汽车荷载计算
公路车辆荷载通过对实际车辆的轮轴数目、前后轴的间距、轮轴压力等情况的分析、综合和概括，公路桥涵设计规范中规定了桥梁设计采用标准化荷载。
基坑支护设计过程中经常涉及到汽车荷载的超载施加问题，该如何施加，施加多少，现行《建筑基坑支护设计规程》（JGJ120-2012）中并没有说明，导致实际基坑支护设计时，汽车超载施加无指导性方法可循。现笔者仅对自己实际工作中的一些想法，提出自己认为切实可行的做法。
基坑开挖过程中需要土方外运，土方外运一般采用前四后八自卸车外运，所谓前四后八自卸车就是说前面是双桥4个轮,，后面是双桥8个轮子。
汽车荷载属于动力荷载，当汽车荷载距离基坑坡顶线超过一定距离时，岩土对汽车荷载起缓冲和扩散作用，当汽车荷载距离超过1.0m时，轮压荷载的动力影响已不明显，可取动力系数为1.0。
现就汽车等效分布荷载大小及作用深度的车轮压力扩散角取值不同做出说明：计算等效分布荷载大小时，现行《建筑地基处理技术规范》（JGJ79--2012）压力扩散角取30°；计算等效分布荷载作用深度时，现行《建筑基坑支护技术规范》（JGJ120-2012）土压力扩散角取45°；两者取值不同主要是从安全角度考虑，计算等效分布荷载大小时，取30°对工程安全有利，计算等效分布荷载作用深度时，取45°
对工程安全有利，这也是两本规范土压力扩散角取值不同的原因所在。通过计算标明基坑边缘车辆超载，距基坑边线距离为1.0~3.0m时，汽车等效局部荷载为35.84~9.40kPa，等效分布深度为1.0~3.0m。
通过以上计算，现对坡顶汽车荷载等效分布荷载及作用深度表作简化，提供如下表格供设计人员设计时使用。
【最新整理，下载后即可编辑】 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 =180 kN k 5m＜桥梁计算跨径＜50m，采用直线内插求 得 =360 kN 桥梁计算跨径≥50m，P k ●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，由线性内插得人群 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/㎡
汽车荷载等级
6 汽车及人群荷载 6.0.1 《标准》（97）中的车辆荷载在形式上为四个等级，即汽车—超20级、挂车— 120；汽车—20级、挂车—100；汽车—15级、挂车—80；汽车—10级、履带— 50。同时规定，新建公路桥涵的设计不采用汽车—15级、挂车—80荷载，只是为便于国家统计工作的连续性而保留这一级荷载。 《标准》（97）所规定的以车队为计算荷载图式的车辆荷载标准，是设计公路 桥梁及其它构造物所规定的计算荷载。为了保证桥梁的安全储备和使用寿命， 对桥上实际行驶的车辆轴重和总重必须予以严格限制，一般情况下，不允许采 用设计的极限值。因此，设计轴荷载多大，桥上实际行驶车辆的轴荷载也允许 多大，这是不对的，车辆设计荷载与车辆轴载、总载限制是两个不同的概念， 不可混为一谈。世界上有一些国家制定了车辆轴载限值标准。他们在制定设计 车辆荷载标准及车辆轴重限值时，除了考虑本国的国民经济发展水平外，同时 考虑了采用重型汽车提高轴重限值而获得的运输经济效益与相应增加的公路基 本建设投资及原有公路网的补强改造费用之间的合理平衡。由于提高轴重对公 路投资的影响十分惊人，长期以来，各国政府都采用了极其慎重的态度。表 6.0.1-1列出了几个经济较发达国家车辆荷载设计值和允许轴载值，表6.0.1-2列 举了一些国家和地区的轴载限值。
现行公路桥涵结构设计用车辆荷载标准模式是根据我国建国以后公路上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。经过几十年的修订、完善，其分级逐步完善、科学、合理，基本适应了我国公路桥涵结构发展的需求。
1972年，在修订《标准》时，对原车辆荷载标准进行了一次检查，一方面向用车单位作调查，另一方面对按标准设计的桥梁通过一些重型卡车的能力作了计算比较。调查及计算分析的结果是：公路上最常行驶的车辆，解放牌一级总重不超过100kN，改装后的黄河牌和一些越野车总重不超过300kN，这些都不超过或略超过标准车加重车，对较重的车要加以验算。 鉴于车辆总重和轴重日趋增大，轴数也日渐增多，特别是发展大型集装箱运输后，通往集装箱港口码头的公路桥涵需考虑集装箱半挂车能否正常通行，而从一些计算资料可以看出，有些较重的卡车、自卸车、吊车和半挂、全挂车，在按汽车—20级、挂车—100设计的桥梁上还不能自由通行，因此，有必要在原有的车辆荷载标准中，增加一个较高的等级。 《标准》（81）确定，增加荷载等级汽车—超20级时，考虑了1978年京塘高速公路初步设计提出的两重车列形式，一是200kN车队或300kN车队插入一辆550kN半挂车；二是原汽车—20级乘1.5倍，间距不变。