荷载分析-同济大学交通运输工程学院首页
荷载的统计分析2012
x ui exp exp ln N exp i x ui i ln N exp exp i
1.17
(2-11)
2 荷载的统计分析
对比式(2-12)与式(2-11)，参数uT i 间的关系为：
i 1.2826i
i ui 0.5772i
T与ui
、
uT ui i ln N
(2-13a)
(2-13b)
T i
1.19
FT ( x) 均值 μ T 、 标准差σ T 与参数uT 、α T的关 系式仍为式(2-10)的形式。
1.22
(2-15)
SC max( SC1 , SC 2 SCn )
2 荷载的统计分析
2.2荷载效应组合规则
1.23
图2.2
3个不同荷载的组合
2 荷载的统计分析
2.2荷载效应组合规则
图2.2为3个荷载随机过程，按Turkstras规则 组合的情况。显然，该规则并不是偏于保守的，因 为理论上还可能存在着更不利的组合。 这种组合规则比较简单，并且通常与当一种荷 载达到最大值时产生失效的观测结果相一致。近年 来，对荷载效应方面的研究表明，在许多实际情况 下，“Turkstras组合规则”是一个较好的近似方 法。
2 荷载的统计分析
ch2 荷载的统计分析
1.1
2 荷载的统计分析
本章内容
• 2.1荷载的概率模型
• 2.2荷载效应组合规则
• 2.3常遇荷载的统计分析
• 2.4荷载的代表值
•习题
1.2
2 荷载的统计分析
2.1荷载的概率模型
同济大学 交通工程 第四章
路基土的变形包括四类 表征荷载-变形特性的指标是E、μ
外荷作用下土体的压密变形（通过压实控 制，消除压密变形） 路基的固结沉降（通过地基处理措施和时 间，减小固结沉降，并使之稳定） 弹性变形（与疲劳特性有关） 塑性变形（重复荷载作用下的塑性变形累 积，与平整度有关）
第四章
路基土的荷载-变形特性
不同的土、不同的压实度，系数是不同的， 应该由试验确定。
CBR
p 100(%) 7.0
第四章
路基土的荷载-变形特性
五、加州承载比(CBR)
2、测定方法
同济大学交通运输工程学院
6
三、路基的荷载-弯沉关系
第四章
路基土的荷载-变形特性
5、现场模量的测定
四、地基反应模量
E板 F（E弯沉仪） F（l弯沉仪）
1、定义
Winkler地基假设（液体地基假设）：路基表面任意一点 的弯沉量仅同作用于该点的压力大小有关，而同相临点 的压力无关；即荷载仅引起其作用点处的路基变形，而 不引起其它位置的路基变形。
2、荷载-弯沉关系与应力-应变关系 应力-应变关系（σ-ε）：来自三轴试验的结果， σ、ε在整个试件中是常数，整个试件的应力状态 相同 P-l关系：来自承载板试验，受力状态如图所示， 土体的每一点的应力状态都不相同
三、路基的荷载-弯沉关系
三、路基的荷载-弯沉关系
3、圆形均布荷载作用下均质体的弯沉
4、应力重复作用下路基土的变形特性
σ1-σ3（MPa） σ1-σ3（MPa）
总变形 塑性变形 回弹变形
第四章
路基土的荷载-变形特性
同济大学交通运输工程学院暑期学校学员入选名单
交通设备信 交通信息工程与控制 息工程 自动化 交通信息工程与控制 交通工程 城市轨道交 通通信信号 自动控制 （轨道交通 自动控制 （轨道交通 交通工程 交通运输 交通信息工程及控制 交通信息工程及控制 交通信息工程及控制 交通信息工程及控制 交通运输规划与管理 交通运输规划与管理
交通运输类 交通运输规划与管理 （城市轨 交通运输类 交通运输规划与管理 （城市轨 交通运输 交通运输规划与管理 交通 交通运输规划与管理 交通运输规划与管理 交通运输规划与管理 交通运输规划与管理
