公路I级、II级车道荷载值及冲击系数计算资料
公路Ⅰ板计算
16.04
21.39
4
40.89
30.66
40.89
空心板 的荷载 横向分 布系数 跨中和 L/4处按 铰接板 法计 算，支 点处按 杠杆法 计算， 支点至 L/4点之 间按直 线内插 求得。
(1).跨 中和L/4 处横向 分布系 数计算
<<桥梁 博士>>--横向 分布计 算系统 输出
计算方 法: 刚 接板梁 法
1.25
1.75
2.25
2.75
3.25
3.75
4.25
4.75
5.125
5.5
---------------
--------
--------
--------
--------
--------
横向分布
系数计算
结果:
梁号
1 2 3 4 5
6
汽车
0.346 0.174 0.153 0.134 0.114
0.167
1#梁 0.328 0.32 0.312 0.28 0.248 0.224
0.201 0.184 0.168 0.157 0.147 0.145 0.143
挂车 0.317 0.173 0.147 0.121 0.104 0.151
2#梁 0.175 0.177 0.179 0.174 0.17 0.154
强度标准值
R235级 HRB400级
强度设计值
R235级 HRB400级
沥青混凝土
钢筋混凝土 材料容重 混凝土
钢筋
HRB335与混凝土的弹性模量比
热膨胀系数：
三、毛截 面几何特 性计算
截面高度 H=0.35 m 计算结 基准材 料: JTJ02385: 30号 基准弹性 模量: 3.25E+04 MPa
桥梁设计荷载
第4.2.2条 预加力 在结构进行正常使用极限状态设计和使用 阶段应力计算时，应作为永久作用计算其主效 应和次效应，并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效应； 在结构进行承载能力极限状态设计时，预 加力不作为作用，而将预应力钢筋作为结构抗 力的一部分，但在连续梁等超静定结构中，仍 需考虑预加力引起的次效应。
支座摩阻力
F = µ ⋅W
偶然作用
偶然作用
偶然作用是指在结构使用期间出现的 概率很小，一旦出现，其值很大且持续时 间很短的作用。《桥规》中的偶然荷载包 括地震作用、船舶或漂流物的撞击作用和 汽车撞击作用。
地震作用
在地震区建造桥梁，必须考虑地震作用。
第4.4.1条 地震作用 地 震 动 峰 值 加 速 度 等 于 0.10g 、 0.15g 、 0.20g、0.30g地区的公路桥涵，应进行抗震设 计。 地震作用的计算及结构的设计，应符合现 行《公路工程抗震设计规范》的规定。
车辆荷载
前轮： 0.3×0.2 中、后轮： 0.6×0.2 各荷载等 级采用相同的 车辆荷载。
横向布载
车道荷载横向分布系数应按设计车道数如下图布 置车辆荷载进行计算。
横向布载
桥涵设计车道数应符合下表的规定：
桥面宽度 车辆单向行驶时 车辆双向行驶时 W<7.0 7.0≤W<10.5 6.0≤W<14.0 10.5≤W<14.0 14.0≤W<17.5 14.0≤W<21.0 17.5≤W<21.0 21.0≤W<24.5 21.0≤W<28.0 24.5≤W<28.0 28.0≤W<31.5 28.0≤W<35.0 桥涵设计车道数 1 2 3 4 5 6 7 8
小桥计算书(公路—II荷载)
3#小桥计算书第一部分 上部结构一、设计资料1、桥梁上部结构资料计算跨径：m L 6.12= 桥面净空：m 25.025.4—⨯+净 板宽：m 24.1板中心线间距：m 25.1（全桥共12片，每跨4片板） 空心板高度：m 55.0设计荷载：公路—Ⅱ级荷载，不设人行道故不单独考虑人群荷载 结构重要性系数取。