后者虽然便于记忆和计算使用，但实际上并无300kN双轴车和450kN三轴车的车型，因此选定用200kN 车队插入一辆550kN半挂车，车辆间距仍取15m，加重车前后的间距取10 m。在缺乏更多资料和科研成果的情况下，标准推荐暂用550kN半挂车插入200kN 车队的形式作为新增加的车辆荷载等级标准即汽车—超20级。 为了保证桥涵的安全，对按荷载标准设计的桥梁的极限通过能力进行了计算。在制方《标准》（72）时曾对三个等级的荷载标准作过验算；制订《标准》（81）时，又检查了各级桥梁的极限通过能力，所用车辆除我国自己生产的车型外，也考虑了进口的车型。各国生产的普通载重卡车较重的是三轴车，而各国法定的车辆总重及轴重的限制，最大车重300kN左右，极个别超过300kN。载重更大的车辆则向半挂车发展。普通卡车有四轴的，其作用不比三轴大。同吨位卡车大多有长短车身之分，其轴距亦不同。验算通过能力时，选用了总重超过300kN或轴重超过120kN或重吨位轴距较短的车型。另外还选用了日渐增多的吊车，其重型四轴车可代表我国生产的双轴转向的四轴卡车。自卸车选用了载重120kN到320kN的各种车型。半挂车和全挂车取用载重150kN到500kN的各种车型。从验算结果看，上述车型通过汽车—15级桥梁的情况大体上比通过汽车—20级桥梁降低一级，即可以与标准车同时以单辆车慢行通过的只能单独通过、可以单独通过的只能单车慢车通过。 同时，又将在按汽车—20级荷载设计的桥梁上不易通过的重型车如Coles（柯尔斯）100t吊车、上海380（320kN自卸车）、汉阳960（500kN半挂车）及汉阳881全挂车等，与550kN半挂插入200kN车队作了比较，如以弯矩控制，跨径30m以下可与550kN半挂车队混行通过，跨径30m以上可单车通过，且都比汽车—20级通过情况为好。但是它与汽车—20集相比，级差不大，如跨径50m以下单向宽11.7m的简支梁桥、汽车—超20级的弯矩只比汽车—20级增大12%，剪力平均增大17%；对净-7（m）的双车道桥，则分别增大3.4%和5.9%，似乎不足以形成一级，整个车辆荷载标准如何分级有待于进一步的研究。
汽车等效均布荷载的简化计算 Building Structure 设计交流 汽车等效均布荷载的简化计算 朱炳寅/中国建筑设计研究院 汽车（消防车）轮压以其荷载数值大、作用位置不确定够厚，轮压扩散足够充分时，汽车轮压荷载可按均布荷载考 及一般作用时间较短而倍受结构设计者关注。结构设计的关虑。当覆土层厚度足够时，可按汽车在合理投影面积范围内 键问题在于汽车轮压等效均布荷载数值的确定。轮压荷载作的平均荷重计算汽车的轮压荷载，见表2。 用位置的不确定性，给等效均布荷载的确定带来了一定难覆土厚度足够时消防车的荷载表2 度，一般情况下，要精确计算轮压的等效均布荷载是比较困汽车类型 100kN 150kN 200kN 300kN 550kN 2 难的，且从工程设计角度看，也没有必要。“等效”和“折荷载/kN/m 4.3 6.3 8.5 11.3 11.4 覆土厚度最小值hmin/m 2.5 2.4 2.4 2.3 2.6 减”的本质都是“近似”，且其次数越多，误差就越大。本 文推荐满足工程设计精度需要的汽车轮压等效均布荷载的
足够的覆土厚度指：汽车轮压通过土层的扩散、交替和 简化计算方法，供读者参考。重叠，达到在某一平面近似均匀分布时的覆土层厚度。足够 1 影响等效均布荷载的主要因素的覆土厚度数值应根据工程经验确定，当无可靠设计经验 1.1跨度时，可按后轴轮压的扩散面积不小于按荷重比例划分的汽车 等效均布荷载的数值与构件的跨度有直接的关系，在相投影面积（图 1）确定相应的覆土厚度为 hmin ，当实际覆土 同等级的汽车轮压作用下，板的跨度越小，则等效均布荷载厚度 h≥hmin 时，可认为覆土厚度足够。 的数值越大；而板的跨度越大，则等效均布荷载数值越小。以300kN级汽车为例（图1）： 结构设计中应注意“等效均布荷载”及“效应相等”的特点，考虑汽车合理间距（每侧600mm）后汽车的投影面积为 （8+0.6 ）×（2.5+0.6 ）=26.66m2 汽车轮压荷载具有荷载作用位置变化的特性，是移动的活荷 载，其最大效应把握困难，且效应类型（弯矩、剪力等）不后轴轮压占全车重量的比例为 240/300=0.8 同，等效均布荷载的数值也不相同，等效的过程就是一次近取后轴轮压的扩散面积为 0.8×26.66=21.33m2 似的过程。根据后轴轮压的扩散面积不小于按荷重比例划分的汽 1.2 动力系数车投影面积有：
