桥梁结构 第三章 作用及作用效应组合
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桥梁结构上的作用和作用效应演示
桥梁结构上的作用和作用效应演示在桥梁结构中，各个部件承担着不同的作用和作用效应。
这些作用和作用效应相互作用，使得整座桥梁能够承载自身重量和外部荷载，保证桥梁的正常运行。
以下将讨论桥梁结构上主要的作用和作用效应。
1.承载作用：桥梁的最基本的功能就是承载行人、交通工具以及其他荷载的作用。
承载作用主要通过梁、墩、翼墙等部件来实现。
当行人或车辆通过桥梁时，其重量会通过桥梁的各个部件传递到地基上，同时梁体的自重也会对桥梁的承载能力产生影响。
因此，桥梁的各个部件需要具备足够的强度和刚度，以承受荷载的作用。
2.水平作用：在桥梁上承载行人和车辆的过程中，由于行人和车辆的力荷载的作用，桥梁结构会受到水平力的作用。
这种水平力主要通过梁和墩体来承载和传递。
为了保证桥梁的稳定性和安全性，桥梁结构需要具备足够的水平刚度，以抵抗水平力的作用。
3.纵向作用：桥梁结构上还会受到纵向作用的影响，主要包括温度变化引起的热膨胀和收缩作用、交通荷载的瞬时载荷、桥墩下沉引起的附加载荷等。
这些纵向作用会对桥梁结构的整体性能和力学行为产生影响，如引起桥梁的伸缩变形、振动和应力集中等。
因此，桥梁结构需要在设计和施工中考虑纵向作用的效应，采取相应的措施来减小不利影响，如设置伸缩缝、采用合适的材料和构造等。
4.风荷载：风荷载也是桥梁结构上常见的外部荷载作用。
当气流通过桥梁时，会对桥梁构件产生风压和风力的作用。
特别是在大跨度和高架桥梁中，由于横冲风的影响，风荷载会对桥梁的稳定性和安全性产生较大影响。
为了抵御风荷载，桥梁结构需要采取相应的措施，如增加构件截面尺寸、设置减风构造物、采用气动稳定性设计等。
除了上述作用和作用效应外，在桥梁结构的运行中还存在一些非正常的荷载作用，如地震、冰雪等自然灾害以及车辆事故等。
这些非正常荷载作用会对桥梁的安全性产生极大威胁，因此在桥梁的设计和施工中需要考虑这些外部荷载的影响，并进行相应的抗震、防火、防冰等措施。
总之，桥梁结构上的作用和作用效应是多种多样的，需要全面考虑各种荷载的作用效应、力学特性和结构性能，以确保桥梁的稳定性、安全性和寿命周期。
第三章_桥梁的设计作用_荷载_第一部分
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)。
第一节 作用分类和作用代表值
桥梁标准活载的等级或类型，应根据桥梁所在线路的等 级、使用任务、性质和将来的发展等具体情况确定。 对标准轨距(1435mm)的干线铁路，采用中一活载(本 书讨论者)； 对地方窄轨(轨距762mm)铁路，规定了与中一活载形 状类似但数值大幅减小的活载图式； 对专用铁路(如矿区铁路桥梁)，其活载图式需结合 具体情况确定。 对于不包括冲击效应(后述)的列车竖向活载，称之为 静活载。
公路一I级和公路一Ⅱ级汽车荷载采用相同的车辆荷载标准值
3 车辆活载折减
多车道桥梁的汽车荷载应考虑折减。
横向折减的含义是：在多车道(或多线)桥梁上行驶的车辆活载使桥梁结构 产生某种最大作用效应时，不同车道上的车辆活载同时处于最不利位置 的可能性大小。显然，车道数越多，可能性(即同时出现最不利加载的几 率)越小。
1 汽车荷载
-旧公路规范1989版
设计荷载
大量、经常出现的汽车荷载，以车队形式排列。 汽—10级、汽—15级、汽—20级、汽—超20级
验算荷载