公路工程管 理 道路桥梁与 渡河工程 道路桥梁与 渡河工程 道路桥梁与 渡河工程 道路桥梁渡 河工程（公 道路桥梁与 渡河工程 道路桥梁与 渡河工程 道路与桥梁 工程 交通工程 土木工程 （路桥） 交通工程
道路与铁道工程 道路与铁道工程 道路与铁道工程 道路与铁道工程 道路与铁道工程 道路与铁道工程 道路与铁道工程 道路与铁道工程 道路与铁道工程 道路与铁道工程 道路与铁道工程
96 彭建 97 杨明熹 98 王华羽 99 冯德山 100 何培龙 101 黄璞 102 韦特 103 王震宇 104 雷东霖 105 张磊 106 韦福禄 107 曹威 108 李卓 109 王岳 110 刘博雅 111 唐可 112 孙帅亿 113 邹泽荣 114 冯艳瑾 115 朱宇豪 116 黄建丹 117 向蕾 118 于正 119 舒瑶 120 吴江涛 121 庞钰琪 122 张明告 123 毕宗琦 124 孙小辉 125 王文渊 126 王竟成 127 赵灵吟 128 包健西
129 于淼 130 周宇 131 徐朝阳 132 李小鹏 133 杨扬 134 陈嘉升 135 张加宝 136 陈伽申 137 马子安 138 徐天祥 139 李铁男 140 李健 141 阳扬 142 金立名 143 尤齐渊 144 王铮 145 侯文浩 146 霍然 147 徐驰 148 朱荣荣 149 孙重静 150 钟靖 151 王文聪
2014年同济大学交通运输工程学院暑期学校学员名单
道路与铁道工程 道路与铁道工程 道路与铁道工程 道路与铁道工程 道路与铁道工程 道路与铁道工程 道路与铁道工程 道路与铁道工程 道路与铁道工程 道路与铁道工程 道路与铁道工程 道路与铁道工程 道路与铁道工程 道路与铁道工程 道路与铁道工程 道路与铁道工程 道路与铁道工程 道路与铁道工程 道路与铁道工程 道路与铁道工程 道路与铁道工程 道路与铁道工程 道路与铁道工程 道路与铁道工程 道路与铁道工程 道路与铁道工程 道路与铁道工程 道路与铁道工程 交通信息工程及控制
交通信息工程及控制 交通信息工程及控制 交通信息工程及控制 交通信息工程及控制 交通信息工程及控制 交通信息工程及控制 交通信息工程及控制 交通信息工程及控制 交通信息工程及控制 交通信息工程及控制 交通信息工程及控制 交通信息工程及控制 交通信息工程及控制 交通信息工程及控制 交通信息工程及控制 交通信息工程及控制 交通信息工程及控制 交通信息工程及控制 交通信息工程及控制 交通信息工程及控制 交通信息工程及控制 交通信息工程及控制 交通信息工程及控制 交通信息工程及控制 交通信息工程及控制 交通信息工程及控制 交通信息工程及控制 交通信息工程及控制 交通信息工程及控制
D102 D102 D102 D102 D102 D102 D102 D102 D102 D102 D102 D102 D102 D102 D102 D102 D102 D102 D102 D102 D102 D102 D102 D102 D102 D102 D102 D102 D102
140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168
桥梁设计中常见荷载问题与解决措施
桥梁设计中常见荷载问题与解决措施桥梁作为重要的交通工程设施，承载着车辆和行人的运输，因此在设计中需要考虑各种荷载问题。
荷载是指作用在桥梁结构上的各种外力，是桥梁设计中必须考虑的重要因素。
