥梁采用上、下行双幅分离式横断面形式，单幅行车道宽16m ，两侧防撞栏杆各0.6m ，单幅桥全宽17.2m 。 问：（1）计算汽车设计车道荷载时，采用几个设计车道数？ （2）桥梁的车道横向折减系数为多少？ （3）在计算主梁的剪力和弯矩时，车道荷载标准值各为多少？ 【解】（1）根据《桥规》第4.3.1条表4.3.1-3可知：设计车道数取4； （2）根据《桥规》第4.3.1条表4.3.1-4可知：车道横向折减系数为0.67； （3）在计算主梁的剪力和弯矩时，车道荷载的均布荷载标准值均取为kN/m 5.10=k q ；集中荷载标准值：当计算主梁弯矩时：180180(405)/(505)320kN k P =+?--=； 当计算主梁剪力时：320 1.2=384kN k P =?。 3、某预应力钢筋混凝土箱形截面简支梁桥，计算跨径40m 。若该主梁跨中横断面面积 2m 6.9=F 、主梁采用C50混凝土，混凝土的弹性模量MPa 1045.34?=c E ，跨中截面的截面 惯性矩4m 75.7=c I 、材料重力密度3 kN/m 0.26=γ，试计算汽车荷载冲击系数μ为多少？ 【解】已知：m 40=l ，2 m 6.9=F ，MPa 1045.34?=c E ，3kN/m 0.26=γ，4m 75.7=c I 结构跨中处延米结构重力： 3 26109.6249600N/m G F γ==??= 结构跨中处的单位长度质量：22 /249600/9.8125443Ns /m c m G g === 简支梁桥基频： 3.18Hz f = == 冲击系数：189.00157.01826.3ln 1767.00157.0ln 1767.0=-=-=f μ。 4、图6-2所示为一座桥面板铰接的T 形截面简支梁桥，桥面铺装厚度为0.12m ，桥面板净跨径为 1.42m ，车辆两后轮轴距为 1.4m ，车辆后轮着地宽度和长度分别为：20.6m b =和 20.2m a =；车辆荷载的轴重kN 140=P ，冲击系数3.11=+μ，计算桥面板根部在车辆荷
《公路桥梁抗风设计规范》概要及大跨桥梁的抗风对策
《公路桥梁抗风设计规范》概要及大跨桥梁的抗风对策 摘要：随着我国桥梁工程的不断发展，迫切需要编制适合我国国情的《公路桥梁抗风设计规范》。本文介绍了该规范编制中的几个主要问题，其中包括基本风速图和风压图、风荷载的表达方式、桥梁动力稳定性检验和风洞试验要求等，此外，还讨论了大跨桥梁成桥和施工阶段的各种抗风对策。 关键词：桥梁抗风、设计规范 0. 前言 1999年10月，江阴长江大桥正式建成通车标志着中国有了第一座超千米的悬索桥，同时也成为世界上能够建造千米级大桥的第六个国家。自从80年代初中国改革开放以来，中国已建成了一百余座各种类型的斜拉桥，成为世界上建造斜拉桥最多的国家。如果把即将于2001年建成的南京长江二桥和福州闽江大桥统计在内，在跨度超过500m的世界斜拉桥中中国的斜拉桥已占有十分重要的地位。1996年我国人民交通出版社出版了我国第一部由同济大学和中交公路规划设计院编写的《公路桥梁抗风设计指南》，几年来已被广泛用于多座大路桥梁的抗风设计中。在此基础上，受交通部的委托，同济大学、中交公路规划设计院、中央气象研究院以及西安公路交通大学针对其中的几个关键问题进行了专题研究，为形成最终的《公路桥梁抗风设计规范》奠定了基础。这几个专题的内容以及通过多次修改形成的报批稿的目录如表1所示。本文将主要介绍该规范编制中的几个主要问题，其中包括基本风速的确定、风荷载的表达方式、桥梁动力稳定性检验和风洞试验要求等 二、全国基本风速图和风压图 基本风速定义为桥梁所在地区的开阔平坦地貌条件下，地面以上10m高度处，100年重现期的10min 平均年最大风速。 本次规范编制，采用我国657个基本台站1961年至1995年间自己记录的风速资料，以极值I型分布曲线进行拟合，将基准高度从原来的20m高改为10m高，并考虑100年重现期，得到相应各气象台站百年一遇的最大风速值。鉴于目前我国有相当多的气象台站，由于近年来城市建设的快速发展，使得台站环境不能满足空旷无遮挡的要求，致使风速记录明显受人为因素的影响而偏小。本次研究，对其部分计算结果参照周围台站的情况予以适当的修正。