偶然、个别出现的平板挂车或履带车。 挂—80、挂用的车辆荷载标准模式．是 根据20世纪60年代我国公路交通荷载的实际情况， 经过相当长时期的分析、研究和修正确定的。从近 40年的应用情况看，《标准》（97）车辆荷载的模 式及其分级基本上是合理的，能适应我国公路建设 发展的需要，但也存在一些不尽合理之处，如采用 车队荷载模式在桥涵结构设计时计算非常繁琐、车 队荷载在不同跨径的结构上产生的效应的连贯性不 够合理、标准荷载的级差不尽合理等，同时，采用 车队荷载模式，容易造成设计采用的车辆荷载是实 际运营中允许如此载质量的车辆在公路上行驶的错 误观念。
第3讲第一篇第三章作用(二)可变作用
2011年3月7日
土木与建筑工程学院
主讲人 ： 王丽荣
制动力计算规定：
• 1、一个设计车道上由汽车荷载产生的制动力标准值为车道 荷载标准值在加载长度上计算的总重力的10%计算。 • 但公路—I级汽车荷载的制动力标准值不得小于 165kN； • 公路—Ⅱ级汽车荷载的制动力标准值不得小于 90kN；。 • 同向行驶双车道的汽车荷载制动力标准值为一个设计 车道制动力标准值的两倍； • 同向行驶三车道为一个设计车道的2.34倍； • 同向行驶四车道为一个设计车道的2.68倍。 • 2、汽车荷载制动力按同向行驶的汽车荷载（不计冲击力） 计算，并应按表3-13的规定，以使桥梁墩台产生最不利纵 向力的加载长度进行纵向折减。
主讲人 ： 王丽荣
（八）流水压力
• 1、计算：标准值 • 2、桥墩形状系数：
桥 墩 形 状 方形桥墩 矩形桥墩（长边与水流平行） 圆形桥墩
Fw KA
V5 1.3 0.8 桥 墩 形 状 尖端形桥墩 圆端形桥墩 K 0.7 0.6
2011年3月7日
土木与建筑工程学院
2011年3月7日
土木与建筑工程学院
主讲人 ： 王丽荣
（3）计算：粗略近似 • A、支座的冲击力，按相应的桥梁取用。 • B、汽车荷载的冲击力标准值为汽车荷载标准值乘以 冲击系数μ。 • C、理论上应与结构自振频率有关，冲击系数μ可按下 式计算： • 当f＜1.5HZ时， μ=0.05 • 当1.5HZ≤f≤14HZ时， μ=0.1767lnf—0.0157 • 当f＞14 HZ时 μ=0.45 • 式中： f——结构基频（HZ）。结构基频宜采用有限 元方法计算
2011年3月7日
土木与建筑工程学院
主讲人 ： 王丽荣
【管理资料】桥梁的作用及其效应组合汇编
与可变作用某种代表值效应、一种偶然作用标准值
效应的组合。
➢ 18）作用短期效应组合 combination for short-term action effects 正常使用极限状态设计时，永久作用标准值效应
与可变作用频遇值效应的组合。
➢ 19）作用长期效应组合 combination for long-term action effects 正常使用极限状态设计时，永久作用标准值效应
➢ 12) 分项系数 partial safety factor 为保证所设计的结构具有规定的可靠度而在设
计表达式中采用的系数。分作用分项系数和抗力 分项系数两类。
➢ 13）作用效应组合 combination of action effects 结构上根据不同的设计状况采取的几种作用分
别产生的效应的叠加。
不利值同时出现的概率较小而对作用采用的折减系数。
➢ 16）作用效应基本组合 fundamental combination of action effects 承载能力极限状态设计时，永久作用设计值效应
与可变作用设计值效应的组合。
➢ 17）作用效应偶然组合 accidental combination of action effects 承载能力极限状态设计时，永久作用标准值效应
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。
