桥梁工程的设计荷载
桥梁设计中的荷载标准规范要求
桥梁设计中的荷载标准规范要求桥梁设计是一项复杂而严谨的工程，其中荷载标准规范要求是确保桥梁结构安全可靠的重要因素之一。
荷载标准规范要求涉及桥梁所能承受的各种荷载类型及其标准数值，包括静载荷、动载荷和特殊荷载等。
本文将就桥梁设计中的荷载标准规范要求展开论述，以加深对该领域的理解。
1. 静载荷标准规范要求静载荷是指桥梁承受的常态荷载，包括自重、车辆、行人等产生的静力。
其标准规范要求是基于实际情况和经验总结得出的。
比如，中国的《公路桥梁设计规范》要求考虑桥梁结构的自重、交通荷载、地震荷载等因素，通过计算和模拟分析，确定每个部件所要承受的静力数值。
2. 动载荷标准规范要求动载荷是指桥梁承受的运动载荷，包括车辆行驶过程中的冲击荷载和惯性载荷等。
动载荷的标准规范要求是为了保证桥梁在运行时的稳定性和安全性。
比如，桥梁设计时需考虑车辆的类型、速度、重量、行驶方式等因素，从而确定在不同情况下桥梁的动荷载。
3. 特殊荷载标准规范要求特殊荷载是指桥梁在特殊情况下承受的荷载，如地震、风荷载、冰雪荷载等。
特殊荷载的标准规范要求考虑到这些特殊情况对桥梁结构的影响，保证其在极端条件下的安全性。
例如，地震荷载要求根据桥梁所在地的地震烈度等级和地震波参数，进行抗震设计和荷载计算。
4. 荷载标准规范的更新与发展荷载标准规范的更新与发展是桥梁设计领域的重要方向之一。
随着科技的发展和设计理论的不断完善，荷载标准规范会不断进行修订和更新。
这样可以更好地适应不同地区的桥梁设计需求，并提高桥梁结构的可靠性和耐久性。
总结起来，桥梁设计中的荷载标准规范要求是确保桥梁结构安全可靠的基础。
静载荷、动载荷和特殊荷载等不同类型的荷载标准规范要求将不同情况下的荷载进行了科学合理的计算与分析。
荷载标准规范的更新与发展则是应对不断变化的设计需求，提高桥梁结构的性能和可持续发展的重要手段。
通过严格遵循荷载标准规范要求，我们可以建造更加安全、可靠的桥梁，保障桥梁的正常使用和行车安全。
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
桥梁工程第二章桥梁规划设计概述及桥梁设荷载
定出现，但一旦出现其值很大且持续
载他 可 变 荷
风力，汽车制动力，流水压力， 冰压力，温度影响力，支座摩 阻力，
时间较短的荷载，它包括船只或漂浮 载
物撞击力、地震力。
❖桥梁设计时许考虑荷载组合。
偶然 荷载
地震力，船只或漂流物撞击力
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❖桥梁横断面设计，主要是确定桥面净空和与此相适应的桥跨结 构横断面的布置。
❖《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021-89)(以下简称《桥规》)
规定了公路桥面净空限界及桥面布置的尺寸规定(见表2-1和图23)。
❖桥上人行道和自行车道的设置，应根据需要而定，并与路线前 后布置配合,必要时自行车道和行车道宜设置适当的分隔设施。
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2.1.2 桥梁设计的基本资料
桥梁总体设计涉及的因素很多，必须经过充分的调查研究，
根据具体的情况，提出正确合理的设计方案和计划任务书。因此 必须进行一系列的野外勘测和资料的收集工作。对于跨越河流的 桥梁在勘测时应收集如下资料：
1.桥梁承担的具体任务：调查桥上的交通信息和交通要求。调 查桥上有无各类管线需要通过。
❖非通航河流，梁底一般应高出设计洪水位（包括壅水和浪高） 不小于0.5m，高出最高流冰水位0.75m；支座底面应高出设计洪 水位不小于0.25m，高出最高流冰水位不小于0.5m，支座处有围 护隔水者不受此限。对于无铰拱桥，拱脚允许被设计洪水位淹没， 拱顶底面至设计洪水位的净高不小于1.0m。对于有漂流物和流冰 阻塞以及易淤积的河床，桥下净空应适当加高。
❖桥面铺装一般不作受力计算。为使
铺装层具有足够的强度和良好的整体
桥梁工程 第三章 设计荷载
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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
道路与桥梁工程中的荷载规范要求
道路与桥梁工程中的荷载规范要求在道路与桥梁工程中，荷载规范要求是至关重要的。
荷载规范是指针对不同类型的交通工具、载重条件和路况等因素而设定的一系列要求，旨在确保道路与桥梁结构的安全性和可靠性。
