桥梁计算荷载
桥梁工程中桥梁荷载计算的技术要点总结

桥梁工程中桥梁荷载计算的技术要点总结桥梁工程荷载计算是设计桥梁的关键步骤之一,它对桥梁的结构安全性和可靠性有着重要的影响。
在进行桥梁荷载计算时,需要考虑多种荷载类型,包括车辆荷载、行人荷载、风荷载、温度荷载等,同时还需要根据具体的设计要求和建筑规范进行计算。
本文将总结桥梁工程中桥梁荷载计算的技术要点。
1.荷载类型在进行桥梁荷载计算时,需要考虑多种荷载类型,包括静态荷载和动态荷载。
静态荷载包括恒定荷载、活荷载和可变荷载,动态荷载包括车辆荷载、人行荷载和风荷载等。
针对不同的荷载类型,需要采用不同的计算方法和系数。
2.车辆荷载计算车辆荷载是桥梁工程中最常见的荷载类型之一。
在车辆荷载计算中,需要考虑车辆的类型、重量、尺寸、轴距、车速等因素,并根据设计要求和国家规范确定相应的荷载系数。
常用的车辆荷载模型包括单轴模型、双轴模型和多轴模型等。
3.行人荷载计算行人荷载是指在桥梁上行走的人员所施加的荷载。
在行人荷载计算中,需要考虑行人的类型、密度、分布等因素,并根据设计要求和规范确定相应的荷载系数。
通常采用行人荷载均布模型进行计算,根据行人的密度和空间布置来确定荷载系数。
4.风荷载计算风荷载是指风对桥梁结构所施加的荷载。
在风荷载计算中,需要考虑风的速度、风向、桥梁的形状、高度、横截面积等因素,并根据设计要求和规范确定相应的荷载系数。
常用的风荷载计算方法包括静风荷载和动风荷载等。
5.温度荷载计算温度荷载是指由于温度变化引起的桥梁结构的热应力和变形。
在温度荷载计算中,需要考虑环境温度、材料的线膨胀系数、桥梁结构的长度、形状等因素,并根据设计要求和规范确定相应的荷载系数。
通常采用温度梯度法和线膨胀系数法进行计算。
6.水荷载计算水荷载是指水对桥梁结构所施加的荷载,主要用于水上桥梁或涉水桥梁设计中。
在水荷载计算中,需要考虑水的流速、水深、潮汐等因素,并根据设计要求和规范确定相应的荷载系数。
常用的水荷载计算方法包括水平水压力计算、垂直水压力计算等。
桥梁工程 第三章 设计荷载

4
3.2 规范中有关设计荷载的规定
n 一、永久荷载(恒载)
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n 一、永久荷载(恒载)
n 跨径20~150m,自重占全部设计荷载的 30~60%以上。跨径越大,比例越高。
n 预应力:正常使用极限状态设计时计入; n 承载能力极限状态设计时作为抗力。 n 收缩徐变:超静定混凝土桥梁。
15 4 15 4 10 3 7 10 4 15 4 15 1.4 1.4 汽车—超20级
图1-4-1 各级汽车车队的纵向排列(轴重力单位:KN;尺寸单位:m)
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10
2.5
1.8
2.5
1.8 1.8
4.0
4.0 1.4
7.0
8.0
100KN、150KN、200KN汽车的平面尺寸
300KN汽车的平面尺寸
n 中-活载象征性地模拟列车载重的情况 左面的5个集中荷载相当于一台机车的重量 右侧一段30m长的均布荷载大致与两台煤水
车及另一台机车相当 最右侧的均布载重表示列车的(货车)车辆
载重,其长不限。 对于跨度很短的桥,往往由3个轴重所组成
的特种荷载控制设计。
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修订的新荷载标准:与国际铁路联盟(UIC) 制订的活载标准相一致
M =10.0KN/m Q =15.0KN/m
n 城-B级车道荷载
=160KN 图1-4-9 城—B级车道荷载
M =9.5KN/m Q =11.0KN/m
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车道荷载的横向布置: 每车道为3m宽均布 或等效荷载车轮集中力形式布置 横向轮距同公路桥梁 设计车道数目与行车道总宽度,车道数的横
桥梁工程第八讲 荷载横向分布计算--杠杠原理法