作用的分类与代表值
表1-3-1
编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
作用分类 永久作用
可变作用 偶然作用
作用名称 结构重力（包括结构附加重力）
预加力 土的重力 土侧压力 混凝土收缩及徐变作用 水的浮力 基础变位作用 汽车荷载 汽车冲击力 汽车离心力 汽车引起的土侧压力 人群荷载 汽车制动力
效应的组合。
➢ 18）作用短期效应组合 combination for short-term action effects 正常使用极限状态设计时，永久作用标准值效应
与可变作用频遇值效应的组合。
➢ 19）作用长期效应组合 combination for long-term action effects 正常使用极限状态设计时，永久作用标准值效应
➢ 12) 分项系数 partial safety factor 为保证所设计的结构具有规定的可靠度而在设
计表达式中采用的系数。分作用分项系数和抗力 分项系数两类。
➢ 13）作用效应组合 combination of action effects 结构上根据不同的设计状况采取的几种作用分
别产生的效应的叠加。
不利值同时出现的概率较小而对作用采用的折减系数。
➢ 16）作用效应基本组合 fundamental combination of action effects 承载能力极限状态设计时，永久作用设计值效应
与可变作用设计值效应的组合。
➢ 17）作用效应偶然组合 accidental combination of action effects 承载能力极限状态设计时，永久作用标准值效应
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。
作用的分类与代表值
表1-3-1
编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
作用分类 永久作用
可变作用 偶然作用
作用名称 结构重力（包括结构附加重力）
预加力 土的重力 土侧压力 混凝土收缩及徐变作用 水的浮力 基础变位作用 汽车荷载 汽车冲击力 汽车离心力 汽车引起的土侧压力 人群荷载 汽车制动力
作用(或荷载)与作用(或荷载)效应组合
二级公路为干线公路且重型车辆多时 ， 其桥涵 的设计可采用公路— I级汽车荷载。四级公路上重型车辆少时 ， 其桥涵设计所采用 的公路— II级车道荷载的效应可乘以0.8的折减 系数 ， 车辆荷载的效应可乘以0.7的折减系数。
表4.3.1-1 各级公路桥涵的汽车荷载等级
三级公路公路 — II级
注： 本表编号1中 ， 当钢桥采用钢桥面板时 ， 永久作用效应分 项系数取1. 1； 当采用混凝土桥面板时 ， 取1.2。
表4. 1.6 永久作用效应的分项系数
混凝土和圬工结构重力（包括附加重力）
对结构的承载能力 有利时
对结构的承载能力 不利时
混凝土和圬工结 构
钢结构重力（包括结构附加重力）
混凝土的收缩及徐变作用
关于公式（4. 1.6- 1） 、（4. 1.6-2） 中的作用效应组合系数ψc， 在多数情况下 ， 桥涵结构上往往同时作用多个 荷载 ， 但是本规范确定的恒载分项系数、汽车荷载分 项系数以及赖以建立这些系数的可靠度指标 ， 是在只 有恒载和汽车荷载作用的最基本组合下确定的 ， 当结 构上作用着多于上述荷载时 ， 综合荷载效应最大值的 统计规律也发生相应的变化 ， 从而影响了结构可靠度 指标和恒载、汽车荷载分项系数的取值 。 因此 ， 在保 持可靠度指标、恒载和汽车荷载分项系数不变的情况 下 ， 对多个可变荷载参与效应组合时 ， 引入其值小于 1.0的荷载效应组合系数ψc对荷载标准值效应作等值折 减 。组合系数γc是针对可变荷载效应的不同比值 ， 通过 优化方法确定的 ， 它随参与组合的可变荷载的增加而 减小 ， 本规范给出的ψc值是经优化计算后适当提高的 数值。