与此同时，参照国内其他的规范确定基本风压的下限值100年一遇为0.35kN／m2，50年一遇为0.30kN／m2，10年一遇为0.20kN／m2，相应的基本风速下限分别为24m/s，22m/s和18m／s。全国基本风压图和风速图有如下特点： 1.东南沿海为我国大陆上的最大风压区。风压等值线大致与海岸平行，风压从沿海向内陆递减很快，到达离海岸50km处的风速约为海边风速的75％，到100km处则仅为50％左右，这和造成这一地区大风的主要天气系统--台风有关。在这一区域内，大致有三个特大风压带，即湛江以南至海南沿海地区、广东沿海地区以及浙江到福建省中部沿海地带，百年一遇风压在0.90kN／m2（38m/s）以上。由于台湾岛对台风屏障作用，福建南部的风压有所减弱。 2.西北至华北北部和东北中部为我国大陆上风压的次大区。这一地区的大风主要与西伯利亚寒流引起强冷空气活动有关，等风压线梯度由北向南递减。 3.青藏高原为风压较大区。这一地区大风主要是因海拔高度较高所造成的。但该区空气密度较小，因此，虽然风速很大，但所形成的风压相对较小。从风压图和风速图的对比中可以反映出这一特点。 4.云贵高原、长江中游以及南丘陵山区风压较小，特别是在四川中部、贵州、湘西和鄂西为我国风压最小的区域。大部分地区风压在0.4kN/m2（25m／s）以下。 5.台湾、海南岛和南海诸岛的风压各自独立成区，台湾是我国风压最大的地区。据分析,其东部沿海风压可
浅谈风荷载对桥梁结构的影响
浅谈风荷载对桥梁结构的影响 121210104 罗余双 摘要：风荷载是桥梁结构设计需要考虑的重要内容之一。本文先分析了风荷载的静力作用和动力作用对桥梁结构的影响，然后考虑桥梁结构进行抗风设计的主要影响因素，并给出了桥梁结构抗风设计的主要流程。 关键词：桥梁、风荷载、抗风设计 The Impact of Wind Load on the Bridge Structure 121210104 Luo Yushuang Abstract:Wind load is one of the important contents of the bridge structure design needs to consider.At first,this paper analyzes the static effect and dynamic wind load effect on the influence of the bridge structure, and then it considers main influencing factors of wind resistance design of bridge structure, giving the bridge structure wind resistance design of the main process. Key words:Bridge、Wind load、Wind-resistance design 一、风荷载对桥梁结构影响研究的必要性 桥梁的风毁事故最早可以追溯到1818年，苏格兰的Dryburgh Abbey桥首先因风的作用而遭到毁坏。之后，英国的Tay桥因未考虑风的静力作用垮掉，造成75人死亡的惨剧。但直到1940年，美国华盛顿新建成的Tacoma Narrows悬索桥，在不到20 m/s 的风速作用下发生了强烈的振动并导致破坏（见图1），才使工程界注意到桥梁风致振动的重要性。现代桥梁抗风研究自此开始。 众所周知，桥梁是一种在风荷载作用下容易产生变形和振动的柔性结构，而且桥梁一般修建在江河、海峡等风速较大的区域。故此，抗风设计是桥梁结构设计的重要内容之一。 为避免此类惨剧就必须要把风荷载对桥梁结构的影响降到最低，而有效抵抗和预防风荷载对桥梁结构的影响的一大前提，就是清楚的把握风荷载对桥梁结构的影响。
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。
风荷载特点