汽车通道（及停车库）的楼面活荷载标准值取值 汽车通道的楼面活荷载取值与楼盖结构布置有关。 一、单向板楼盖（板跨不小于2m,即单向布置次梁，板的长边与短边之比》2.0）, 计算板、次梁、主梁及墙、柱基础时，楼面活荷载应分别乘以不同的折减系数分 别计算。 1）计算板时，客车取4.0KN加；消防车取35.0KN/讥 2）计算次梁时，折减系数取0.8 ,即客车取0.8 X 4.0 = 3.2KN/ m2；消防车取0.8 X 35= 28KN/m 3）计算主梁时，折减系数取0.6，即客车取2.4KN/ m,消防车取21KN/m。 4）计算墙、柱和基础时，折减系数取0.5，即客车取2.0KN/ m,消防车取17.5KN/ m20 二、双向板楼盖（板跨不小于6m X 6m）,此时通常无次梁。主梁和设计墙、柱、基础时，楼面活荷载应乘以折减系数0.8 o 1）计算板时，客车荷载取2.5KN/ m,消防车取20.0KN/ m。 2）计算主梁和设计墙、柱、基础时，客车荷载取 2.5 X 0.8 = 2.0KN/ m,消防车荷载取20.0 X 0.8 = 16.0KN/ m . 计算不同构件内力时汽车荷载标准值取值汇总表 三、应注意的几个问题 1 ?从上表可以看出，计算不同构件内力时，其楼面活载取值是不同的，应分别进行计算。 2. 按上表的汽车荷载标准值作为输入的楼面活荷载时，仅适合单层楼盖的计算, 不应再按程序默认的折减系数进行活荷载折减（与上部结构一起整体计算时应注
楼面活载与汽车载重量的关系 1 ?单向板楼盖活荷载（板）取4.0KN/川或双向板楼盖活载（板）取2.5KN/川时，楼面仅容许通行或停放载人数少于9人的小型客车。 单向板楼盖活荷载（板）取6.0KN/卅时，楼面容许通行总重量2.5 X 6X 6.0 X 0.43 = 38.7KN的汽车，约相当于载重量为1.25t?1.5t的小型货车。 单向板楼盖活荷载（板）取8.0KN/卅时，楼面容许通行总重量2.5 X 7X 8.0 X 0.43 = 60.2KN的汽车，约相当于载重量为2.5t的货车。 单向板楼盖活荷载（板）取10.0KN/卅时，板面容许通行总重量2.5 X 7X 10.0 X 0.43 = 75.25KN的汽车，约相当于载重量为3.0t的汽车。 单向板楼盖活荷载（板）取35.0KN/卅时，板面容许通行总重量2.5 X 8X 35 X 0.43 = 301KN的汽车，规范中消防车即是按总质量300KN计算的。 2?双向板楼盖活荷载（板）取4.0KN/卅时，楼面容许通行总重量 2.5 X 6 X 4.0 X 0.7 = 42KN的汽车，约相当于载重量1.5t的小型货车。 双向板楼盖活荷载（板）取6.0KN/卅时，楼面容许通行总重量2.5 X 7X 6.0 X 0.7 = 73.5KN的汽车，约相当于载重量2.5t?3.0t的货车。 双向板楼盖活荷载（板）取10.0 KN/卅时，楼面容许通行总重量2.5 X 7X 10X 0.7 = 122.5KN的汽车，约相当于载重量为5.0t的货车。 双向板楼盖活载（板）取20.0KN/卅时，楼面容许通行总重量 2.5 X 8X20 X 0.7 = 280KN的汽车，接近消防车总重量300KN 3. 上述单、双向板楼面活载与通行汽车总重量的关系是按规范中的小型客车和消防车相对应的楼面活载内插取得，仅作为甲方要求设计提供可通行汽车的最大吨位时参考，载货量按总质量的40%|定。 4 ?当汽车直接在楼面行走时，应考虑轮压对楼板的局部冲切，对小型客车，局 部荷载取4.5KN，分布在0.2m X 0.2m的局部面积上；对于20?30t的消防车，可按最大轮压60KN作用在0.6m X 0.2m的局部面积上验算冲切。 当楼板面上有砼面层或覆土时，对砼面层可按45°角扩大局部受荷面积， 对覆土层，可按30°角扩大局部受荷面积。
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，采用直线内插求得 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
6 汽车及人群荷载 6.0.1 《标准》（97）中的车辆荷载在形式上为四个等级，即汽车—超20级、挂车—120；汽车—20级、挂车—100；汽车 —15级、挂车—80；汽车—10级、履带—50。同时规定，新建公路桥涵的设计不采用汽车—15级、挂车—80荷载，只是为便于国家统计工作的连续性而保留这一级荷载。 《标准》（97）所规定的以车队为计算荷载图式的车辆荷载标准，是设计公路桥梁及其它构造物所规定的计算荷载。 为了保证桥梁的安全储备和使用寿命，对桥上实际行驶的车辆轴重和总重必须予以严格限制，一般情况下，不允许采用设计的极限值。因此，设计轴荷载多大，桥上实际行驶车辆的轴荷载也允许多大，这是不对的，车辆设计荷载与车辆轴载、总载限制是两个不同的概念，不可混为一谈。世界上有一些国家制定了车辆轴载限值标准。他们在制定设计车辆荷载标准及车辆轴重限值时，除了考虑本国的国民经济发展水平外，同时考虑了采用重型汽车提高轴重限值而获得的运输经济效益与相应增加的公路基本建设投资及原有公路网的补强改造费用之间的合理平衡。由于提高轴重对公路投资的影响十分惊人，长期以来，各国政府都采用了极其慎重的态度。表6.0.1-1列出了几个经济较发达国家车辆荷载设计值和允许轴载值，表6.0.1-2列举了一些国家和地区的轴载限值。