汽车荷载在公路工程结构中通常被视为主导的可变作 用 ， 在设计表达式中与永久作用一样单独列出。在桥梁设计中 ， 汽车荷载分项系数按不同的作用效应 组合采用 。 当某个可变作用对结构或结构构件确实起 到主导影响（在同类效应中其值超过汽车效应） ， 则 其分项系数宜采用该作用效应组合的汽车荷载分项系 数 。对于专为承受某作用而设置的结构或装置 ， 如钢 桥的风构 ， 设计时风荷载可被视为主导作用 ， 其分项 系数取与汽车荷载同值 。但当风荷载参与与其他荷载 组合时 ， 以往将该组合作为“ 附加组合 ”考虑 ， 同时， 风荷载计入瞬时脉动风压的影响 ， 比原规范有较大增 加 ， 其分项系数只能取1. 1。
表4.3.1-1 各级公路桥涵的汽车荷载等级
三级公路公路 — II级
注： 本表编号1中 ， 当钢桥采用钢桥面板时 ， 永久作用效应分 项系数取1. 1； 当采用混凝土桥面板时 ， 取1.2。
表4. 1.6 永久作用效应的分项系数
混凝土和圬工结构重力（包括附加重力）
对结构的承载能力 有利时
对结构的承载能力 不利时
混凝土和圬工结 构
钢结构重力（包括结构附加重力）
混凝土的收缩及徐变作用
关于公式（4. 1.6- 1） 、（4. 1.6-2） 中的作用效应组合系数ψc， 在多数情况下 ， 桥涵结构上往往同时作用多个 荷载 ， 但是本规范确定的恒载分项系数、汽车荷载分 项系数以及赖以建立这些系数的可靠度指标 ， 是在只 有恒载和汽车荷载作用的最基本组合下确定的 ， 当结 构上作用着多于上述荷载时 ， 综合荷载效应最大值的 统计规律也发生相应的变化 ， 从而影响了结构可靠度 指标和恒载、汽车荷载分项系数的取值 。 因此 ， 在保 持可靠度指标、恒载和汽车荷载分项系数不变的情况 下 ， 对多个可变荷载参与效应组合时 ， 引入其值小于 1.0的荷载效应组合系数ψc对荷载标准值效应作等值折 减 。组合系数γc是针对可变荷载效应的不同比值 ， 通过 优化方法确定的 ， 它随参与组合的可变荷载的增加而 减小 ， 本规范给出的ψc值是经优化计算后适当提高的 数值。
汽车荷载在公路工程结构中通常被视为主导的可变作 用 ， 在设计表达式中与永久作用一样单独列出。在桥梁设计中 ， 汽车荷载分项系数按不同的作用效应 组合采用 。 当某个可变作用对结构或结构构件确实起 到主导影响（在同类效应中其值超过汽车效应） ， 则 其分项系数宜采用该作用效应组合的汽车荷载分项系 数 。对于专为承受某作用而设置的结构或装置 ， 如钢 桥的风构 ， 设计时风荷载可被视为主导作用 ， 其分项 系数取与汽车荷载同值 。但当风荷载参与与其他荷载 组合时 ， 以往将该组合作为“ 附加组合 ”考虑 ， 同时， 风荷载计入瞬时脉动风压的影响 ， 比原规范有较大增 加 ， 其分项系数只能取1. 1。
第三章桥梁的设计作用
纵向折减 系数
0.94 0.93
二、可变作用
(二)汽车荷载冲击力：
冲击作用：由于荷载的动力作用使桥梁发生振动而 造成内力和变形增大的现象称为冲击作用。
（1）钢桥、钢筋混凝土及预应力混凝土桥、圬工 拱桥等上部构造和钢支座、板式橡胶支座及钢筋混 凝土柱式墩台，应计算汽车的冲击作用。
（2）当填料厚度（包括路面厚度）≥50cm拱桥、 涵洞以及重力式墩台，不计冲击作用。 （3）支座的冲击力按相应的桥梁取用。
E 1 B H2
2
cos2cos()c 1 o s2(cso in s (( ) ))scions(( ))2