说明: )近似计算方法,但对直线梁桥, 说明:1)近似计算方法,但对直线梁桥,误差不大 2)不同梁,不同荷载类型,不同荷载纵向位置, )不同梁,不同荷载类型,不同荷载纵向位置, 不同横向连接刚度,m不同。 不同横向连接刚度, 不同。 不同
Байду номын сангаас
3、横向连结刚度对荷载横向分布的影响 、
结论: 横向分布的规律与结构横向连结刚度关系密切, 结论 : 横向分布的规律与结构横向连结刚度关系密切 , EIH 越大 , 荷载横向分布作用愈显著 , 各主梁的负担 荷载横向分布作用愈显著, 也愈趋均匀。 也愈趋均匀。
1 2 3 4 5
50 r
180
(二)适用场合: 适用场合:
1、双主梁桥,支点。 、双主梁桥,支点。 2、多梁式桥的支点 、 不考虑支座弹性压缩——刚性支座) 刚性支座) (不考虑支座弹性压缩 刚性支座
(三)计算举例
梁桥, 例:钢筋砼T梁桥,五梁式 钢筋砼 梁桥 桥面净空: 桥面净空:净——7+2×0.75m, × , 荷载:位于支点,公路 Ⅱ 荷载:位于支点,公路——Ⅱ级和人群荷载 号梁横向分布系数。 求:1、 2号梁横向分布系数。 、 号梁横向分布系数
求解步骤: 求解步骤:
(1)确定计算方法: )确定计算方法: 荷载位于支点——杠杆原理法 荷载位于支点 杠杆原理法 (2)绘制荷载横向影响线; )绘制荷载横向影响线; (3)据《桥规》,确定荷载沿横向最不利位置 ) 桥规》 (4)求相应的影响线竖标值 ) (5)求得最不利荷载横向分布系数 )
moq
∑η =
2
q
mor = ηr
75
700
75
1 105 50 r 160 180
2 160
桥梁荷载计算方法

桥梁荷载计算方法桥梁是连接两个地点的重要交通设施,而荷载计算是桥梁设计的关键步骤之一。
本文将介绍几种常用的桥梁荷载计算方法,以帮助读者更好地理解和应用这些方法。
一、静力荷载计算方法静力荷载计算方法是最常用的桥梁荷载计算方法之一,它基于静力平衡原理,通过计算各种荷载的作用力与结构的相互作用来确定桥梁的承载情况。
这种方法适用于大多数桥梁设计,包括梁桥、拱桥和悬索桥等。
在静力荷载计算方法中,首先需要确定荷载的类型和大小,常见的荷载包括自重荷载、活荷载和温度荷载等。
然后,根据桥梁结构的特点,采用不同的分析方法进行计算,如静力平衡方程、注释方程和应力-应变关系等。
最后,对计算结果进行验证和优化,以确保桥梁的安全可靠。
二、动力荷载计算方法动力荷载计算方法是在考虑桥梁振动响应的基础上进行的荷载计算。
桥梁在使用过程中会受到各种动力荷载的影响,如车辆行驶、风力和地震等。
为了确保桥梁具有良好的抗震性能和动力稳定性,需要进行动力荷载计算。
在动力荷载计算方法中,首先需要确定振动模态和振动频率,以及荷载的类型和大小。
然后,根据桥梁的振动特性,采用不同的分析方法进行计算,如模态分析、时程分析和频谱分析等。
最后,对计算结果进行验证和优化,以确保桥梁在动力荷载下的安全可靠性。
三、总结综上所述,桥梁荷载计算是桥梁设计中至关重要的一环。
静力荷载计算方法和动力荷载计算方法是常用的计算方法,可以根据具体情况选择合适的方法进行计算。
为了确保桥梁的安全可靠性,荷载计算应当精确可靠,并符合相关的规范和标准。
在实际的桥梁设计中,还可以结合计算软件和现代计算技术来进行荷载计算,以提高计算效率和准确度。
同时,桥梁设计人员应当具备扎实的工程基础和专业知识,不断学习和研究新的计算方法和技术,以适应不断变化的设计需求和挑战。
总之,桥梁荷载计算方法是桥梁设计中不可或缺的一部分,它直接关系到桥梁的安全可靠性和使用寿命。
通过合理选择和应用荷载计算方法,可以确保桥梁结构的合理性和稳定性,为人们出行提供更加安全和便捷的通行条件。
桥梁设计承重支撑荷载计算