高层建筑横向承载力 摘要：随着经济的发展,近年来高层建筑尤其是体型复杂的超高层建筑得到了蓬勃的发展。一般而言，高层建筑物占地面积少，建筑面积大，造型独特，相对集中。这一特点使得高层建筑物在人口稠密的大城市迅速发展。但是高层建筑物上风荷载也越来越大，导致水平荷载不断增大。因此，高层建筑物需要较大的承载力和刚度来解决水平荷载的问题。关键词：风载荷高层建筑物影响 在高层建筑中，竖向荷载对结构设计产生重要影响，但水平荷载却起着决定性作用。因为建筑自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与建筑高度的一次方成正比；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩、以及由此在竖向构件中所引起的轴力，是与建筑高度的两次方成正比；另一方面，对一定高度建筑来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随着结构动力性的不同而有较大的变化。对一些较柔的高层建筑，风荷载是结构设计的控制因素，随着建筑物高度的增高，风荷载的影响越来越大。高层建筑中除了地震作用的水平力以外，主要的侧向荷载是风荷载，在荷载组合时往往起控制作用。因此，高层建筑在风荷载作用下的结构分析与设计引起了研究人员和工程师们的重视。 建筑设计应符合抗震概念设计的要求，不应采用严重不规则的设计方案。高层建筑不应采用严重不规则的结构体系，应符合下列要求：1、应具有必要的承载能力、刚度和变形能力；
2、应避免因部分结构或构件的破坏而导致整个结构丧失承受重力荷载、风荷载和地震作用的能力； 3、对可能出现的薄弱部位，应采取有效措施予以加强。 高层建筑的结构体系尚宜符合要求：结构的竖向和水平布置宜具有合理的刚度和承载力分布，避免因局部突变和扭转效应而形成薄弱部位。风荷载是结构的重要设计荷载，特别对于高耸结构(如烟囱、塔架、桅杆等)、高层建筑、大跨度桥梁、冷却塔、屋盖等，有时甚至起到决定性的作用，因而抗风设计是工程结构中的重要课题。 近二十年来，国内外建造了超高层建筑和大跨度结构。对这些限高层建筑结构风荷载和风震响应的计算分析，确保高层建筑物的质量是十分必要的。 参考文献： [1]黄本才，结构抗风分析原理及应用[M]，天津：同济大学出版社，2001，1-7 [2]张向庭.工程抗风设计计算手册[M]，北京：中国建筑工业出版社，1998 [3]GB50009)2001建筑结构荷载规范[S]，2001，北京：中国建筑工业出版社，2002
桥梁计算荷载
桥梁计算荷载 文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]
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：
风荷载计算文档
风荷载计算报告 一 计算依据 《公路桥涵设计通用规范》 二 计算原理 横桥向风荷载假定垂直地作用于桥梁各部分迎风面积的形心上，其标准值按下式计算： 013w h d w h F k k k w A = 式中： w h F —横桥向风荷载标准值； w h A —横桥向迎风实际面积； d w —设计基准风压； 0k —设计风速重现期换算系数； 1k —风载阻力系数； 3k —风载阻力系数； 其中：2102d v w g γ=，2510d v k k v =， γ—空气重力密度 0.00010.012017z e γ-= 2k —考虑地面粗糙度类别梯度风的风速高度变化修正系数 5k —阵风系数 10v —桥梁所在地区设计基本风速 z —距地面高度 三 计算参数 （1） 模型几何参数 上下弦杆单元迎风面积：2 0.41 2.20.902m ?= 腹杆单元迎风面积：20.168.268 1.323m ?= 桁架高：7m 主桁间距：4.7m
间距比：0.67s = 实面积比：0.11φ= （2） 风载参数 参考规范给出的“全国各气象台站的基本风速和风压值”，按百年一遇的标准，本模型的基本风速与相关参数取值如下： 基本风速：1030/v m s =； 桥梁距地面高度：50m ； 考虑上述模型参数和风载参数以及较为适中的地理环境，可以确定如下计算参数： 00.9k =；1 1.9k =；2 1.12k =；3 1.1k =；5 1.7k =； 四 计算横桥向风荷载标准值 将上述参数带入规范给出的公式可得； 2 1.9884/d w kN m = 则可得上下弦杆节点力、腹杆集中力 0130.9 1.9 1.1 1.98840.9023.355w h d w h F k k k w A kN ==????= ' 0130.9 1.9 1.1 1.9884 1.3234.948w h d w h F k k k w A kN ==????= 考虑到腹杆上的风荷载按均布荷载计算更符合实际情况，故将集中力化为线荷载； ' /4.948/8.2680.5985/w h q F l kN m === 将上述荷载值带入MIDAS 模型，可得其各阶屈曲系数，其中一阶屈曲系数为18.49>4。 即在考虑自重与风荷载作用时，结构满足规范要求。