一、永久作用
•土的重力和土侧压力 （2）主动土压力
一、永久作用 •土的重力和土侧压力 （2）主动土压力 压实填土竖向压力强度标准值：
第二节 桥梁作用效应组合
一、按承载能力极限状态设计时的作用效应组合
（一）基本组合
编号
1
2 3 4 5 6 7
作用分项系数
作用分类
作用类别
永久作用
混凝土和圬工结构重力（包括 结构附加重力）
钢结构重力(包括结构附加重力)
预加力
土的重力
混凝土收缩和徐变作用
土侧压力
水的浮力
基础变位 混凝土和圬工结构
作用
钢结构
符号
作用分项系数
对结构的承 对结构的承 载力不利时 载力有利时
1.2
1.0
1.1或1.2 1.2
作用的分类：
编号 1 2 3 4 5 6 7
表3-1 作用分类
作用分类 永久作用
作用名称 结构重力（包括结构附加重力）
预加力 土的重力 土侧压力 混凝土收缩和徐变作用 水的浮力 基础变位作用
第三章作用及作用效应组合
第三章作用及作用效应组合作用与作用效应组合是一种物理和化学过程中常见的现象。
在物质互动的过程中，不同物质之间会产生作用，这些作用会导致一系列的效应。
作用可以是各种物质力之间的相互作用，例如引力、电磁力、核力等。
作用效应则是由作用所产生的物理和化学效应。
作用可以分为几类：物质之间的相互作用，包括引力、电磁力、强核力和弱核力等；物质内部的相互作用，包括分子间的键结、原子间的共价键、离子间的离子键等；物质与外界环境的相互作用，包括物质表面的吸附作用、荧光作用、催化作用等。
作用效应是作用所导致的物理和化学效应。
作用效应可能是由于能量转移而导致的，比如热效应、电效应和辐射效应等。
作用效应也可能是由于物质结构改变而导致的，比如电化学效应、光化学效应和化学反应等。
作用与作用效应可以相互组合，产生不同的效应。
例如，电磁作用和热效应的组合可以导致电热效应，即将电能转化为热能。
这种组合在电加热器和电炉等设备中得到了广泛应用。
再如，光照作用和光化学效应的组合可以产生光合作用，即光能转化为化学能。
光合作用是植物生命过程中的重要环节，能够将太阳能转化为化学能，为动植物提供能量。
作用与作用效应的组合还可以达到协同或增强的效果。
例如，荧光作用和催化作用的组合可以产生光催化效应，即通过荧光物质的激发产生催化作用，提高化学反应的速率。
光催化技术已广泛应用于环境污染治理和能源转化等领域。
另外，作用与作用效应的组合还可以发挥新的功能。
例如，纳米材料的表面吸附作用和光电效应的组合可以产生光催化材料，用于太阳能利用和光催化反应。
纳米光催化材料具有高效率、可控性和环境友好等特点，是一种具有巨大潜力的新型材料。
综上所述，作用与作用效应组合是一种常见且重要的物理和化学现象。
通过合理组合和利用不同的作用与作用效应，可以实现各种功能和效应，有助于推动科技发展和提高生产效率。
在未来的研究和应用中，更深入地探索和发掘作用与作用效应的组合将会具有重要意义。
第三章 桥梁上的作用
Ic
mc
结构跨中截面的截面惯性矩； 结构跨中处的单位长度质量； 结构跨中处延米结构重力。
G
连续梁桥的结构基频计算公式如下：
13.616 EI c f1 2 l 2 mc 23.651 EI c f2 2 2 l mc
注意： 计算连续梁的冲击力引起的正弯矩效应和剪力效应时，采用 计算连续梁的冲击力引起的负弯矩效应时，采用
6.正常使用极限状态作用短期效应组合：
m n
Ssd SGik 1 j SQjk
i 1 j 1
Ssd
作用短期效应组合设计值； 第j个可变作用效应的频遇值系数，汽车荷载（不计冲击 力）取0.7，人群荷载取1.0，风荷载取0.75，温度梯度 作用取0.8，其他作用取1.0；
1 j