本文将从不同类型的荷载、荷载规范的制定和应用等方面进行讨论。
一、道路与桥梁工程中的荷载类型道路与桥梁工程中所承受的荷载类型多种多样，包括动态荷载和静态荷载。
动态荷载是指交通工具在行驶过程中所产生的载荷，如车辆重量及其运动引起的荷载。
静态荷载是指静止在桥梁上的荷载，如自身重量、雪、风等。
根据实际应用情况，道路与桥梁工程中的荷载可以分为移动荷载和静止荷载。
移动荷载主要包括汽车、卡车、公交车、火车等交通工具所产生的荷载，其特点是载荷大小和分布位置会随车辆类型和载重情况而变化。
静止荷载则是针对特定情况下的桥梁结构所考虑的设计荷载，如桥上设备、修建物的自重以及雪、风等自然因素所带来的荷载。
二、荷载规范的制定荷载规范的制定是基于大量的实测数据和工程经验，并结合结构设计的安全性要求以及国家法规进行的综合分析和研究。
荷载规范通常由国家或地区的交通运输主管部门制定，并定期修订与更新。
荷载规范的制定过程中需要考虑多种因素，如交通工具的类型、载重情况、行驶速度、道路和桥梁的状态等。
同时，还需要考虑到不同结构材料的特性以及工程的寿命和维护情况。
制定荷载规范的目的是为了保证道路与桥梁结构的安全可靠性，同时兼顾经济性和环境可持续性。
三、荷载规范的应用荷载规范的应用在道路与桥梁工程中具有重要的意义。
合理应用荷载规范可以确保工程的结构稳定性和安全性，减少事故和故障的发生，同时也能降低工程的维护成本。
在实际的工程设计中，工程师需要根据具体情况选择适用的荷载规范，并结合工程要求进行计算和分析。
对于不同的工程类型和使用环境，荷载规范的应用也会有所不同。
严格按照规范要求进行设计和施工，可以保证工程的性能达到预期要求，并且具有一定的抗灾能力。
四、荷载规范的更新和发展随着交通运输行业的发展和技术的进步，荷载规范也在不断更新和发展。
桥梁工程设计荷载车辆荷载等
桥梁设计时中以活载静重乘上动力系数来 反映这种影响。
铁路桥动力系数 1+μ 公路桥冲击系数 μ 动力系数（或冲击系数）公式中考虑 了不同类型桥跨、跨度和加载长度的影响。
ห้องสมุดไป่ตู้
铁路桥动力系数
1+μ
①
混凝土梁
0.146 当l 8m时， 1＋＝ 1.277＋ l 0.2
0.920 当l 8m时， 1＋＝ 1.014＋ l 0.2
鉴于车辆不可能全部同时刹车 公路《桥规》规定：
1 或 2 车道桥，制动力按一行汽车车队总重量的 10%，但不得小于一辆重车重量的30%。
4车道桥为上述数值的两倍。
铁路《桥规》规定：
制动力按计算长度内列车竖向静活载标准值的15% 计算，牵引力按加载长度等于或小于30m内列车静 活载标准值的30%计算，按控制者设计。 当设计桥墩台时，上述制动力和牵引力按 10% 和 15%计算，按控制者设计。 当制动力与离心力同时计算时，制动力或牵引力按 列车竖向静活载标准值的5%计算。 双线按一线计，多线按两线计。
一
可变作用
可变作用 设计使用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。
一、基本可变作用
包括：列车活载、汽车或平板挂车或履带车、 由列车活载和汽车活载引起的冲击力、 曲线上的离心力、 由活载引起的土侧压力。 公路桥中的人群荷载。 铁路桥梁的列车横向摇摆力等。
（一）列车活载 轴重、轴距各异。 为规范设计，我国根据机车车辆轴重、轴距对 桥梁不同影响及考虑车辆的发展趋势，制定了 中华人民共和国铁路标准活载图式。 （简称“中—活载”） 中—活载——160km/h、200km/h ZK—活载——250km/h、300km/h以上高速
桥梁工程设计中的荷载分析
桥梁工程设计中的荷载分析桥梁作为连接两个地方的交通通道，在现代社会中扮演着重要的角色。
然而，桥梁的设计却是一项复杂而精密的工作，其中之一就是荷载分析。
荷载分析是桥梁设计中至关重要的一环，它能够帮助工程师确定桥梁结构所能承受的最大负荷，确保桥梁的安全可靠。
荷载是指施加在桥梁上的各种力量，包括静力荷载和动力荷载。
静力荷载包括自重、活载和温度变化引起的热胀冷缩等；而动力荷载则包括风荷载、地震荷载和交通荷载等。
荷载的准确计算和分析对于桥梁设计至关重要。
首先，自重是桥梁固有的重量，是静力荷载中最基本的一种。
自重直接影响桥梁的强度和稳定性。
桥梁通常由桥面、梁、柱等多个部分组成，每个部分都有自己的重量。
荷载分析中，工程师需要详细计算每个部分的自重，并将其合并计算为整体的自重。
其次，活载是指桥梁在使用过程中承受的可变荷载，如车辆、行人、荷载运输等。
活载分析是桥梁设计中的重要环节，工程师需要根据实际情况和标准规范，确定各种活载的类型、大小和作用位置。