不同类型的桥梁承受的荷载也不尽相同，解决这些荷载问题是桥梁设计中非常重要的一环。
本文将围绕桥梁设计中常见的荷载问题和解决措施展开讨论。
一、常见荷载问题1. 水平荷载水平荷载是指桥梁结构在使用过程中受到的水平方向的外力，主要来自车辆行驶时产生的惯性力和风荷载。
惯性力是指车辆在行驶中产生的横向和纵向加速度所产生的力，而风荷载则是指桥梁在风载作用下所受到的压力。
水平荷载会对桥梁结构产生不可忽视的影响，容易造成桥梁的振动和疲劳破坏，甚至导致桥梁的倒塌。
2. 垂直荷载垂直荷载是指桥梁结构在使用过程中受到的垂直方向的外力，主要来自于行驶车辆的荷载和雨雪等自然环境所产生的荷载。
行驶车辆的荷载是指车辆自身重量以及在桥梁上行驶时所受到的轮压力，而雨雪等自然环境的荷载则是指在恶劣天气条件下桥梁所受到的附加荷载。
垂直荷载对桥梁的承载能力和稳定性都有着重要影响，需要在设计中进行合理考虑和解决。
3. 突发荷载突发荷载是指桥梁结构在特殊情况下受到的瞬时荷载，如地震、车辆爆炸等。
这些突发荷载具有极大的破坏性和危险性，会对桥梁结构造成严重损害，甚至导致桥梁的坍塌。
在设计桥梁结构时需要考虑这些突发荷载所带来的影响，并采取相应的措施进行防范和防护。
二、解决措施1. 水平荷载对于水平荷载问题，通常可以通过增加桥梁结构的刚度和稳定性来进行解决。
可以采用加固梁和柱、增加加劲肋等方式来提高桥梁结构的抗水平荷载能力。
还可以通过合理布置减震器、设置阻尼器等方法来减小桥梁的振动和疲劳破坏，提高桥梁的安全性和稳定性。
2. 垂直荷载针对垂直荷载问题，可以通过合理设计桥梁结构的截面形状和加强构件的承载能力来加强桥梁的垂直承载能力。
还可以通过设置伸缩缝和密封材料等方式来防止雨雪等自然环境的荷载对桥梁结构的侵蚀和损害，确保桥梁的长期使用安全。
桥梁设计常见荷载问题及处理措施
桥梁设计常见荷载问题及处理措施桥梁是连接两地的重要交通工具，承担着车辆和行人的通行任务。
桥梁设计需要考虑各种荷载，包括静载和动载。
在实际工程中，桥梁设计师常常遇到各种荷载问题，这些问题对桥梁的结构安全和使用寿命具有重要的影响。
本文将探讨桥梁设计中常见的荷载问题及相应的处理措施。
一、静载荷问题静载荷是指桥梁结构在静止状态下所承受的力量。
在桥梁设计中，静载荷主要包括自重、桥面荷载和附加荷载。
自重是桥梁结构本身的重量，桥面荷载是指桥面上运行车辆和行人所施加在桥梁上的力量，附加荷载则是指其他与桥梁相关的静载荷，如管道、护栏、设备等。
静载荷问题对桥梁设计的影响主要是结构安全和承载能力。
在设计过程中，需要充分考虑桥梁结构的承载能力和稳定性，保证桥梁在正常使用条件下不会出现结构破坏的情况。
还需要考虑桥梁的使用寿命，避免因为静载荷过大而导致桥梁寿命缩短或者出现意外事故。
对于静载荷问题，桥梁设计师需要采取一系列的处理措施。
需要进行合理的结构分析和计算，确定桥梁结构的合理设计参数，保证桥梁在静止状态下的安全性和承载能力。
需要对桥梁材料和结构形式进行合理选择，选择合适的材料和结构形式可以有效降低自重，提高结构的承载能力。
还需要进行合理的施工和维护，保证桥梁在使用过程中不会因为静载荷而出现破损或者结构变形的情况。
动载荷问题对桥梁设计的影响主要是结构振动和疲劳损伤。
在设计过程中，需要考虑桥梁结构在受到动载荷作用时的振动情况，以及桥梁结构的疲劳寿命。
还需要考虑动载荷对桥梁结构的影响，如风荷载和地震荷载可能导致桥梁结构的变形和破坏，车辆荷载则可能引起桥面的振动和损伤。
桥梁设计常见荷载问题及处理措施