桥梁设计承重支撑荷载计算1. 引言本文档旨在提供桥梁设计中承重支撑荷载计算的相关内容。
桥梁设计是一项复杂的工程,其中承重支撑荷载计算是其中的重要步骤之一。
正确的计算方法可以确保桥梁结构的稳定性和可靠性。
2. 承重支撑荷载计算的基本原理桥梁设计中的承重支撑荷载计算是根据相关的规范和标准进行的。
具体的计算方法会根据桥梁的结构类型、跨度、材料等因素进行调整。
主要的考虑因素包括静荷载、动荷载、温度荷载等。
2.1 静荷载静荷载是桥梁结构固有的荷载,包括桥梁自重、路面荷载、人行荷载等。
针对不同的桥梁结构,需要计算不同部位的荷载分布情况,并结合各个部位的设计参数进行计算。
常见的静荷载计算方法包括极限荷载法和等效荷载法。
2.2 动荷载动荷载是指桥梁上行驶的车辆所带来的荷载。
动荷载计算需要考虑车辆类型、车辆速度、车辆数量等因素,并根据相关规范进行计算。
2.3 温度荷载温度荷载是指桥梁因温度变化而引起的荷载。
温度荷载计算需要考虑桥梁不同部位的膨胀系数、温度差等因素,并结合桥梁的材料特性进行计算。
3. 承重支撑荷载计算的步骤进行桥梁设计中的承重支撑荷载计算时,一般需要按照以下步骤进行:3.1 确定荷载类型根据实际情况确定桥梁需要考虑的荷载类型,如静荷载、动荷载、温度荷载等。
3.2 收集数据收集桥梁设计所需要的数据,包括桥梁的结构参数、材料特性、环境条件等。
3.3 计算荷载大小根据相关规范和标准,利用收集到的数据进行荷载计算。
3.4 结果分析对计算得到的荷载大小进行分析,评估荷载对桥梁结构的影响。
3.5 制定设计方案根据荷载计算的结果,制定具体的桥梁设计方案,包括支撑结构设计、材料选择等。
4. 总结桥梁设计中的承重支撑荷载计算是确保桥梁结构稳定和可靠的重要步骤。
在进行计算时,需要根据相关规范和标准,结合实际情况进行综合考虑。
通过正确的计算方法和分析评估,可以为桥梁设计提供科学的依据,从而确保桥梁的安全运行。
以上内容仅为桥梁设计承重支撑荷载计算的基本原理和步骤,具体的计算方法和规范需根据实际情况进行调整和参考。
桥梁工程荷载横向分布计算简介

•由于跨中截面车轮加载值占总荷载的绝大多 数, 近似认为其它截面的横向分布系数与跨中 相同 •对于剪力
从影响线看跨中与支点均占较大比例 从影响面看近似影响面与实际情况相差较大
计算剪力时横向分布沿桥纵向的变化
与铰接板、梁的区别: 未知数增加一倍, 力法方程数增加一倍
5 .铰接板桥计算m举例:
如图所示,l=12.60m的铰接空心板桥横截面布置。 桥面净空为净-7+2x0.75m人行道。全桥由9块预应力混凝 土空心板组成,欲求1、3.5号板的公路-I级和人群荷载作用 的跨中横向分布系数?
分析: 荷载横向分布影响线竖标值与刚度参数γ ,板 块数n以及荷载作用位置有关。 5.8 I (b)2
4.目前常用的荷载横向分布计算方法: (1)梁格系模型
①杠杆原理法
②偏心压力法
③横向铰接梁(板)法
④ 横向刚接梁法 (2)平板模型——比拟正交异性板法(简称G—M法) 各计算方法的共同点: (1)横向分布计算得m (2)按单梁求主梁活载内力值
二、杠杆原理法 (一)计算原理 1.基本假定:
忽略主梁间横向结构的联系作用,假设桥面 板在主梁上断开,当作沿横向支承在主梁上的简 支梁或悬臂梁来考虑。
荷载横向分布计算
一、概述
荷载: 恒载: 均布荷载(比重×截面积)
活载: 荷载横向分布
1.活载作用下,梁式桥内力计算特点:
(1)单梁 (平面问题)
P
S=P·η1(x)
x
L/4
1
(2)梁式板桥或由多片主梁组成的梁桥(空间问题): S=P·η(x,y) 实际中广泛使用方法: 将空间问题转化成平面问题
S P (x, y) P 2 (y) 1(x)
为求1号梁的荷载 假设: a、P=1作用于1号梁梁轴, 跨中,偏心距为e; b、 各主梁惯性矩Ii不相等; c、横隔梁刚度无穷大。 则由刚体力学: 偏心力P=1 <====> 中心荷载 P=1+偏心力矩M=1·e
桥梁计算书(含水文、荷载、桩长、挡墙的计算)