车流高峰期的交通荷载对于桥梁承载能力的分析尤为重要，因为它能够直接影响桥梁的结构安全性。
除了静力荷载和活载，桥梁的设计还需要考虑动力荷载。
风荷载是指风对桥梁产生的作用力，尤其在大跨度桥梁设计中具有重要意义。
风荷载的分析通常基于经验公式和风洞实验，工程师需要确定桥梁所在地的年平均风速，计算桥梁的抗风能力。
此外，地震荷载也是桥梁设计中不可忽视的一个因素。
地震是一种自然力量，能够产生剧烈的地面运动，对桥梁结构产生冲击作用。
工程师需要根据地震烈度、桥梁的地理位置和结构形式，进行地震荷载的分析和计算，确保桥梁在地震中的稳定性和安全性。
荷载分析是桥梁设计过程中的关键环节，它涉及到多学科的知识和专业工具的运用。
工程师需要掌握结构力学、材料力学、土木工程等多个学科的知识，运用计算机辅助设计软件进行荷载分析。
同时，工程师还需要借助实验室测试和观察等手段，对荷载的实际情况进行验证和修正。
桥梁工程中的荷载标准与设计规范要求
桥梁工程中的荷载标准与设计规范要求近年来，随着城市发展和交通建设的不断推进，桥梁工程在我们生活中的地位变得越来越重要。
而在桥梁的设计与建设过程中，荷载标准与设计规范要求起着至关重要的作用。
本文将从荷载标准和设计规范两个方面来探讨桥梁工程中的要求。
一、荷载标准的重要性和类型荷载标准是指参与桥梁设计与建设过程中所需考虑的各种外部荷载。
这些荷载可能来自于自然环境、交通运输工具、人员聚集等因素。
荷载标准的制定可以确保桥梁结构的安全性和可靠性。
下面是一些常见的荷载类型：1. 死载：桥梁结构本身的重量及固定荷载，如桥梁自身结构、护栏、道路铺装等。
2. 活载：主要包括交通载荷，如汽车、火车、行人等。
交通载荷是桥梁设计中最重要的荷载之一，需要根据实际使用情况和设计标准进行合理的考虑。
3. 风荷载：桥梁结构在风力作用下产生的荷载。
因为桥梁是一个相当大且开放的结构，风荷载的考虑尤为重要。
4. 温度荷载：随着气温变化，桥梁结构会因热胀冷缩而产生荷载。
5. 地震荷载：地震是一种不可预测的自然灾害，对桥梁结构安全性提出了严峻的挑战。
因此，地震荷载的考虑也是桥梁设计中必不可少的一部分。
二、设计规范的要求设计规范是指在桥梁设计阶段需要遵循的相关规则和指南。
设计规范的目的是为了确保桥梁结构的安全性和可靠性，并使得不同设计单位之间的设计结果具有可比性。
设计规范通常包括以下几个方面的要求：1. 荷载标准：设计规范会明确规定桥梁设计中所需考虑的各类荷载及其标准值。
这些标准值会根据不同的桥梁类型、跨度和使用条件等进行具体的调整。
2. 结构安全性要求：设计规范会要求桥梁结构在正常使用和异常情况下都能满足一定的安全性要求。
比如，桥梁的承载能力、挠度限值、疲劳寿命等指标都需要在设计中进行合理的考虑。
3. 施工与检测要求：设计规范也会涉及桥梁工程的施工和检测要求。
这些要求包括工程施工的工艺、质量控制要求，以及工程建成后的定期检测与维护等。
4. 材料选用与使用：设计规范还会规定桥梁建设中所使用的各类材料的选用要求和使用限制。
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“中—活载”分普通活载和特种活载
《桥规》规定： • 加载时，标准活载计算图式可任意截取 • 双线桥跨：两线活载之和的90% • 横向稳定验算：空车+最大横向风力为最不利，
空车活载标准值为10kN/m
“ZK—活载”分标准活载和特种活载
No. Classification of actions Name of actions
1 2 3
4 Permanent action
5 6 7 8 9 10 11 12
13 Variable action
14 15 16 17 18 19
20 Accidental action
21
self weight of structures prestressing force soil weight lateral earth pressure action due to shrinkage and creep of concrete buoyancy of water action of foundation displacement vehicle load mobile impact mobile centrifugal force lateral earth pressure caused by vehicle crowd Load mobile braking force wind load water pressure ice pressure temperature action frictional force of support earthquake action ship or flotsam impact vehicle impact