材料规格：C30混凝土（桥面铺装为C40混凝土）Mpa f ck 1.20= Mpa f tk 01.2= Mpa f cd 8.13= Mpa f td 39.1= Mpa E c 4100.3⨯=普通受力钢筋HRB335钢筋Mpa f sk 335= Mpa f sd 280= Mpa E s 5100.2⨯= 56.0=b ξ箍筋及构造钢筋R235钢筋Mpa f sk 235= Mpa f sd 195= Mpa E s 5101.2⨯=2、设计依据与参考书《结构设计原理》贾艳敏、高力主编，人民交通出版社《桥梁计算示例集》（梁桥）黄侨、王永民主编，人民交通出版社《桥梁工程》（2007）刘龄嘉主编，人民交通出版社《公路桥涵标准图》公路桥涵标准图编制组，人民交通出版社《公路桥涵设计规范》(JTG D60-2004)，人民交通出版社《公路公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)，人民交通出版社《公路桥涵设计手册——梁桥（上册）》徐光辉、胡明义主编，人民交通出版社二、构造形式及尺寸选定全桥空心板横断面布置图如图1，每块空心板截面构造尺寸见图2.图1 全桥空心板横断面布置图图2 中板和边板截面构造尺寸图三、空心板毛截面几何特性计算（一）中板利用Auto CAD “面域/质量特性”命令查询得 28.3849cm A =中，空心板对其重心轴的惯矩410103793.1mm I ⨯=，空心板界面的抗扭刚度可简化为图3的单箱截面来近似计算：410222122101297.38)18124(218)855(2)855()18124(4224mm t b t h h b I T ⨯=-⨯+-⨯-⨯-⨯=+=图3 中板计算抗扭刚度简化图 图4 边板计算抗扭刚度简化图（二）边板利用Auto CAD “面域/质量特性”命令查询得 25.4456cm A =边，空心板对其重心轴的惯矩410104860.1mm I ⨯=，空心板界面的抗扭刚度可简化为图4的单箱截面来近似计算：410222122101281.38)25.1818124(25.18)855(18)855()855()18124(4224mm t b t h h b I T ⨯=+-⨯+-+--⨯-⨯=+=四、作用效应计算（一）永久作用效应计算1、空心板自重（第一阶段结构自重）g 1m kN A g •=⨯⨯=•=-625.925108.384941γ中中m kN A g •=⨯⨯=•=-141.1125105.445641γ边边2、桥面系自重（第二阶段结构自重）g 2栏杆重力参照其他桥梁设计资料，单侧按5kN/m 计算。
公路桥梁上的作用
22
设计车道数
23
三) 城市桥梁汽车荷载
城市桥梁荷载等级 城－Ａ级汽车荷载 标准载重汽车采
用五轴式货车加载，总重700kN 城－Ｂ级汽车荷载 标准载重汽车应
采用三轴式货车加载，总重300kN
汽车荷载： 车辆荷载（标准载重汽车） 车道荷载（标准荷载）
24
城－Ａ级车辆荷载
25
城－Ｂ级车辆荷载
26
37
６）人群荷载
• 当桥梁计算跨径小于或等于50m时，人群荷载标准 值为3．0kN／㎡；当桥梁计算跨径等于或大于 150m时，人群荷载标准值为2.5kN／㎡；当桥梁计 算跨径在50m～150m之间时，可由线性内插得到人 群荷载标准值。
• 对跨径不等的连续结构，以最大计算跨径为准。 • 城镇郊区行人密集地区的公路桥梁，人群荷载标准
城－Ａ级车道荷载和城－Ｂ级车道荷载应 按均布荷载加一个集中荷载计算。 均布荷载和集中荷载的标准值应按桥梁的 跨径确定。
27
横隔梁、行车道板、桥台或挡土墙后土 压力的计算应采用车辆荷载。
主梁、主拱和主桁架等的计算应采用车 道荷载。
进行桥梁结构计算时不得将车辆荷载和 车道荷载的作用叠加。
28
城－Ａ级车道荷载 城－B级车道荷载
43
• 三、公路桥梁正常使用极限状态设计 • （1）作用短期效应组合，它是永久作用标
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，它是永久作用标
准值效应与可变作用准永久值效应相组合。
44
• 四、城市桥梁荷载效应组合
• 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；
永久作用也叫恒载（dead load）。
主要包括五个部分：结构自重、桥面铺装 及附属设备的重力；结构的预加力；土的重 力及土的侧压力；水的浮力；混凝土收缩及 徐变作用。
桥梁工程例题
《桥梁工程》计算例如一、桥面板内力计算例题1：一个前轴车轮作用下桥面板的内力计算条件：①桥主梁跨径为19.5m ，桥墩中心距为20m ，横隔梁间距4.85m ，桥宽为5×+2×=9.5m ，主梁为5片。