现行公路桥涵结构设计用车辆荷载标准模式是根据我国建国以后公路上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。经过几十年的修订、完善，其分级逐步完善、科学、合理，基本适应了我国公路桥涵结构发展的需求。 1972年，在修订《标准》时，对原车辆荷载标准进行了一次检查，一方面向用车单位作调查，另一方面对按标准设计的桥梁通过一些重型卡车的能力作了计算比较。调查及计算分析的结果是：公路上最常行驶的车辆，解放牌一级总
汽车等效均布荷载的计算 本工程最小板跨为2.4m×2.5m，板厚180mm，汽车最大轮压为100KN （根据《城市桥梁设计荷载标准》第4.1.3条城—A级车辆荷载）,汽车轮压着地面积为0.6m×0.2m（参考《建筑结构荷载规范》规范说明中4.1.1条“对于20~30T的消防车，可按最大轮压为60kN作用在0.6m ×0.2m的局部面积上的条件决定；”），动力系数为1.3，板顶填土S=0.9m。平面简图详见附图一。 计算过程如下： 一、X方向计算 1.填土中扩散角取30°，tan30°=0.5 2.a x=0.6+2×0.5×0.9=1.5m a y=0.2+2×0.5×0.9=1.1m a x/l x=1.5/2.4=0.625 a y/l x=1.1/2.4=0.458 l y/l x=2.5/2.4=1.042 考虑动力系数后q=1.3P/(a x a y)=78.785kN/m2 简支双向板的绝对最大弯矩： Mx max=0.0843×157.57×1.5×1.1=10.96Kn×m My max=0.0962×157.57×1.5×1.1=12.51Kn×m Me max=0.0368×qe×l2 qe=Me max/0.212=59Kn/m2 二、Y方向计算 1.填土中扩散角取30°，tan30°=0.5
2. a×=0.2+2×0.5×0.9=1.1m a y=0.6+2×0.5×0.9=1.5m a×/l×=1.5/2.4=0.458 a y/l×=1.1/2.4=0.625 l y/l×=2.4/2.5=0.96 考虑动力系数后q=1.3P/(a×a y)=78.785kN/m2 简支双向板的绝对最大弯矩： Mx max=0.0962×157.57×1.5×1.1=12.50Kn×m My max=0.0843×157.57×1.5×1.1=10.96Kn×m Me max=0.0368×qe×l2 qe=Me max/0.23=54.37Kn/m2 附图一
道路桥梁荷载计算与设计方法 摘要：桥梁荷载是指桥梁结构设计所应考虑的各种可能出现的荷载的统称。本文依托实测车辆的统计数据，对桥梁车辆设计荷载进行了研究和分析,为公路桥梁荷载设计理念和设计方法的逐步完善实现科学化和合理化。 关键词：设计荷载；公路桥梁；荷载效应；分项系数 前言 桥梁荷载是指桥梁结构设计所应考虑的各种可能出现的荷载的统称，包括恒载、活载和其他荷载。包括铁路列车活载或公路车辆荷载，及它们所引起的冲击力、离心力、横向摇摆力（铁路列车）、制动力或牵引力，人群荷载，及由列车车辆所增生的土压力等。在公路桥上行驶的车辆种类很多，而且出现机率不同,因此把大量出现的汽车排列成队,作为计算荷载；把出现机率较少的履带车和平板挂车作为验算荷载。车辆活载对桥梁结构所产生的动力效应中，铅直方向的作用力称冲击力、它使桥梁结构增加的挠度或应力对荷载静止时产生的挠度或应力之比称为动力系数μ，也称冲击系数。最近的研究成果把动力系数分为两部分：一为适用于连续完好的线路部分μ1；另一为受线路不均匀性影响部分μ2。动力系数则为μ1与μ2之和。在计算公式中，除考虑桥梁的跨度外，反映了车辆的运行速度和桥梁结构的自振频率。公路桥梁汽车荷载的冲击力为汽车荷载乘以冲击系数，平板挂车和履带车不计冲击力。 1 公路桥梁荷载标准 2004 年修订的《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）采用车道荷载形式。2004 版公路桥梁荷载标准中规定：汽车荷载修改调整为车道荷载的模式，废除车队荷载计算模式。并且提出车道荷载的均布荷载kq和集中荷载KP 的标准值 2 荷载效应计算 2.1 影响线计算 桥梁结构必须承受桥面上行驶车辆时的移动荷载的作用，结构的内力也随作用点结构上的变化而变化。所以需要研究并确定其变化范围和变化规律和内力的最大值此过程中作为设计标准。因此，需要确定的是荷载最不利位置和最大值。首先要确定在移动荷载作用下，结构内力的变化规律，将多种类型的移动荷载抽象成单位移动荷载P=1 的最简单基本形式。只要经过清楚地分析内力变化规律，其他类型的荷载就可以根据单位移动荷载作用下的结构内力变化规律叠加原理求出。影响线是内力（或支座反力）在移动单位荷载的作用下的引起的变化规律的图形。所以，影响线是研究车辆荷载等移动荷载作用下桥梁结构内力最大值的基本工具。初步选定对周围环境的影响的工程规模及结构类型、使用要求、材料
