桥梁工程桥梁的设计设计荷载
桥梁的设计荷载范文
桥梁的设计荷载范文桥梁设计荷载是指在进行桥梁结构设计时，考虑到桥梁所承受的各种荷载情况，对桥梁的设计进行的一种荷载要求。
桥梁设计荷载的确定是为了确保桥梁在使用过程中能够安全运行，并保证其结构的承载能力和使用寿命。
桥梁设计荷载通常分为静荷载和动荷载两种。
1.静荷载静荷载是指桥梁上的永久荷载，包括桥梁自重、桥面铺装、护栏、人行道等，以及永久性的附加荷载，如电力线、管道、压力容器等。
这些荷载是长期作用在桥梁上的，不会消失或减小。
2.动荷载动荷载是指桥梁上的临时荷载，包括车辆荷载、列车荷载等。
这些荷载是瞬变荷载，会根据车辆或列车的移动而不断变化。
桥梁设计荷载的确定要考虑到桥梁所在的具体环境和设计要求，以确保桥梁结构的安全性和承载能力。
1.静荷载的确定静荷载的确定一般根据设计规范和标准来进行，包括国内规范和国际规范。
国内常用的规范有《公路桥梁设计规范》、《铁路桥梁设计规范》等，国际常用的规范有《AASHTO LRFD桥梁设计规范》、《Eurocode桥梁设计规范》等。
这些规范中明确了各种静荷载的计算方法和取值，包括桥梁自重、人行道、护栏、路缘带、管道、电力线等。
2.动荷载的确定动荷载主要考虑车辆荷载和列车荷载。
车辆荷载是指桥梁上通过的各类车辆产生的荷载，主要根据当地的交通流量和车辆类型来确定。
列车荷载是指桥梁上通过的火车产生的荷载，主要根据列车类型、列车长度和列车动力等因素来确定。
车辆荷载和列车荷载的计算可以通过实测及统计分析，也可以通过模拟计算和计算机仿真进行。
为了更加准确地确定桥梁设计荷载1.桥梁所在地的地质和地形条件。
不同地质和地形条件下，桥梁所承受的荷载情况会有所不同。
2.桥梁所处的环境条件。
包括气候、温度、风速、震动等，这些因素都会对桥梁的荷载产生影响。
3.桥梁结构的特点和材料性能。
不同类型的桥梁结构和不同材料的特性会影响桥梁的荷载承载能力。
通过综合考虑这些因素，工程师可以确定适当的设计荷载，并进行桥梁的设计计算和结构选型，以确保桥梁的安全可靠性和使用寿命。
桥梁工程设计荷载车辆荷载等
新规范 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 6.0.6-2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。
(1) 汽车荷载应分为城-A级和城-B级两个等级。 (2) 城市桥梁汽车荷载的车道荷载规定和公路桥梁汽车 荷载的规定相同，城-A级和公路-I级相同，城-B级和公 路-II级相同。 (3) 汽车荷载应由车道荷载和车辆荷载组成，车道荷载 应由均布荷载和集中荷载组成。桥梁结构整体计算应采 用车道荷载，桥梁结构局部加载、桥台和挡土墙压力等 的计算应采用车辆荷载。车道荷载与车辆荷载的作用不 得叠加。 (4) 车道荷载的均布荷载标准值应满布于使结构产生最 不利效应的同号影响线上；集中荷载标准值应只作用于 相应影响线中一个最大影响线峰值处。
每一车队有一重车，主车数量不限。 三、四行车队时可折减 20% 和 30% ，但不小于 两行车队计算的结果。
履带车纵向可考虑多辆行驶，但两车净距
不小于50m 平板挂车全桥均以通过一辆计算 平板挂车和履带车荷载应靠中以慢速行驶 验算时，不考虑冲击力、人群荷载和其它 非经常作用在桥上的各种外力。
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。
2019[讲稿]桥梁的设计荷载及荷载组合.doc
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桥梁的设计荷载及荷载组合（1）如图:一、桥梁的设计荷载选定荷载和进行荷载分析是比结构分析更为重要的问题。
因为它关系到桥梁结构在它的设计使用期限内的安全和桥梁建设费用的合理投资。
近年来，由于交通量的不断增加，大型超重车辆的不断出现，风载、地震荷载的重要性愈显突出等，导致实际与可能作用在桥梁结构上的荷载越来越复杂，这就为桥梁荷载的选定和分析造成了困难，常因初始设计荷载选定的滞后，而造成桥梁早期破坏或加固。
我国现行的公路桥涵设计通用规范（JTJ021-85）中，将作用在桥梁上的荷载分为三大类：1．永久荷载（恒载）在设计使用期内，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计的荷载。
它包括结构重力、预加应力、土的重力及侧压力、混凝土收缩及徐变影响力，基础变位影响力和水的浮力。
2．可变荷载（活载）在设计使用期内，其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可忽略的荷载。
按其对桥涵结构的影响程度，又分为基本可变荷载和其他可变荷载。
基本可变荷载包括汽车荷载及其引起的冲击力，平板挂车（或履带车）荷载，人群荷载，离心力，以及所有车辆所引起的土侧压力。