铺装层由沥青面层（0.03m ）和混凝土垫层（0.09m ）组成。
板厚120mm ，主梁宽180mm ，高1300mm 。
②桥面荷载：公路Ⅰ级 要求：确信板内弯距解答进程： ⑴判别板的类型单向板⑵确信计算跨度《公桥规》规定：与梁肋整体连接的板，计算弯距时其计算跨径可取为梁肋间的净距加板厚，但不大于两肋中心之间的距离。
计算弯距时：《公桥规》规定：计算剪力时的计算跨径取两肋间净距。
剪力计算时： ⑶每延米板上荷载g沥青混凝土面层： 25号混凝土垫层： 25号混凝土桥面板： 203.316004850>==b a L L mmmm t L l b 16001540)1201801600(<=+=+=mm L l b 14201801600===m KN g /69.0230.103.01=××=m KN g /16.2250.109.02=××=mKN g /0.3250.112.03=××=⑷简支条件下每米宽度上恒载产生的板弯距⑸轮压区域尺寸汽车前轮的着地长度a1=0.20m ，宽度b1=0.30m此处h 为铺装层，由沥青面层和混凝土垫层组成 ⑹桥面板荷载有效散布宽度a 车轮在板跨中部时：应取a=1.027m⑺车辆荷载在桥面板中产生的内力《公桥规》规定汽车荷载局部加载的冲击系数采纳,1+μ=⑻最终内力由于 ，故主梁抗扭能力较大，那么有 桥面板跨中弯距： 桥面板支座弯距： 按承载能力极限状态进行组合：例题2：铰接悬臂板的内力计算条件：如下图T 梁翼板所组成铰接悬臂板。
荷载为公路Ⅱ级。
冲击系数μ=，桥面铺装为5cm 的沥青混凝土面层（容重为213/m KN ）和15cm 防水混凝土垫层（容重为 25 3/m KN ）。
桥梁桩基础设计计算部分要点
一方案比选优化公路桥涵结构设计应当考虑到结构上可能出现的多种作用，例如桥涵结构构件上除构件永久作用（如自重等）外，可能同时出现汽车荷载、人群荷载等可变作用。
《公路桥规》要求这时应该按承载力极限状态和正常使用极限状态，结合相应的设计状况进行作用效应组合，并取其最不利组合进行计算。
1、按承载能力极限状态设计时，可采用以下两种作用效应组合。
（1）基本作用效应组合。
基本组合是承载能力极限状态设计时，永久作用标准值效应与可变作用标准值效应的组合，基本组合表达式为(1-1)或(1-2)γ－桥梁结构的重要性系数，按结构设计安全等级采用，对于公路桥梁，安全等级0一级、二级、三级，分别为1.1、1.0和0.9；γGi－第i个永久荷载作用效应的分项系数。
分项系数是指为保证所设计的结构具有结构的可靠度而在设计表达式中采用的系数，分为作用分项系数和抗力分项系数两类。
当永久作用效应（结构重力和预应力作用）对结构承载力不利时，γGi=1.2；对结构的承载能力有利时，γGi=10；其他永久作用效应的分项系数详见《公路桥规》；γQ1－汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）的分项系数,取γQ1＝1.4；当某个可变作用在效用组合中，其值超过汽车荷载效用时，则该作用取代汽车荷载，其分项系数应采用汽车荷载的分项系数；对专门为承受某种作用而设置的结构或装置，设计时该作用的分项系数取与汽车荷载同值；计算人行道板和人行道栏杆的局部荷载时，其分项系数也与汽车荷载取同值。
γQj－在作用效应组合中除汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）、风荷载以外的其他第j个可变作用效应的分项系数，取γQ1＝1.4,但风荷载的分项系数取γQ1＝1.1；S gik、S gid－第i个永久作用效应的标准值和设计值；S Qjk－在作用效应组合中除汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）外的其他第j个可变作用效应的标准值；S ud－承载能力极限状态下，作用基本组合的效应组合设计值，作用效应设计值等于作用效应标准值S d与作用分项系数的乘积。
新旧规范中的汽车荷载比较
新旧规范中的汽车荷载比较Prepared on 24 November 2020新旧规范中的汽车荷载比较前言：我国公路桥梁结构设计采用的汽车荷载标准长期以来采用汽车车队的形式，计算荷载和验算荷载相结合的模式。