汽车荷载与轮压 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
注：覆土厚度不为表中数值时，其动力系数可按线性内插法确定
4．各类汽车在其投影面积范围（考虑汽车之间的纵向及横向最小间距均为600mm）内 5．目前结构设计计算中，出于对结构抗震设计的考虑，地下室承受的土压力一般均按静止土压力计算，土压力系数值一般取 四设计建议 1．对于直接承受消防车荷载的结构楼面（屋面）板，当符合荷载规范要求时，可进行简化计算，即直接采用表4.1.1中均布活荷载数值；当不符合时，应计算汽车轮压的局部荷载效应
2）依据城市供热管网结构设计规范CJJ 105-2005的规定，轮压在混凝土结构中的扩散按单边1：1考虑，即相当于取图4.1.1-1中扩散角 =450；轮压在土中的扩散按深度每增加1m，单边扩散宽度增加0.7m
自然状态下的土体内水平向有效应力，可以认为与静止土压力相等，土体侧向变形会改变其水平应力状态，最终的水平应力，随着变形的大小和方向而呈现出主动极限平衡和被动极限平衡两种极限状态事实上，地下室的施工工艺决定了其周围的土只能是回填土，应取用相应的主动土压力系数，而静止土压力一般可用在不允许有位移的支护结构，并不适合用于地下室外墙或挡土墙的设计计算中 现阶段地下室外墙或挡土墙的设计计算，可结合设计现状进行适当的调整，即考虑地震往复作用对接近地表之地下室土压力的增大作用，建议地下室顶部土压力可按静止土压力系数计算，而地下室底部土压力系数可按主动土压力系数计算（见图4.1.1 图4.1.1
小型汽车吊上楼面验算计算书 专业:结构 总设计师(项目负责人)：__ _ 审核: ____ ____ _ 校对: ____ __ _ ____ 设计计算人: ____ _________ _
***********所有限公司 2018年1月 汽车吊上楼面施工作业存在两种工况：工况一为汽车吊在楼面上行走的工况，工况二为汽车吊吊装作业时的工况。 一、楼面行走工况 1、设计荷载 根据原结构设计模型，四层楼面设计恒荷载9kN/m2，楼面设计活荷载 8kN/m2，四层楼面楼板厚度120mm，楼板自重恒荷载3kN/m2。因此，汽车吊楼面行走工况下，等效均布荷载不超过（9-3）+8=14kN/m2为宜。汽车吊行走区域如下图所示。 图1汽车吊行走区域布置图
2、吊车荷载及尺寸 3、汽车吊行驶相关参数 15吨小型汽车吊基本尺寸、轮宽及其行驶过程中各轮位置对楼板产生的荷载如下图所示： 图2汽车荷载参数 4、承载力校核 15吨汽车吊行走时，后两轮居于板跨中为最不利工况，如下图：
图3 汽车楼面行走计算简图 4.1 基本资料 4.1.1 工程名称：局部承压计算 4.1.2 周边支承的双向板，按上下和左右支承单向板的绝对最大弯矩等值， 板的跨度Lx ＝3250mm，Ly ＝8000mm，板的厚度h ＝120mm 4.1.3 局部荷载 4.1.3.1 第一局部荷载 局部集中荷载N ＝42kN，荷载作用面的宽度btx ＝200mm，荷载作用面的宽度bty ＝600mm； 垫层厚度s ＝0mm 荷载作用面中心至板左边的距离x ＝1625mm，最左端至板左边的距离x1 ＝1525mm， 最右端至板右边的距离x2 ＝1525mm 荷载作用面中心至板下边的距离y ＝3100mm，最下端至板下边的距离y1 ＝2800mm，
消防车等效均布荷载的计算 【摘要】消防车荷载的取值，一直比较混乱，为使消防车荷载有一个较为合理的取 值,笔者对消防车等效荷载进行了常见的几种情况的计算，供设计界同仁参考。 【关键词】消防车等效荷载轮压扩散角动力系数 消防车荷载的取值,就目前来说,一直比较混乱, 有按《建筑结构荷载规范》（下面简称《荷载规范》）要求单向板（板跨度≥2m）取35kN/㎡、双向板（板跨度≥6m）取20kN/㎡的,也有取等效均布荷载为26kN/㎡的, 还有主梁取0.8X20=16kN/㎡次梁为0.95X20=19kN/㎡的,如此等等,各种取法都有。而消防车荷载的取值又属“强条”。《荷载规范》表4.1.1注第3条：“……;当不符合本表的要求的时候,应将车轮的局部荷载按结构效应的等效原则,换算为等效均布荷载。”即消防车荷载的取值大小应按等效均布荷载计算。这些对每一个设计人员来说,都是清楚的。但是在实际工程中,由于等效均布荷载计算过程较为繁琐, 设计周期又短等各种原因,大都未进行等效均布荷载的计算。一般来说,凡取等效均布荷载的,都没有相应的计算资料, 大都采取“估算”的办法。 