桥梁设计常见荷载问题及处理措施1. 引言1.1 概述桥梁设计中的荷载问题桥梁设计中的荷载问题是指在桥梁结构设计过程中所考虑的各种外部作用力。
这些荷载包括水平荷载、竖向荷载、车辆荷载、风荷载、地震荷载和温度荷载等。
荷载是桥梁结构承受和传递的力量，对桥梁结构的设计和安全性起着至关重要的作用。
在桥梁设计中，水平荷载和竖向荷载是最基本的荷载类型。
水平荷载是由桥梁承受的横向力，竖向荷载是由桥梁承受的垂直方向力。
这两种荷载需要通过相应的计算方法来确定，以确保桥梁结构的稳定性和承载能力。
车辆荷载是指桥梁上行驶车辆的重量和运动对桥梁结构产生的影响。
不同类型和重量的车辆会对桥梁结构产生不同的荷载，需要在设计过程中进行合理考虑和计算。
风荷载是指大风对桥梁结构产生的作用力。
风荷载会对桥梁结构的稳定性和安全性产生影响，设计师需要考虑风荷载对桥梁结构的影响，采取相应的措施进行处理。
地震荷载是指地震时地震波对桥梁结构产生的作用力。
地震荷载是桥梁设计中必须考虑的关键因素之一，设计师需要根据地震区域的地质条件和地震波特性进行相应的处理和计算。
桥梁设计中的荷载问题是设计师需要充分考虑和处理的重要内容，只有对各种荷载进行合理计算和处理，才能确保桥梁结构的安全性和稳定性。
在今后的桥梁设计中，需要对各种荷载考虑更加全面和细致，以确保桥梁结构的可靠性和耐久性。
2. 正文2.1 1. 水平荷载及竖向荷载的计算方法水平荷载是指桥梁在横向方向上受到的作用力，竖向荷载则是指桥梁在纵向方向上受到的作用力。
在桥梁设计中，准确计算水平荷载及竖向荷载是非常关键的，因为荷载大小的不准确会导致桥梁结构的不稳定性，甚至可能引发灾难性的后果。
水平荷载的计算方法通常包括对各种情况下的车辆荷载、行人及自行车荷载、雪荷载等进行评估，并考虑桥梁结构的几何形状、材料性质等因素进行综合计算。
竖向荷载的计算方法则包括考虑桥梁自重、行车荷载、行人荷载等因素，通过静力学和结构力学原理来确定桥梁结构中的各个部位所受的竖向荷载。
《公路桥梁荷载》课件
加固效果评价与监测
评价方法：采用多种方法对加固效果进行评价，包括外观检查、无损检测、荷载试验等。 监测手段：采用先进的监测手段对桥梁进行实时监测，及时发现和解决潜在问题。 加固效果评估：根据评价结果对加固效果进行评估，确保桥梁安全可靠。 监测周期：根据桥梁的重要性和使用情况确定监测周期，确保及时发现问题并进行处理。
07
未来发展趋势与挑战
未来发展趋势预测
智能化：利用先进技术提高桥梁荷载的监测和预测能力 绿色化：推广环保材料和节能技术，降低桥梁对环境的影响 数字化：利用大数据和云计算技术，提高桥梁荷载数据的处理和分析能力 国际化：加强国际合作，推动桥梁荷载领域的共同发展
面临的挑战与机遇
挑战：技术更新换代快，需要不断学习和掌握新知识 机遇：随着科技的发展，公路桥梁建设将更加智能化、绿色化 挑战：市场竞争激烈，需要不断提高产品质量和服务水平 机遇：国家政策支持，为公路桥梁建设提供了更多的发展机遇
荷载规范：根据国家或行 业标准制定，确保桥梁安 全性和耐久性
荷载对公路桥梁的影响
荷载类型：恒荷载、活荷载、偶然荷载等 荷载对公路桥梁的影响：长期使用、疲劳损伤、自然灾害等 荷载标准：根据不同等级的公路桥梁，制定相应的荷载标准 荷载计算方法：通过计算模型、经验公式等方法，确定公路桥梁的荷载值
03
公路桥梁荷载标准
感谢观看
汇报人：PPT
荷载定义：指作用在桥梁上的各种外力， 包括恒载、活载、风载、雪载等
荷载分类：永久荷载、可变荷载、偶然荷 载等
公路桥梁荷载特点
公路桥梁荷载类型：永久 荷载、可变荷载、偶然荷 载