高层建筑在风荷载作用下的相关研究
高层建筑在强风作用下由于脉动风的影响将产生振动,这种振动有可能使在高层建筑内生活或工作的人在心理上产生不舒适的感觉,从而影响建筑物的正常使用"由于风是一种经常性的荷载作用,因此有必要将风引起的高层建筑的振动限制在人体舒适的感觉范围之内"重现期的选择也最大风速样本的取法影响着平均风速的数值"如果以口最大风速为样本,则一年有365个样本,平时低风速的口子的风速值占有很大的权,而最大风速那一天的风速只占1/365的权,因而最大风速重要性大大降低了,统计出的平均风速必将大大偏低"如果采用月最大风速,则每年最大风速在整个数列中也只占1/12的权,也降低了最大风速所起的重要性,所得结果也是偏低的"对十工程结构应该能承受一年中任何口子的极大风速,因此取年最大风速为样本"最大风速有它的自然周期,每年季节性地重复一次,因而采用年最大风速作为一个样本,较为合适"世界各国基本上是取年最大风速作为统计样本的" 平均风的时距 平均风速的数值与时距的取值有很大的关系"如果时距取得很短,例如3秒钟, 则必定将记录中最大值附近的较大数据都突出反映在计算中,较低风速在平均风速中的作用难以得到反映,因而平均风速值很高"如果取得很长,例如1天,则必定将1天中大量的小风平均进去,较高风速在该长时距中起不到显著作用,其值一般偏低"一般来说,时距愈短,平均风速愈大,时距愈长,平均风速也就愈小"风速记录表明,阵风的卓越周期约为1min,通常认为10min(约10个周期)至1小时(约60个周期,由于阵风有较长的持续性,衰减较慢)其平均值基本上是一个稳定值,因而我国规范规定以10分钟作为取值标准"一般我们所研究的对象不会出现异常风的气候,称为良态气候"对十这种气候,我们可以认为年最大风速的每一个数据都对极值的概率特性起作用,因此,世界上许多国家把年最大风速作为概率统计的样本,由重现期和风速的概率分布获得该地区的设计最大风速,或者称为基本风速"我国规定基本风速采用极值I型概率分布函数进行统计分析"对于多层建筑和高层建筑的风致响应问题,连续体系,采用随机振动理论进行分析。 从结构工程师的角度来看,获取设计风荷载信息的最有效途径就是风荷载规范"在过去的规范制定过程中,尽管表达形式有所不同,但其基本依据均为Davenport提出的阵风荷载因子方法"如前所述,这类方法只适用于顺风向响应及等效风荷载的计算,因此,随着风工程的不断发展,世界上各个主要国家的风荷载规范都开始发展(在初步设计阶段)估算横风向和扭转方向动态响应的经验公式"在目前应用的规范中,只有日本规范包含顺横风向和扭转方向响应的内容;澳大利业规范!加拿大规范则只有顺风向和横风向响应。
桥梁计算(常用的计算方法)
＊＊＊桥梁仿真单元类型 (1) 一、建议选用的单元类型 (1) 二、常见桥梁连接部位 (2) 三、桥梁基础的处理方式 (2) ＊＊＊桥梁常见模型处理 (2) 一、桥梁中常用的模型可以用相应的单元 (2) 二、桥梁建模要综合运用各种合适的单元 (3) 三、选用合适的分析方法 (3) 施加预应力的方式 (3) 一、预应力的模拟方式 (3) 二、建立预应力的模型 (5) ＊＊＊土弹簧的模拟 (5) ＊＊＊混凝土的模拟 (5) 工况组合 (6) 一、典型的荷载工况步骤 (6) 二、存储组合后的荷载工况 (6) 风荷载的确定 (7) 地震波的输入 (7) 初应力荷载 (8) Ansys可采用两种方法来实现铰接： (8) AUTOCAD模型输入 (9) 用ANSYS作桥梁计算十三（其他文件网格划分） (12) (一)时间选项 (13) (二)子步数和时间步大小 (13) (三)自动时间步长 (14) (四)阶跃或递增载荷 (14) 关于阶跃载荷和逐渐递增载荷的说明： (14) 一、用于动态和瞬态分析的命令 (14) 二、非线性选项 (14) 三、输出控制 (15) 重新启动一个分析 (16) 一、重启动条件 (16) 二、一般重启动的步骤 (17) 三、边界条件重建 (17)