结构重要性系数(Coefficient for importance of a structure)：对不同安全等级 的结构，为使其具有规定的可靠度而采用的作用效应附加的分项系数；
对应于设计安全等级一级、二级和三级分别取为1.1、1.0和0.9；
桥涵的抗震设计不考虑结构的重要性系数。
3.在作用效应组合时应注意，各种作用并非同时作用于桥涵上，故应根据作用
制动力的作用点在桥面以上1.2m处，在计算墩台时，可移至支座铰中心或支 座底座面上；计算刚构桥、拱桥时可移至桥面上，但不计因此而产生的竖向力 和力矩。
设有板式橡胶支座的简支梁、连续桥面简支梁或连续梁排架式柔性墩台，应 根据支座与墩台的抗推刚度集成情况分配和传递制动力。 设有板式橡胶支座的简支梁刚性墩台，按单跨两端的板式橡胶支座的抗推刚 度分配制动力。
车辆荷载的横向布置如下图所示：行车道宽度与设计车道 Nhomakorabea的关系：
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车辆荷载与车道荷载的作用不得叠加。 车辆荷载与车道荷载的作用不得叠加。 不得叠加 加 载 规 定 车道荷载的纵向加载为均布荷载标准值满布 于使结构产生最不利效应 同号影响线上 最不利效应的 影响线上。 于使结构产生最不利效应的同号影响线上。 集中荷载标准值只用于相应影响线中一个最 集中荷载标准值只用于相应影响线中一个 最 影响线峰值处。 大影响线峰值处。 横向分布系数按设计车道车辆荷载计算。 横向分布系数按设计车道车辆荷载计算。 车辆荷载计算 折减规定 折减规定 当桥涵设计车道数大于2 当桥涵设计车道数大于2时，由汽车荷载产生的 效应应进行横向折减， 但折减后的效应不得小于两 效应应进行横向折减 ， 但折减后的效应不得小于 两 设计车道的荷载效应 的荷载效应。 设计车道的荷载效应。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
l ≤ 5m: P =180kN K l ≥ 50m: P = 360kN K 5m < l < 50m: P 值采 用 k 180 ~ 360kN直线 插 内
l ≤ 5m: P =135kN K l ≥ 50m: P = 270kN K 5m < l < 50m: P 值采 用 k 135 ~ 270kN直 线内 插
表3-5 可变作用效应的组合系数 ψc
作用组合 永久作用+汽车荷载 人群荷载 或其他一种可变作用) 永久作用 汽车荷载+人群荷载 或其他一种可变作用 汽车荷载 人群荷载(或其他一种可变作用 永久作用+汽车荷载 二种可变作用 除汽车荷载(含汽车冲击力 离心力)] 含汽车冲击力、 永久作用 汽车荷载+二种可变作用 除汽车荷载 含汽车冲击力、离心力 汽车荷载 二种可变作用[ 永久作用+汽车荷载 三种可变作用 除汽车荷载(含汽车冲击力 离心力)] 含汽车冲击力、 永久作用 汽车荷载+三种可变作用 除汽车荷载 含汽车冲击力、离心力 汽车荷载 三种可变作用[ 永久作用+汽车荷载 四种 及多于四种）可变作用[ 除汽车荷载(含汽车冲击力 离心力)] 含汽车冲击力、 永久作用 汽车荷载+四种（及多于四种）可变作用 除汽车荷载 含汽车冲击力、离心力 汽车荷载 四种（
为桥梁计算跨径。计算剪力效应时，表中集中荷载标准值应乘以1.2。 注： l为桥梁计算跨径。计算剪力效应时，表中集中荷载标准值应乘以 。
应用： 整体计算采用车道荷载； 局部加载、 应用 ： 整体计算采用车道荷载 ； 局部加载 、 涵洞 桥台和挡土墙土压力等的计算采用车辆荷载。 、桥台和挡土墙土压力等的计算采用车辆荷载。
γ G1
2 3 4 5 6 7