年河桥梁计算书(含水文、荷载、桩长、挡墙的计算)**本计算书中包括桥涵水文的计算、恒荷载计算、活荷载计算桩长、以及挡墙的计算。
荷载标准:公路Ⅱ级乘0.8的系数桥面宽度:净4.5+2×0.5m跨度:13孔×13m1、工程存在问题年河桥位于长江下游1000m处,建于1982年,为钢筋砼双排架式桥墩,预制拼装型板梁桥面,17孔,每跨8.85m。
总长150.45m,宽5.3m。
该桥运行20多年,根据***省水利建设工程质量监测站检验测试报告检测结果如下:(1)桥墩A.桥墩基础桥墩基础为抛石砼,设计强度等级为150#,钻芯法检测砼现有强度代表值为16.4MPa。
B.排架立柱及联系梁立柱设计强度等级为200#,超声回弹综合法检测砼现有强度代表值为14.0~18.3MPa。
联系梁设计强度等级为200#,超声回弹综合法检测砼现有强度代表值为14.7MPa。
立柱外观质量总体较差,局部区域麻面较重。
立柱砼碳化深度最大值为31mm,最小值为5mm,平均值为14mm。
立柱钢筋保护层实测厚度为20mm,钢筋目前未锈,但碳化深度平均值已接近钢筋保护层厚度。
通过普查,全桥64根立柱中有12根35处箍筋锈胀外露,有6处联系梁主筋外露。
C.盖梁盖梁设计强度等级为200#,超声回弹综合法检测砼现有强度代表值为17.4~21.5MPa。
盖梁外观质量一般,梁体砼总体感觉较疏松。
盖梁砼碳化深度最大值为24mm,最小值为9mm,平均值为18mm。
,盖梁主筋侧保护层实测厚度为9~13mm,底保护层实测厚度29~42mm,砼碳化深度已超过钢筋侧保护层厚度,盖梁主筋已开始锈蚀。
通过普查,全桥32根盖梁中共有14根15处主筋锈蚀膨胀,表层砼脱落,主筋外露,长度15~70cm;有28处箍筋锈胀外露。
(2)T型梁T型梁设计强度等级为200#,每跨中间两根T型外观较好,两边T型梁外观较差。
T型梁砼碳化深度最大值为20mm,最小值为7mm,平均值为14mm。
3-3桥梁的设计荷载

纵向折减系数 0.97 0.96 0.95 0.94 0.93
对多跨连续结构,按最大计算跨径进行纵向折减
18
6. 作用效应组合 作用效应组合——是指在确定出各种桥梁作用 后,需要根据作用特性、桥梁结构特性、施工 方法以及桥位处的环境等因素来决定各种作用 的取舍以及它们同时作用的可能性。
(5)加载:均布荷载满布于同号影响线区域,集 中荷载只作用在相应影响线中的一个最大峰值处
13
14
公路等级与汽车荷载等级的关系
公路 等级
高速 公路
一级 公路
二级 公路
三级 公路
四级 公路
汽车荷载 公路-I级 公路-I级 公路-II 公路-II 公路-II
等级
级
级
级
15
行车道
桥涵设计车道数
车道荷载的加载倍数由设计车道数决定 16
7
地震力的计算
震级:里氏(Richter),地震的强弱,最大8.9级(唐山7.8级)
烈度:麦氏(Mercalli),地震对地面结构的破坏程度,分为12级 (基本烈度)
设计烈度:抗震设计中所采用的地震基本烈度(小于7度不考虑), 可以大于(或小于)建桥地区的基本烈度
水平地震系数:
计算方法:静力法、反应谱理论,动态时程分析
对重要结构的桥梁结构,要采用动态抗震设计,及建立 结构的动力计算公式,直接采用地震波进行动力分析。
9
船只或漂流物撞击力
船只或漂流物撞击力在有可能的条件下,应采 用实测资料或模拟撞击试验进行计算,并依此进 行防撞设计。
偶然作用取其标准值为代表值。
偶然作用应根据试验资料,结合工程 经验确定其标准值。
10
船舶撞击力
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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:
桥梁计算跨径≤5m,P k=180 kN
5m<桥梁计算跨径<50m,采用直线插求得
.
.
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
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/㎡(7)可变作用频遇值=可变作用标准值×频遇系数φ1(8)可变作用准永久值=可变作用标准值×准永久值系
.
.
数φ2
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×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
2.不参与组合的效应:
●可变作用的出现对结构或结构构件产生有利影响时,该
作用不参与组合
●实际不可能同时出现的作用或同时参与组合概率很小
的作用,按规定不考虑其作用效应的组合
3.施工阶段作用效应的组合
●按计算需要及结构所处条件而定,结构上的施工人员和
施工机具设备均应作为临时荷载加以考虑
.
.
●组合式桥梁,把底梁作为施工支撑时,作用效应宜分为
两个阶段,底梁受荷为第一阶段,组合梁受荷为第二阶
段
4.几个偶然作用不同时参与组合
(二)公路桥涵结构按承载能力极限状态设计时,应采用的效应
组合:
1.基本组合:永久作用的设计值效应与可变作用设计值效应相组
合
2.偶然组合:永久作用标准值效应与可变作用某种代表值效应、
一种偶然作用标准值效应相组合
●偶然作用的效应分项系数取1.0
●与偶然作用同时出现的可变作用,可根据观测资料和工程
经验取用适当的代表值
●地震作用标准值及其表达式按规规定采用
(三)公路桥涵结构按正常使用极限状态设计,根据不同的设计
要求,应采用的效应组合:
1.作用短期效应组合:
●永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应相组合
2.作用长期效应组合:
●永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应相组合
.
.。