其他可变荷载包括汽车制动力，风力，流水压力，冰压力，温度影响力和支座摩阻力。
3．偶然荷载在设计使用期内，不一定出现，但一旦出现其值很大且持续时间较短的荷载，它包括船只或漂浮物撞击力，地震作用。
下面具体讲述各种荷载的意义：（一）永久荷载结构物的重力及桥面铺装、附属设备等外加重力均属结构重力，可按照结构的实际体积或设计时所假定的体积与材料密度计算。
作用在墩台上的土重力，土侧压力可参照《公路桥涵通用规范》（JTJ021-85）附录一、二和《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024-85）附录二中规定计算。
对于预应力混凝土结构，预加应力在结构使用阶段设计时，应作为永久荷载计算其效应，计算时应考虑相应阶段的预应力损失；在结构承载能力极限状态设计时，预应力不作为荷载，而将预应力筋作为普通钢筋计入结构抗力。
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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5
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
桥梁工程中的梁设计规范要求
桥梁工程中的梁设计规范要求在桥梁工程中，梁是承受荷载并将其传递到支座或墩台上的关键结构部件。
梁的设计规范要求对于保证桥梁结构的安全性、可靠性和经济性都具有重要意义。
本文将介绍桥梁工程中常规的梁设计规范要求，并探讨其在工程实践中的应用。
一、荷载规范要求桥梁工程中，梁的设计必须满足各种荷载的规范要求。
根据国家规范，标准荷载包括常态荷载、可变荷载和事故荷载等。
常态荷载包括车行荷载、行人荷载、自重和温度等，可变荷载包括风荷载、流载荷及反力等，事故荷载则包括地震荷载和撞击荷载等。
梁的设计应考虑各种荷载组合，以确保桥梁结构的安全稳定。
二、几何尺寸要求梁的几何尺寸是梁设计的重要参数之一。
在梁设计中，必须满足一定的几何要求，如跨径、梁高、梁宽、梁截面形状等。
这些几何要求既受到桥梁功能和形式的影响，又受到荷载和材料力学性能的制约。
在设计中，需要通过合理的几何参数选择，使梁在满足力学性能的前提下，尽可能降低材料和施工成本，提高桥梁的使用寿命。
三、材料规范要求梁的设计还要满足相应的材料规范要求。
常用的桥梁材料包括混凝土、钢材和预应力混凝土等。
设计中需要确保梁的材料性能满足规范要求，如强度、韧性、疲劳性能等。
对于预应力混凝土梁，还需要进行预应力设计，以提高梁的抗裂性能和承载能力。
四、变形和振动要求梁的设计还需要考虑其变形和振动性能。
变形要求是指梁在荷载作用下的变形能否满足规范要求，如挠度和沉降等。
振动要求是指梁在自然频率和谐振条件下的振动能否满足规范要求，如避免共振、抑制振动幅值等。
梁的设计需要通过结构分析和计算，确保其变形和振动性能处于合理范围，以提供良好的桥梁运行条件。
五、施工规范要求梁的设计还要满足相应的施工规范要求。
在梁的施工过程中，需要根据实际情况进行工艺设计、施工研究和施工组织等。
梁的设计应考虑到施工时的方便性和安全性，同时还要满足相关施工规范和标准，以确保梁的施工质量和工期的控制。
总结起来，桥梁工程中的梁设计规范要求包括荷载规范要求、几何尺寸要求、材料规范要求、变形和振动要求以及施工规范要求等。
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结构重力的标准值，可按结构构件的设计尺寸和材料的重 力密度计算确定。
在进行桥梁结构(尤其是新型结构)分析时，往往需要 预先估算恒载。通常，当估算的恒载与设计图完成后确定 的恒载之间的差异较小(例如，不超过3％)时，不必修正设 计；否则有必要按设计图重新计算恒载，再次进行结构分 析。
土压力(earth pressure)按其产生的条件，分为: 静止土压力 主动土压力 被动土压力
可变作用: 指在设计基准期内，其量值随时间变化，且其变化与平均值相比有不可忽
略的作用，如汽车、列车、人群荷载(习惯上称为活载，live load)。
偶然作用: 指在设计基准期内不一定出现，但一旦出现，其值很大且持续时间很短的
作用，如地震力。
第一节 作用分类和作用代表值
铁路桥梁:
习惯于按作用性质和发生的几率来进行分类，将桥梁作 用分为:
第一节 作用分类和作用代表值
公路桥梁的作用,按其随时间变化的性质，分为:
永久作用(permanent action) 可变作用(variable action) 偶然作用(accidental action)
永久作用: 习惯上称为恒载(deadload)，是指在设计基准期内，其量值不随时间变化，
或其变化与平均值相比可忽略不计的作用，如结构重力。
桥梁下部结构设计时主要用到前两者。土的侧压力计算 涉及结构型式、填料性质、墩台位移和地基变形，也与水文 和外加荷载等因素有关。
水浮力 指由地表水或地下水通过地基土壤的孔隙而传