原规范将汽车荷载划分为汽车—超20级、汽车—20级、汽车—15级、汽车—10级共四个等级，并且每个等级规定了验算荷载——挂车和履带车荷载；而新规范只将汽车荷载分为公路—I级和公路—II 级两个等级，取消了原规范规定的汽车—15级和汽车—10级汽车荷载，并且不考虑验算荷载。
公路—I级相当于原规范的汽车—超20，公路—II级相当于原规范的汽车—20级。
两者对简支梁的内力有什么区别，我们接下来就来分析这个问题。
正文：新旧规范汽车荷载对简支梁产生的内力主要体现在两个方面：1.汽车荷载的计算图式不同。
原规范汽车荷载的计算图式是以一辆加重车和具有规定间距的若干辆标准车组成的车队表示的。
新规范采用车道荷载即由均布荷载和集中荷载组成的图式。
2.冲击系数不同。
旧规范近似地认为冲击力与计算跨径成反比，并与桥梁的结构形式有关。
而新规范采用了结构基频来计算桥梁结构的冲击系数。
一．跨径20米的简支梁的内力分析。
下面以混凝土简支梁为研究对象，分析新旧规范标准汽车荷载效应的差别。
该桥标准跨径20m，主梁全长，计算跨径，桥面净空为净—7m+2×。
主梁结构尺寸如下图示。
设计荷载分别采用《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）采用的公路—I 级、公路—II级与《公路桥涵设计通用规范》（JTJ 021-85）采用的汽车—超20级、汽车—20级进行对比分析。
（一）.新桥规计算的荷载效应根据上节中主梁结构纵、横截面的布置，取用其的一根主梁计算其各控制截面的汽车荷载效应。
汽车荷载效应计算按《公路桥涵通用设计规范》（JTG D60-2004）条规定，简支梁结构的冲击系数由下式计算：介于和14HZ之间，冲击系数按下式计算：汽车荷载效应计算结果见下表：汽车一级荷载：汽车二级荷载：（二）．按照旧桥规计算的荷载效应汽车荷载效应计算：在汽车荷载效应计算中，直接用规范中采用的标准汽车荷载在主梁上加载，从而计算出主梁各控制截面（支点、四分点和跨中截面）的最大弯矩和剪力效应。
新规范中车道荷载由
新规范中车道荷载由篇一：新旧规范中的汽车荷载比较新旧规范中的汽车荷载比较前言：我国公路桥梁结构设计采用的汽车荷载标准长期以来采用汽车车队的形式，计算荷载和验算荷载相结合的模式。
原规范将汽车荷载划分为汽车—超20级、汽车—20级、汽车—15级、汽车—10级共四个等级，并且每个等级规定了验算荷载——挂车和履带车荷载；而新规范只将汽车荷载分为公路—I级和公路—II级两个等级，取消了原规范规定的汽车—15级和汽车—10级汽车荷载，并且不考虑验算荷载。
公路—I级相当于原规范的汽车—超20，公路—II级相当于原规范的汽车—20级。
两者对简支梁的内力有什么区别，我们接下来就来分析这个问题。
正文：新旧规范汽车荷载对简支梁产生的内力主要体现在两个方面：1.汽车荷载的计算图式不同。
原规范汽车荷载的计算图式是以一辆加重车和具有规定间距的若干辆标准车组成的车队表示的。
新规范采用车道荷载即由均布荷载和集中荷载组成的图式。
2.冲击系数不同。
旧规范近似地认为冲击力与计算跨径成反比，并与桥梁的结构形式有关。
而新规范采用了结构基频来计算桥梁结构的冲击系数。
一．跨径20米的简支梁的内力分析。
下面以混凝土简支梁为研究对象，分析新旧规范标准汽车荷载效应的差别。
该桥标准跨径20m，主梁全长19.96m，计算跨径19.50m，桥面净空为净—7m+2×1.75m。
主梁结构尺寸如下图示。
设计荷载分别采用《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）采用的公路—I级、公路—II级与《公路桥涵设计通用规范》（JTJ 021-85）采用的汽车—超20级、汽车—20级进行对比分析。
（一）.新桥规计算的荷载效应根据上节中主梁结构纵、横截面的布置，取用其的一根主梁计算其各控制截面的汽车荷载效应。
汽车荷载效应计算按《公路桥涵通用设计规范》（JTG D60-2004）4.3.2条规定，简支梁结构的冲击系数由下式计算：介于1.5HZ和14HZ之间，冲击系数按下式计算：汽车荷载效应计算结果见下表：（二）．按照旧桥规计算的荷载效应汽车荷载效应计算：在汽车荷载效应计算中，直接用规范中采用的标准汽车荷载在主梁上加载，从而计算出主梁各控制截面（支点、四分点和跨中截面）的最大弯矩和剪力效应。