荷载组合方式：基本组合、 偶然组合
荷载取值：根据桥梁跨度、 结构形式、材料等因素确 定
荷载效应：桥梁在荷载作 用下的变形、内力、稳定 性等
桥梁设计中常见荷载问题与解决措施
桥梁设计中常见荷载问题与解决措施桥梁设计中常见的荷载问题主要包括静荷载和动荷载两类。
静荷载包括常驻荷载和临时荷载，如桥梁自重、桥面活荷载和温差荷载等；动荷载主要是行车荷载，包括汽车、火车等载荷。
对于静荷载问题，一般采用规范提供的荷载参数进行设计。
在设计过程中，要根据实际情况合理估计荷载的大小，避免过于保守或乐观。
还需要根据荷载的特点进行合理的布置和处理，确保桥梁结构能够承受荷载的作用。
对于动荷载问题，主要涉及车辆荷载的计算与分析。
设计人员需要考虑道路交通情况、车辆类型和数量等因素，合理确定荷载的作用方式、大小和作用位置。
针对不同类型的车辆，可以采用不同的计算方法，如静力分析、动力分析等。
还需要考虑车辆荷载的时变性和空间变化性，合理进行分析和计算。
除了常见的荷载问题外，桥梁设计中还需要考虑一些特殊的荷载问题，如地震荷载、风荷载、温度荷载等。
这些荷载具有突发性和不确定性，对桥梁结构的安全性和稳定性造成较大影响。
在桥梁设计中需要对这些特殊荷载进行充分的考虑和分析，并采取相应的解决措施，如增加结构的抗震能力、采用适当的风荷载系数、考虑温度对结构的影响等。
在桥梁设计中，除了对荷载进行合理的计算和分析外，还需要合理选择材料和结构形式，确保桥梁的承载能力和稳定性。
还要考虑桥梁的使用寿命和维护保养等因素，确保桥梁的长期使用安全。
桥梁设计中常见的荷载问题与解决措施包括静荷载和动荷载的计算和分析、特殊荷载的考虑和处理、选择合适的材料和结构形式等。
这需要设计人员充分了解荷载的特点和作用方式，合理进行设计，确保桥梁的安全性和稳定性。
还需要依据实际情况灵活处理，确保设计方案的合理性和可操作性。
同济大学2014年9月30日授予硕士学位名单
（共704人，其中：学术型硕士学位130人，专业型硕士学位574人）
一、学术型硕士学位名单（130人）
序号 学号
20 1020130018
21
1130930
姓名
学科
熊如意
机械制造及其自动 化
导师
林松
论文题目
基于现代产品研发理论的机构方案设计方法 研究
授予学位 门类
工学
张立冬 机械设计及理论 秦仙蓉 运行状态下塔式起重机的动力学行为研究
典型流线桥梁断面非定常与非线性气动力模 型研究
上海市深层地下空间资源地质特性评价及开 发模式研究
青藏多年冻土区隧道洞口段设计与施工控制 技术研究
张其林 张弦结构施工过程分析研究
郭忠印 郭忠印
多车道高速公路交织区安全设计与运营风险 评价研究
间断级配沥青混合料在亚热带地区的应用研 究
工学 工学 工学 工学 工学 工学 工学
42
1336441
43
1336442
44 0870010010
45
1134959
46
1130339
47
1237104
48 1020020032
49
1130350
姓名
学科
刘盛超 城市规划与设计
张宇焘
建筑学(景观规划 设计)
罗美 城乡规划学
常艾琳 城乡规划学
吴诗蛮 建筑设计及其理论 奥兰 结构工程
崔凡承 结构工程 伊冯 结构工程 赵珂 结构工程
胡中华 纳米氧化钴电极材料的制备、表征及其应用
理学 理学 理学 理学
14
1132241 王一君 应用化学
15
1133258 杨春艳 海洋生物学
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等效性考虑方法1----荷载换算法
?i
?