递给建筑物基础底面的(由下而上的)水压力，其 值等于建筑物所排开的同等体积的水重。
一般，位于岩石地基上的基础被认为是不渗 水的，可不计水浮力；对位于碎石类土、砂类土、 黏砂土等透水性地基上的墩台，需在设计中考虑 水浮力
概率分布与时间有关，如风荷载、车辆活载等)的标准值时 需要人为规定的一个基准时间参数。对桥梁结构，设计基准 期通长取100年。
注载，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的作 用。 其作用位置、大小和方向一般是固定不变的. 永久作用包括：结构自重、桥上附加恒载（桥面、 人行道及附属设备）、作用于结构上的土重及土 侧压力、基础变位影响力、水浮力、混凝土收缩 和徐变的影响力等。
主力(对应于公路桥的永久作用和一部分可变作用)、 附加力(对应于不包含在主力中的其他的可变作用) 特殊荷载(对应于偶然作用)。
我国公路、铁路桥梁的设计作用(荷载)分类分别见表3．1和表 3．2。比较两表，尽管公路、铁路规范对各种作用的分类及名称有 所不同，但基本上大同小异。
表3．1 公路桥梁作用分类表
作用(action)：所有引起结构反应的原因
按作用的性质，可为两类：
一类是直接施加于结构上的外力，如结构重力、 车辆、人群等，称为“荷载”(Load)；
另一类不是以力的形式施加于结构，其产生的 效果与结构本身的特性及结构所处环境等有关，如 基础变位、混凝土收缩和徐变，温度变化等,以前习 惯上也称其为“荷载”，但这种叫法并不确切. 作用效应(effect of an action):
第一节 作用分类和作用代表值
需要注意的是:
有些作用是设计铁路桥所特有的，如列车横向摇摆力、 牵引力等；
有些作用仅在一本规范中列出，如公路规范中的支座摩 阻力，但在按另一本规范设计桥梁时，可视情况加以采用。
另外，在设计公铁两用桥时，目前的设计实践是：在铁 路荷载的基础上，增加公路桥全部活载的75％；但对仅承受 公路活载的构件，应计及全部公路活载。
混凝土徐变影响的计算可依据混凝土应力与徐变变形 呈线性关系的假定进行分析。
混凝土收缩系数和徐变系数的确定，按照《公路钢筋 混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)和 《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》 (TB 10002.3-2005)中的规定计算。
预加应力(对于预应力结构)
按正常使用极限状态设计时：预加应力属永久 作用；
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。
但在超静定结构中，由预加力引起的次内力应 属永久荷载。《规范》未作明确说明。
混凝土收缩(shrinkage)及徐变(creep)作用
对外部超静定的混凝土桥梁结构以及钢一混组合桥梁 结构，混凝土收缩(shrinkage)及徐变(creep)作用是长期 存在的。
第一节 作用分类和作用代表值
作用代表值:代表作用大小的数值,它采用数理统计的方法 或根据工程经验加以确定。
在进行桥梁结构或构件设计时，需针对不同设计目的采用 规定的各种作用值。
作用代表值包括作用标准值、频遇值和准永久值。 作用标准值:为各种作用的基本代表值，其值可根据作用
在设计基准期内最大值概率分布的某一分位值确定。 作用频遇值:是可变作用的一种代表值，其可根据在足够
我国铁路桥梁设计规范仍基于容许应力法，其各类 荷载的代表值相当于上述标准值，没有规定频遇值和 准永久值。
第一节 作用分类和作用代表值
作用的分类不是绝对的! 例如，铁路钢梁桥的水平联结系(见第六章)主要承受风力和制 动力，在设计水平联结系时，就该视风力和制动力为活载而非 附加力。
设计基准期(design reference period) 简单地讲，它就是在确定某些作用(这些作用的最大值
长的观测期内作用任意时点概率分布的0.95分位值确定。 作用准永久值:是可变作用的另一种代表值，其可根据在
足够长的观测期内作用任意时点概率分布的0.5(或略高于 0.5)分位值确定。
第一节 作用分类和作用代表值
我国公路桥涵基于极限状态法，设计时对不同的作 用采用不同的代表值。对永久作用和偶然作用，采用 标准值。对可变作用，根据不同的极限状态和组合方 式采用标准值、频遇值或准永久值。
结构对所受作用的反应，如构件承受的弯矩、 剪力，结构的位移等，称为作用效应。
本章主要介绍各类作用的基本概念和计算方法.
实际设计时作用的取值按: 《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1—2005) 《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004) 的规定办理。
对城市桥梁，其荷载标准与公路桥梁类似，可参阅 《城市桥梁设计荷载标准》(CJJ77)。