γ G2 γ G3 γ G4 γ G5 γ G6 γ G7
1.2
1.0 1.4 1.0 0.5 1.0
续上表
编号 1 作用分类 可变作用 作用类别 汽车荷载 汽车冲击力 汽车离心力 2 3 4 5 6 7 8 偶然作用 汽车引起的土侧压力 人群荷载 汽车制动力 风荷载 流水压力 冰压力 温度(均匀温度和梯度温度 作用 温度 均匀温度和梯度温度)作用 均匀温度和梯度温度 支座摩阻力 地震作用 船舶或漂浮物的撞击作用 作用分项系数 符号 对结构承载力有利和不利 1.4
表3-10 横向折减系数
横向布置 车队数 3 4 5
横向折减 系数 0.78 0.67 0.60
4）水的浮力 基础底面位于透水性地基上的桥梁墩台， 基础底面位于透水性地基上的桥梁墩台，当验 透水性地基上的桥梁墩台 算稳定时，应考虑设计水位的浮力； 算稳定时，应考虑设计水位的浮力；当验算地基应力 时，可仅考虑低水位的浮力，或不考虑水的浮力。 可仅考虑低水位的浮力，或不考虑水的浮力。 基础嵌入不透水性地基的的桥梁墩台不考虑水 基础嵌入不透水性地基的的桥梁墩台不考虑水 不透水性 浮力。 浮力。 作用在桩基承台底面的浮力， 作用在桩基承台底面的浮力，应考虑全部底面 不透水地基并灌注混凝土封闭者 对桩嵌入不透水地基并灌注混凝土封闭者， 积。对桩嵌入不透水地基并灌注混凝土封闭者，不 应考虑桩的浮力， 应考虑桩的浮力，在计算承台底面浮力时应扣除桩 的截面面积。 的截面面积。
3.作用及作用效应组合 3.作用及作用效应组合
3.1 3.2 3.3
作用的分类 作用的选定和作用效应组合 作用的规定与计算
3.1
作用的分类
3.1.1 作用定义 作用于桥梁结构的荷载和引起结构外加变形 或约束变形的原因统称为作用。 或约束变形的原因统称为作用。 3.1.2 作用分类
表3-1 作用分类 编 1 2 3 4 5 6 7 永久作用 号 作用分类 作用名称 结构重力（包括结构附加重力） 结构重力（包括结构附加重力） 预加力 土的重力 土侧压力 混凝土收缩和徐变作用 水的浮力 基础变位作用
3.2 作用的选定和作用效应组合 3.2.1 作用的代表值 作用代表值一般可分为标准值、 作用代表值一般可分为标准值、频遇值和准永 标准值 久值。 久值。
表3-2 作用的代表值
作用的分类 代表值
永久作用 标准值
可变作用 标准值、频遇值、 标准值、频遇值、准永久值
偶然作用 标准值
在承载能力极限状态设计及按弹性阶段计算结 构强度时应采用标准值作为代表值。 标准值作为代表值 构强度时应采用标准值作为代表值。 在正常使用极限状态按短期效应组合设计时， 在正常使用极限状态按短期效应组合设计时， 频遇值作为代表值 应采用频遇值作为代表值；按长期效应组合设计时， 应采用频遇值作为代表值；按长期效应组合设计时， 应采用准永久值作为代表值。 应采用准永久值作为代表值。 准永久值作为代表值
公路一级
组成： 组成：车道荷载和车辆荷载
图3-1 车道荷载
图3-2 车辆荷载
表3-9 各级公路桥涵的汽车荷载等级和车道荷载标准值 公路等级 汽车荷载等级 均布荷载标准值 qk(kN/m) 集中荷载标准值 Pk(kN） ） 高速公路 一级公路 二级公路 三级公路 四级公路 公路二级 7.785
公路一级 10.5
3.3 作用的规定与计算
永久作用（恒载） 3.3.1 永久作用（恒载） （1）概念 在结构使用期间，其量值不随时间变化， 在结构使用期间，其量值不随时间变化，或其 变化值与平均值相比可忽略不计的荷载。 变化值与平均值相比可忽略不计的荷载。 （2）内容 1）结构重力 结构自重、桥面铺装及附属设施等。 结构自重、桥面铺装及附属设施等。 2）预加力