Ns Ni
??
?????
Pi Ps
????n
等效性考虑方法2----Miner定律，即线性疲劳 迭加率
? ni ? 1 Ni
4、轴载横向分布
? 路面横断面上承受的轮胎作用次数是不同， 即轮迹在横向不是均匀分布。
? 交通管理越严格、越渠化，横向分布越不 均匀。
载、长作用时间。如下图。 5. 不同路面类型，车速的影响是不同的，说明了
路面材料的粘滞性。
动态变动
? 定义：轮地作用力的非恒定特性。轮地作用力 围绕着静载而上下波动 。 ? 行车速度越大，变异系数越大与平整度有关 ? 与轮胎、路面的刚度有关 ? 导致路面受到的动荷载与静载不同
思考题
动态变动的动态性是指什么含义？怎样理 解它？
水平力
? 与路面类型、潮湿程度、轮胎类型和新旧、行 驶状态等有关。
? 车辆载行驶过程中，路面和车辆受到的水平力 主要是滚动阻力，仅为重量的5%以下。
? 刹车和启动时，水平力要大得多，界于纯滑动 摩擦力和最大附着力之间。
五、交通分析
交通量及交通增长率 轴载组成
标准荷载与等效换算 轴载的横向分布 飞机荷载
减振系统，速度，轴型，轮胎性质， 总重，额定重量
道路方面
平整度，路面类型，加减速，纵坡，横坡
瞬时性
1. 表面层作用时间很短，行车速度小于 72km/h 时，仅0.01-0.1秒。
2. 车速越大，作用时间越小。 3. 深度越大，作用时间越长，甚至可能更加滞后。 4. 表面承受大荷载、短作用时间，深处承受小荷
? 观测方法 ? 交通量的横向分布、重载的横向分布、标
准轴载的横向分布
5、飞机荷载
概念与道路荷载类似，但一些术语不同，如覆盖率。
3
标准荷载
轮胎-路面接触压力分布
轮胎接地压力不是均匀分布的， 如下图所示:
标准荷载
我国的标准荷载定义为黄河车 （ JN-150 ）和解放车后轴荷载。轴重 100kN,轮重 25kN。接地特性假定为圆 形均布，平均接地压强为0.7Mpa。
四、荷载的动态特性
1、影响荷载-路面动态作用特性的因素
车辆方面
第二章 荷载分析
引言 荷载类型 典型荷载形式 荷载动态特性 交通分析
一、引言
? 路面损坏原因：
? 荷载因素 ? 环境因素
? 荷载的构型 ? 交通渠化 ? 车辆的动态影响 ? 车辆的轴重
二、荷载类型 汽车荷载 飞机荷载 工业区荷载
三、 典型荷载图式1轮胎 -Fra bibliotek面 接触压力 分布
2
荷载作用形 状与面积
? 轴载组成又称轴载谱，决定了路面的寿命。轴 载指轴的重量，包括自重和载重，不是指车的 重量。
? 为了获得车辆的轴载组成，有以下几种方法：
? 历史数据统计法 ? 区域经验法 ? 目测法 ? 称重法
3、标准荷载与等效换算
等效性原理
路面结构在不同荷载作用下达到相同的状 态，即称这两种荷载的作用次数是等效的。 等效性是相对的，与等效指标、材料性能等 因素有关。
1、交通量及交通增长率
对于路面工程而言，轻型车辆对路面的影响不 大，人们主要关心的是重车的影响。
统计交通资料时应按照轻车、重车分别统计。
交通增长应考虑两方面的因素，一是行经的车 辆数的增长，另一个是汽车重车比例、载重量或满载 率的增长。当道路交通趋于饱和时，交通荷载的增长 主要由后者提供。
2、轴载组成