在Ansys单元库中，有近200种单元类型，在本章中将讨论一些在桥梁 工程中常用到的单元，包括一些单元的输人参数，如单元名称、节点、自由度、实常数、材料特性、表面荷载、体荷载、专用特性、关键选项KEYOPl等。＊＊＊关于单元选择问题 这是一个大问题，方方面面很多，主要是掌握有限元的理论知识。首先 当然是由问题类型选择不同单元，二维还是三维，梁，板壳，体，细梁，粗梁，薄壳，厚壳，膜等等，再定义你的材料：各向同性或各向异性，混凝土的各项’参数，粘弹性等等。接下来是单元的划分与网格、精度与求解时间的要求等 选择，要对各种单元的专有特性有个大概了解。 使用Ansys，还要了解Ansys的一个特点是笼统与通用，因此很多东西 被掩盖到背后去了。比如单元类型，在Solid里面看到十几种选择，Solid45，Solidl85，Solid95等，看来区别只是节点数目上。但是实际上每种类型里还 有Keyopt分成多种类型，比如最常用的线性单元Solid45，其Keyopt(1)：in cludeorexclude extradisplacement shapes，就分为非协调元和协调元，Keyopt (2)：fullintegration。rreducedintegration其实又是两种不同的单元，这样不同 组合一下这个Solid45实际上是包含了6种不同单元，各有各的不同特点和 用处。因此使用Ansys要注意各单元的Keyopt选项。不同的选项会产生不 同的结果。· 举例来说：对线性元例如Solid45，要想把弯曲问题计算得比较精确，必 须要采用非协调模式。采用完全积分会产生剪切锁死，减缩积分又会产生 零能模式(ZEM)，非协调的线性元可以达到很高的精度，并且计算量比高阶 刷、很多，在变形较大时，用Enhanced Strain比非协调位移模式(Enhaced Displacement)更好(Solidl85)。但是这些非协调元都要求网格比较规则才 行，网格不规则的话，精度会大大下降，所以如何划分网格也是一门实践性 很强的学问。 采用高阶单元是提高精度的好办法，拿不定主意时采用高阶元是个比 较保险的选择，但是高阶单元在某些情况下也会出现剪切锁死，并且很难发 现，因此用减缩积分的高阶元通常是最保险的选择，但是在大位移时，网格 扭曲较大，减缩积分就不适用。 不同结构形式的桥梁具有不同的力学行为，必须针对性地创建其模型，’选择维数最低的单元去获得预期的效果(尽量做到能选择点而不选择线，能 选择线而不选择平面，能选择平面而不选择壳，能选择壳而不选择三维实 体)。下面的几节介绍一下桥梁工程计算中经常会用到的单元。 ＊＊＊桥梁仿真单元类型 一、建议选用的单元类型 在桥梁用Ansys建立模型时，可参照以下建议用的单元进行桥梁模型 的建立。 ．1．梁(配筋)单元：桥墩、箱梁、纵横梁。 2．板壳(配筋)单元：桥面系统。 3．实体(配筋)单元：桥墩系统、基础结构。 4．拉杆单元：拱桥的系杆、吊杆。
谈谈公路桥梁的设计荷载等级
谈谈公路桥梁的设计荷载等级精选 已有3412 次阅读2012-7-31 23:15|系统分类:科普集锦|关键词:桥梁荷载 最近关于桥梁的讨论不少，从讨论中看出不少网友对于桥梁中的荷载有不少疑惑，因此特地谈谈桥梁实践中，荷载是如何选取的。 设计中采用的汽车荷载均是从设计规范中选取出来，而设计中的车辆荷载是通过大量统计，考虑概率分布的标准荷载。 我国目前执行的公路桥梁荷载出自2004的公路桥梁通用规范（简称04规范），而目前正在运行的桥梁有相当一部分采用的85年的公路桥梁通用规范（简称85规范）。 85规范中，分为两种荷载：汽车荷载与平板挂车履带车荷载。 汽车荷载分为若干等级：汽10，汽15，汽20，汽超20。怀柔的桥报道中好像提到是汽20. 汽车荷载是一个车队，即一个车道有这么一个车队过桥，根据桥梁宽度可以确定若干个车道，这样就有若干个这样的车队过桥。（当然还有横向折减的概念） 下图是汽车车队的纵向布置，单位是（kN），图中可以看出汽20对应的最重车为30吨，汽超20的最重车为55吨，新闻报道中好像搞混淆了这两个。 下图是车队中某种重量的车的轴重分配。 对于挂车荷载，也分为若干等级。与汽车荷载不同的是，规范规定，一座桥梁中只允许有一