m n i=1 m j =2
γ 0Sud = γ 0 (∑SGid + SQ1d +ψC ∑SQjd )
i=1 j =2
n
表3-4 桥涵结构 特大桥、 特大桥、重要大桥 大桥、中桥、 大桥、中桥、重要小桥 小桥、 小桥、涵洞
结构重要性系数及设计安全等级 设计安全等级 一级 二级 三级 结构重要性系数 1.1 1.0 0.9
3.3.2 可变作用
（1）概念
在结构使用期间， 在结构使用期间 ， 其量值随时间而变化或其变 化值与平均值相比不可忽略不计的荷载作用。 化值与平均值相比不可忽略不计的荷载作用。 （2）内容 1）汽车荷载及其影响力 汽车荷载 等级：公路- 级和公路等级：公路-Ⅰ级和公路-Ⅱ级
表3-8 各级公路桥涵的汽车荷载等级 公路等级 汽车荷载等级 高速公路 一级公路 二级公路 三级公路 四级公路 公路二级
续上表 编 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 偶然作用 可变作用 号 作用分类 作用名称 汽车荷载 汽车冲击力 汽车离心力 汽车引起的土侧压力 人群荷载 汽车制动力 风荷载 流水压力 冰压力 温度（均匀温度和梯度温度） 温度（均匀温度和梯度温度）作用 支座摩阻力 地震作用 船舶或漂浮物的撞击作用 汽车撞击作用
sd
∑
i=1
Gik
∑
j =1
1j
Qjk
2）作用长期效应组合
S1d = ∑SGik + ∑ 2 j SQjk ψ
i=1 j =1 m n
表3-6 可变作用效应频遇值系数和准永久值系数
作用类别 汽车荷载(不计冲击力 汽车荷载 不计冲击力) 不计冲击力 人群荷载 风荷载 频遇值 系数 0.7 1.0 0.75 准永久值 系数 0.4 作用类别 温度梯度 作用 其他作用 频遇值系数 准永久值系 数 0.8 1.0
γ Q1
γ Q2 γ Q3 γ Q4 γ Q5 γ Q6 γ Q7 γ Q8
1.1 1.4
1.0
3.2.3 作用效应组合 公路桥涵结构按承载能力极限状态设计时， （1）公路桥涵结构按承载能力极限状态设计时，应 采用以下两种作用效应组合。 采用以下两种作用效应组合。 1）基本组合
γ 0Sud = γ 0 (∑γ GiSGik +γ Q1SQ1k +ψC ∑γ Qj SQjk )
当不能确定地基是否透水时， 当不能确定地基是否透水时，应以透水或不透 水两种情况与其他作用组合，取其最不利者。 水两种情况与其他作用组合，取其最不利者。 （5）混凝土收缩及徐变作用 混凝土收缩的计算可按结构降温考虑， 混凝土收缩的计算可按结构降温考虑，混凝土 降温考虑 徐变影响的计算可依据混凝土应力与徐变变形呈直 线关系的假定并确定适当的徐变系数来进行。 线关系的假定并确定适当的徐变系数来进行。 徐变系数来进行 （6）基础变位的影响
对预应力混凝土桥梁结构，预加力在结构正常 对预应力混凝土桥梁结构，预加力在结构正常 使用极限状态设计和使用阶段构件应力计算时， 使用极限状态设计和使用阶段构件应力计算时，应 作为永久作用计算其主效应和次效应， 作为永久作用计算其主效应和次效应，计算时应考 永久作用计算其主效应和次效应 虑相应阶段的预应力损失， 虑相应阶段的预应力损失，但不计由于偏心距增大 所引起的附加效应。 所引起的附加效应。 在结构承载能力极限状态设计时预加应力不作 在结构承载能力极限状态设计时预加应力不作 承载能力极限状态 为作用，而将预应力钢筋作为结构抗力的一部分。 结构抗力的一部分 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， 但在连续梁等超静定结构中，仍需考虑预加力 的次效应。 的次效应。 （3）土的重力和土侧压力