作用于结构上的土重及土侧压力 基础变位影响力、预加应力、水浮力
混凝土收缩和徐变的影响力
可变荷载: 设计基准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。
一、基本可变荷载
包括：列车竖向活载、 车辆荷载（汽车或平板挂车或履带车）、 由列车活载和车辆荷载引起的冲击力、 曲线上的离心力、 由车辆荷载引起的土侧压力。 公路桥中的人群荷载等。
《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）
2. 城市桥梁汽车荷载
《城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011）
1. 公路桥梁汽车荷载
《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）
• 汽车荷载分为公路Ⅰ级和公路Ⅱ级两个等级。 • 汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成。车道荷载由均布荷载
和集中荷载组成。 • 桥梁结构的整体计算采用车道荷载； • 桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台和挡土墙土压力等的计算
第5章 桥梁工程的设计荷载
(Design Loads for Bridge Engineering)
Hale Waihona Puke 第一节 第二节 第三节荷载类型 各种荷载的确定方法 荷载组合
第一节 荷载类型
永久荷载：亦称恒载，在设计基准期内其值不随
时间变化，或其变化与平均值相比忽略不计。
永久荷载包括：结构自重、桥上附加恒载
（桥面、人行道及附属设备）
二、其他可变荷载
包括：制动力或牵引力、风力、 流水压力、冰压力、温度影响力、支座摩阻 力和施工荷载等。
对铁路桥梁，人行道荷载归为其他可变荷载。
偶然作用：在设计基准期内不一定会出现，而一
旦出现其量值很大且持续时间很短。
偶然作用:地震作用
船只或漂流物（排筏等）撞击力 汽车撞击力
荷 载 分 类 表
Classification of actions
采用车辆荷载。 • 车道荷载与车辆荷载的作用不得叠加。
车道荷载的计算图式
PK qK
多车道桥梁的汽车荷载应考虑折减。当桥涵设计 车道数≥2时，汽车荷载产生的效应 应该按表5-3规 定的多车道横向折减系数进行折减，但折减后的效 应不得小于两条设计车道的荷载效应。
2. 城市桥梁汽车荷载
《城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011）
第二节 各种荷载的确定方法
一. 永久荷载的计算方法
• 结构自重及铺装材料等重量：一般根据材料的 重力密度和构件尺寸，就可以确定构件的重力。
• 预加应力:
按正常使用极限状态设计时：预加应力属永久荷载； 按承载能力极限状态设计时：预加应力不作为荷载，而
将预应力筋作为结构抗力的一部分。
• 土压力及土侧压力：
• 荷载分为城-A级和城-B级两个等级。 • 城-A级------- 快速路及主干路 • 城-B级------- 次干路及支路 • 城市桥梁中汽车荷载分为车道荷载和车辆荷载
均布荷载+集中荷载
（二）列车活荷载
二. 可变荷载的计算方法
列车由机车和车辆组成，机车和车辆类型很多， 轴重、轴距各异。
为规范设计，我国根据机车车辆轴重、轴距对桥 梁不同影响及考虑车辆的发展趋势，制定了中华 人民共和国铁路标准活载图式。 （简称“中—活载”）
ZK特种活载
ZK标准活载
“ZK—活载”分标准活载和特种活载
《高速暂行规定》：
• 加载时，标准活载计算图式可任意截取 • 单线或双线桥跨：各线均应计入ZK活载作用。 • 多于双线桥跨：应按下列最不利情况考虑：
1）按双线在最不利位置承受ZK活载，其余线路不承受 列车荷载； 2）所有线路在最不利位置承受75％的ZK活载。 • 空车活载按10kN/m计算。
作用于桥梁结构墩台上的土压力及土侧压力的标准值可参 照有关《规范》条文。
• 水的浮力：
对于存在静水压力的透水性土，均应计算水浮力。
• 变形作用的影响力：
外界因素：支座移动或地基不均匀沉降等 内在因素： 混凝土的徐变和收缩，按相应规范条文。
二. 可变荷载的计算方法
（一）车辆荷载
包括：汽车荷载、平板挂车、履带车荷载 1. 公路桥梁汽车荷载