辆挂车上桥，无论是横向还是纵向。 下图是挂车的纵向布置。 汽车荷载与挂车荷载一般配套出现，下图是配套关系。 所以怀柔那个桥，如果是汽20等级，一般还会有挂100的挂车配套，当然挂车100吨与普通货车超载到100吨，效果是不一样的，挂车的轴多，每个轴分担的荷载会小一些，比普通三轴货车超载到100吨，产生的效应要小一些。 04规范中对荷载进行了简化，荷载等级只有2级，公路一级，公路二级， 其取值也进行了简化，公路一级由一个均布荷载（集度10.5kN/m）与集中荷载（大小与跨度有关，最小是180kN，最大为360kN）构成。公路二级为公路一级乘以0.75。当然还有相应用来验算与局部加载的车辆荷载，这个与85规范类似。
桥梁计算荷载
桥梁计算荷载 桥梁设计作用的分类： 1.概念： 作用一一公路桥涵设计术语 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： 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： 汽车荷载分为公路一I级和公路一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)公路一I级车道荷载： 均布荷载标准值:q k=m 集中荷载标准值： 桥梁计算跨径w 5m, P k=180 kN 5n K桥梁计算跨径v 50n,采用直线内插求得 桥梁计算跨径》50m P k=360 kN 计算剪力效应，上述集中荷载标准值R x (4)公路一II级车道荷载： 均布荷载标准值q k和集中荷载标准值R按公路一I级车道荷载的倍采用 (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
(6)人群荷载标准值的米用规定： 桥梁计算跨径W 50m人群荷载标准值3kN/ m2 50R K桥梁计算跨径V 150m由线性内插得人群荷载标准值桥 梁计算跨径》150m人群荷载标准值m 对跨径不等的连续结构，以最大计算跨径为准 城郊行人密集区的公路桥梁：人群荷载标准值取上述规定值 的倍 专用人行桥梁：人群荷载标准值为kN/ m2 (7)可变作用频遇值二可变作用标准值X频遇系数? i (8)可变作用准永久值二可变作用标准值X准永久值系数? 2 3?偶然作用： 应根据调查、试验资料，结合工程经验确定其标准值 (三)作用的设计值规定为作用的标准值X相应的作用分项系数 三、作用的组合效应 (一)公路桥涵结构设 计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，取其最不利效应 组合进行设计： 1.参与组合的效应： 结构上可能同时出现的作用，才进行其效应的组合 结构或结构构件需做不同受力方向的验算时，应以不同方向的 最不利的作用效应进行组合
桥梁支架计算依据和荷载计算
支架计算依据和荷载计算 桥梁施工中不同的支架方式均有成功的案例为后续施工提供良好的借鉴。 本文主要对不同的常规支架形式的计算进行介绍，通过对支撑结构的力学分析和理解，才能选用到适合不同工程特点的支架形式，才能对支架体系的薄弱环节进行有效的现场控制，才能对混凝土性能、浇筑高度、浇筑速度等主要指标予以确定和控制，才能保证相同桥型相同支架方式产生相同的效果，避免质量和安全事故。 1设计计算依据 《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000，2000年11月《木结构设计规范》，GB 50005-2003，2004年1月 《混凝土结构设计规范》，GB 50010-2002，2002年4月《钢结构设计规范》，GB 50017-2003，2003年4月 《建筑工程大模板技术规程》，JGJ74-2003，2003年10月《建筑施工扣件式钢管脚手架安全施工规范》JGJ130-2001《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》JGJ 166-2008《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规程》JGJ128-2000《钢管脚手架扣件》GB15831-2006 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002 《建筑结构荷载规范》GB50009—2001 《扣件式钢管脚手架计算手册》，王玉龙，2008年 《建筑施工计算手册》，江正荣，2001年7月 2施工荷载计算及其传递 支架选型完成后，其计算的思路和原则应从上至下进行。 2.1侧模荷载 施工人员及设备荷载标准值1.5KN/m。