就目前成都建筑市场而言,基本上都采用大底盘地下室,其上部修建若干栋多、高层建筑，这样必然出现小区内的消防通道置于地下室的顶板上。而地下室的顶板设计，一般采用井字梁楼盖或十字梁楼盖,板跨大都小于6.0mX6.0m,故消防车荷载是不能取20kN/㎡。而应按规范要求进行等效均布荷载计算（单向板或密肋楼盖较少采用,所以此处仅就双向板进行分析）。为使消防车荷载有一个较为合理的取值,笔者对消防车等效均布荷载进行了常见的几种情况的计算，供设计界同仁参考，以飨读者。 1.荷载计算 消防车荷载均沿消防车道布置。小区道路通常不是很宽，一般在5m左右，所以消防车按单列布置（当小区消防通道宽度≥6 m时，应按并列两辆消防车的布置进行等效均布荷载计算。此种情况,不在本文叙述范围）。为求最不利情况,按两车车尾对车尾的排列，两车尾间净距按500㎜计，消防车总重量按《荷载规范》要求,以300 kN计算。消防车荷载前、后桥轮压及车列布置见图1～图3, 轮压面积按200㎜X600㎜计。
车辆载荷对管道作用的计算方法 1 地面车辆载荷对管道的作用，包括地面行驶的各种车辆，其载重等级、规格形式应根据地面运行要求确定。 .2 地面车辆载荷传递到埋地管道顶部的竖向压力标准值，可按下列方法确定： 2.1 单个轮压传递到管道顶部的竖向压力标准值可按下式计算(图 C.0.2-1)： （2.1-1） 式中q vk—轮压传递到管顶处的竖向压力标准值(kN/m)； Q vi，k—车辆的i个车轮承担的单个轮压标准值(kN)； a i—i个车轮的着地分布长度(m)； b i—i个车轮的着地分布宽度(m)； H—自车行地面自管顶的深度(m)； μd—动力系数，可按表(C.0.2)采用。
图C.0.2-1 单个轮压的传递分布图 (a) 顺轮胎着地宽度的分布；(b)顺轮胎着地长度的分布 图C.0.2-2 两个以上单排轮压综合影响的传递分布图 (a)顺轮胎着地宽度的分布；(b)顺轮胎着地长度的分布 2.2 两个以上单排轮压综合影响传递到管道顶部的竖向压力标准值，可按下式计算(图C.0.2-2)： （2.2-1）
式中：n—车轮的总数量； d bj—沿车轮着地分布宽度方向，相邻两个车轮间的净距(m)。 表C.0.2 动力系数μd 0.250.300.400.500.600.70地面在管 顶(m) 动力系数 1.30 1.25 1.20 1.15 1.05 1.00 μd 2.3 多排轮压综合影响传递到管道顶部的竖向压力标准值，可按下式计算： (2.3-2) 式中m a—沿车轮着地分布宽度方向的车轮排数； m b—沿车轮着地分布长度方向的车轮排数； d aj—沿车轮着地分布长度方向，相邻两个车轮间的净距(m)； 3 当刚性管为整体式结构时，地面车辆荷载的影响应考虑结构的整体作 ： 用，此时作用在管道上的竖向压力标准值可按下式计算(图C.0.3)
关于桥梁荷载与限载的说明 我国公路、城市桥梁设计用标准车辆荷载的基本演变 目前运行的桥梁大多数采用三套设计规范设计建造：《公路桥涵设计通用规范》（JTJ 021-89）、《城市桥梁设计荷载标准》（CJJ77-98）（2008年建设部废除）、《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）。对于89年以前的，其荷载规定类似公路89规范。 1、对于按照《公路桥涵设计通用规范》（JTJ 021-89）及以前规范设计的桥梁，均为车队荷载，所以可按照车队中最重的车辆进行限载，如汽车-10级，应限载15T；汽车-15级，应限载20T；汽车-20级，应限载30T；汽车-超20级，应限载55T。 2、对于按照《城市桥梁设计荷载标准》（CJJ77-98）设计的桥梁，由于其分车道荷载和车辆荷载，车道荷载为均载加集中荷载，是整桥计算荷载，车辆荷载为标准车荷载，是构件及局部计算荷载，城A为70T，城B为30T。由此，可以进行限载，城A限载70T，城B限载30T。 3、对于按照《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）设计的桥梁，荷载总分公路一级和公路二级，并再分车道荷载和车辆荷载，车道荷载为均布荷载+集中荷载，是整桥计算荷载，车辆荷载为标准车荷载，是构件及局部计算荷载，公路一级和公路二级标准车均为55T。由此，不论公路一级还是公路二级，均可限载55T。 综上所述，汽车-10级，应限载15T；汽车-15级，应限载20T；汽车-20级，应限载30T；汽车-超20级，应限载55T。车辆荷载标准汽-20、城B级与公路二级产生的荷载效应相当，应限载30T；汽-超20、城A与公路一级产生的荷载效应相当，应限载55T。