倾倒混凝土时产生的水平荷载标准值：采用泵送混凝土时为4KN/m；采用溜槽、串筒为2KN/m；采用容积0.8m以下漏斗为4KN/m；采用容积0.8m以下漏斗为6KN/m。 振捣混凝土时对竖向结构模板产生的荷载标准值为4KN/m。 现浇混凝土对模板的侧压力标准值： F=0.22*r*t 0*B 1*B 2*V①F=r*H② F——新浇筑砼对模板的最大侧压力（KN/m）； r——砼的重力密度（KN/m），计算时钢筋混凝土取26KN/m；t 0——新浇筑的初凝时向（h），可按实测确定，如缺乏试验资料时可采用t0=200/（T+15）计算（T为砼的温度℃）；H——砼侧压力计算位置处至新浇砼顶面的总高度（m）；B 1——外加剂影响修正系数，掺具有缓凝作用的外加剂时取 1.2，无外加剂取1； B 2——砼坍落度影响修正系数，当坍落度小于11cm时取1.1，坍落度大于11cm时取1.15； V——砼的浇筑速度（m/h）。 公式①、②计算结果取二者中的较小值。332 1/22232 223
桥梁受力计算
2.10.4 水中箱梁钢管桩贝雷支架验算 钢管桩贝雷支架以新环岛路互通主线道路桥第2联第2跨为例： （1）荷载及荷载组合情况 ①竖向荷载 a.模板、拱架、支架、脚手架等自重，分项系数： 2.1=i γ； b.新浇混凝土、钢筋混凝土或新砌体等自重，分项系数：2.1=i γ； c.施工人员及施工机具运输或堆放的荷载；，分项系数：4.1=i γ d.振捣混凝土时产生的竖向荷载，分项系数：4.1=i γ； e.倾倒混凝土时产生的竖向荷载，分项系数：4.1=i γ； f.其它可能产生的竖向荷载； ②水平荷载 a.新浇混凝土时对侧面模板产生的压力, 分项系数：2.1=i γ； b.倾倒混凝土时产生的水平荷载，分项系数：4.1=i γ； c.振捣混凝土时产生的水平荷载，分项系数：4.1=i γ； ③其它荷载 a.风荷载； b.流水压力、流水压力或船只、漂浮物撞击力； 由于在对支架进行计算时，水平荷载⑵可不考虑，因此力的组合考虑为 ⑶⑴+，只有在对高墩或高截面模板进行计算时，荷载⑵才考虑作为控制力计 算。 （2）钢管支架受力分析 模板自重： 2 /0.1m KN ； 施工人员、施工料具运输、堆放荷载： 2 /0.1m KN ； 振捣砼产生的荷载：2 /0.2m KN ；
倾倒砼产生的冲击荷载： 2 /0.2m KN 。 取新环岛路互通主线道路桥第2联第2跨箱梁断面为例，箱梁的截面积 As ＝8.93㎡。 箱梁混凝土自重： 单幅每跨混凝土重量为：m KN g /18.2322693.8=?= , 桥面宽度为12.65m ，则箱梁混凝土自重产生的荷载为 2 /35.1865.1218 .232m KN g == ， 则荷载组合后为：2 /22.30)0.20.20.1(4.1)35.180.1(2.1m KN g =++?++?=， 其主桥箱梁断面结构形式及受力分析模式参见图2.10-8。 图2.10-8 箱梁断面结构形式及受力分析模式 ①承重结构物受力分析 a.分配梁[10型钢受力计算分析 分配梁按纵桥向布置，间距暂定为35cm 。按多跨连续梁受力考虑，其支点位置为承重梁的位置，计算间距为1.50m ，计算底板及腹板位置处的分配梁受力，参见图6-2： 模板荷载： m KN m KN g /35.0/0.135.02 1=?=； 施工人员、施工料具运输、堆放荷载： m KN m KN g /35.0/0.135.02 2=?=； 振捣砼产生的荷载： m KN m KN g /7.0/0.235.023=?=； 倾倒砼产生的冲击荷载： m KN m KN g /7.0/0.235.02 4=?=； 箱梁混凝土自重： m KN m KN g /42.6/35.1835.025=?=。