基坑支护设计汽车等效均布荷载计算方法 题，该如何施加，施加多少，现行《建筑基坑支护设计规程》（JGJ120-2012）中并有说明，导致实际基坑支护设计时，汽车超载施加无指导性方法可循。现笔者仅对自己实际工作中的一些想法，提出自己认为切实可行的做法。 基坑开挖过程中需要土方外运，土方外运一般采用前四后八自卸车外运，所前四后八自卸车就是说前面是双桥4个轮,，后面是双桥8个轮子。汽车荷载属于动力荷载，当汽车荷载距离基坑坡顶线超过一定距离时，岩土对汽车荷载起缓冲和扩散作用，当汽车荷载距离超过1.0m时，轮压荷载的动力影响已不明显，可取动力系数为1.0。 前四后八荷载主要在后面双桥上，后面双桥轴距1.4m，轮距1.8m，后轮双桥总轴重600kN，前四后八后桥平面尺寸见下图： 假设汽车外侧轮距离基坑坡顶线 1.0m，计算汽车等效分布荷载作用大小时，车轮扩散压力扩散角取30°。 后轮双桥轮压的扩散面积为（2.4+2) ×（1.6+2）=15.84m2。 则汽车等效分布荷载P=600kN/15.84 m2=37.88 kPa。 计算车轮荷载等效分布深度时，取车轮扩散压力扩散角取45°，则d=1.0m。 假设汽车外侧轮距离基坑坡顶线 2.0m，计算汽车等效分布荷载作用大
小时，车轮扩散压力扩散角取30°。 后轮双桥的轮压的扩散面积为（2.4+4)×（1.6+4）=35.84m2。 则汽车等效分布荷载P=600kN/35.84 m2=16.74kPa。 计算车轮荷载等效分布深度时，取车轮扩散压力扩散角取45°，则d=2.0m。 假设汽车外侧轮距离基坑坡顶线 3.0m，计算汽车等效分布荷载作用大小时，车轮扩散压力扩散角取30°。 后轮双桥的轮压的扩散面积为（2.4+6)×（1.6+6）=63.84m2。 则汽车等效分布荷载P=600kN/63.84 m2=9.40kPa。 计算车轮荷载等效分布深度时，取车轮扩散压力扩散角取45°，则d=3.0m。 现就汽车等效分布荷载大小及作用深度的车轮压力扩散角取值不同做出说明：计算等效分布荷载大小时，现行《建筑地基处理技术规范》（JGJ79--2012）压力扩散角取30°；计算等效分布荷载作用深度时，现行《建筑基坑支护技术规范》（JGJ120-2012）土压力扩散角取45°；两者取值不同主要是从安全角度考虑，计算等效分布荷载大小时，取30°对工程安全有利，计算等效分布荷载作用深度时，取45°对工程安全有利，这也是两本规范土压力扩散角取值不同的原因所在。 通过计算标明基坑边缘车辆超载，距基坑边线距离为1.0~3.0m时，汽车等效局部荷载为35.84~9.40kPa，等效分布深度为1.0~3.0m。 通过以上计算，现对坡顶汽车荷载等效分布荷载及作用深度表作简化，提供如下表格供设计人员设计时使用。
3.2轿车计算实例 3.2.1 根据汽车载荷计算准则对轿车进行计算 b 重量及重心 额定载荷下，重量及重心位置见表3-4。 c 重心高度 从表3-1得出车轮到重心的高度。重心到地面的高度如下式： 535.02tro tfo c a b D h h a b δδ+=+ -=- 式中 h c ------车轮中心到重心的高度247mm 。 D------轮胎直径 607mm tro δ------后轮胎初始变形 15.6mm tfo δ-------前轮胎初始变形16.6mm
a--------重心到前轮的距离 1134 b--------重心到后轮的距离 1256 d 弹簧系的刚度 d1 弹簧刚度 sf k 单侧前轮弹簧刚度 1.46kg/mm sr k 单侧前后轮弹簧刚度 1.47kg/mm d2 轮胎刚度 tf k 单侧前轮胎刚度 19.55 kg/mm tr k 单侧前轮胎刚度 19.55 kg/mm d3 总刚度（k ） 11 1 []s s t t k n k n k -=+ 式中 n s -------弹簧数 k s -------弹簧刚度（单侧） n t -------轮胎数 k t -------轮胎刚度（单侧） 计算结果如下表3-5 弹簧系刚度 d4 弹簧系的初始变形（0δ） 0000()()s t s s s t t W n k R n k δδδ=+=+ 式中 0s δ -------弹簧初始变形 0t δ-------轮胎初始变形 0W ---------弹簧上重量 s R -------加在轮胎上的力 计算结果如表3-6 弹簧系的初始变形 a A 对称上下载荷 a1 A1 同时升起载荷倍数n 可由下式求得 2 2.72 2.7480 1 1.335100012351135n +=+ ?=+ 这种情况下的n 比载荷计算准则所选定的2.0小，但考虑到安全性，在下面的计算中去n=2.0计算结果如表3-7。
6 汽车及人群荷载 6.0.1《标准》（97）中的车辆荷载在形式上为四个等级，即汽车—超20级、挂车—120； 汽车—20级、挂车—100；汽车—15级、挂车—80；汽车—10级、履带—50。 同时规定，新建公路桥涵的设计不采用汽车—15级、挂车—80荷载，只是为便 于国家统计工作的连续性而保留这一级荷载。 《标准》（97）所规定的以车队为计算荷载图式的车辆荷载标准，是设计公路桥 梁及其它构造物所规定的计算荷载。为了保证桥梁的安全储备和使用寿命，对 桥上实际行驶的车辆轴重和总重必须予以严格限制，一般情况下，不允许采用 设计的极限值。因此，设计轴荷载多大，桥上实际行驶车辆的轴荷载也允许多 大，这是不对的，车辆设计荷载与车辆轴载、总载限制是两个不同的概念，不 可混为一谈。世界上有一些国家制定了车辆轴载限值标准。他们在制定设计车 辆荷载标准及车辆轴重限值时，除了考虑本国的国民经济发展水平外，同时考 虑了采用重型汽车提高轴重限值而获得的运输经济效益与相应增加的公路基本 建设投资及原有公路网的补强改造费用之间的合理平衡。由于提高轴重对公路 投资的影响十分惊人，长期以来，各国政府都采用了极其慎重的态度。表6.0.1-1 列出了几个经济较发达国家车辆荷载设计值和允许轴载值，表6.0.1-2列举了 一些国家和地区的轴载限值。
现行公路桥涵结构设计用车辆荷载标准模式是根据我国建国以后公路上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。经过几十年的修订、完善，其分级逐步完善、科学、合理，基本适应了我国公路桥涵结构发展的需求。
1972年，在修订《标准》时，对原车辆荷载标准进行了一次检查，一方面向用车单位作调查，另一方面对按标准设计的桥梁通过一些重型卡车的能力作了计算比较。调查及计算分析的结果是：公路上最常行驶的车辆，解放牌一级总重不超过100kN，改装后的黄河牌和一些越野车总重不超过300kN，这些都不超过或略超过标准车加重车，对较重的车要加以验算。 鉴于车辆总重和轴重日趋增大，轴数也日渐增多，特别是发展大型集装箱运输后，通往集装箱港口码头的公路桥涵需考虑集装箱半挂车能否正常通行，而从一些计算资料可以看出，有些较重的卡车、自卸车、吊车和半挂、全挂车，在按汽车—20级、挂车—100设计的桥梁上还不能自由通行，因此，有必要在原有的车辆荷载标准中，增加一个较高的等级。 《标准》（81）确定，增加荷载等级汽车—超20级时，考虑了1978年京塘高速公路初步设计提出的两重车列形式，一是200kN车队或300kN车队插入一辆550kN 半挂车；二是原汽车—20级乘1.5倍，间距不变。后者虽然便于记忆和计算使用，但实际上并无300kN双轴车和450kN三轴车的车型，因此选定用200kN车队插入一辆550kN半挂车，车辆间距仍取15m，加重车前后的间距取10 m。在缺乏更多资料和科研成果的情况下，标准推荐暂用550kN半挂车插入200kN车队的形式作为新增加的车辆荷载等级标准即汽车—超20级。 为了保证桥涵的安全，对按荷载标准设计的桥梁的极限通过能力进行了计算。在制方《标准》（72）时曾对三个等级的荷载标准作过验算；制订《标准》（81）时，又检查了各级桥梁的极限通过能力，所用车辆除我国自己生产的车型外，也考虑了进口的车型。各国生产的普通载重卡车较重的是三轴车，而各国法定的车辆总重及轴重的限制，最大车重300kN左右，极个别超过300kN。载重更大的车辆则向半挂车发展。普通卡车有四轴的，其作用不比三轴大。同吨位卡车大多有长短车身之分，其轴距亦不同。验算通过能力时，选用了总重超过300kN或轴重超过120kN或重吨位轴距较短的车型。另外还选用了日渐增多的吊车，其重型四轴车可代表我国生产的双轴转向的四轴卡车。自卸车选用了载重120kN到320kN的各种车型。半挂车和全挂车取用载重150kN到500kN的各种车型。从验算结果看，上述车型通过汽车—15级桥梁的情况大体上比通过汽车—20级桥梁降低一级，即可以与标准车同时以单辆车慢行通过的只能单独通过、可以单独通过的只能单车慢车通过。 同时，又将在按汽车—20级荷载设计的桥梁上不易通过的重型车如Coles（柯尔斯）100t吊车、380（320kN自卸车）、汉阳960（500kN半挂车）及汉阳881全挂车等，与550kN半挂插入200kN车队作了比较，如以弯矩控制，跨径30m以下可与550kN半挂车队混行通过，跨径30m以上可单车通过，且都比汽车—20级通过情况为好。但是它与汽车—20集相比，级差不大，如跨径50m以下单向宽11.7m 的简支梁桥、汽车—超20级的弯矩只比汽车—20级增大12%，剪力平均增大17%；对净-7（m）的双车道桥，则分别增大3.4%和5.9%，似乎不足以形成一级，整个车辆荷载标准如何分级有待于进一步的研究。
桥梁 桥梁的组成：桥梁由上部构造、下部构造和附属构造组成。 上部构造（桥跨结构）：包括承重结构和桥面系 下部构造：桥台、桥墩、基础 附属构造物：桥头引道、锥形护坡、护岸、导流工程 桥梁的分类： 按跨径总长和孔径分：特大桥、大桥、中桥、小桥、涵洞 按桥梁上部构造使用的材料分：木桥、圬工桥、钢筋混凝土桥、钢桥 按主要承重构件的受力情况分：梁式桥、拱桥、刚架桥、吊桥、组合体系桥 按使用年限分：永久性桥、半永久性桥、临时性桥 按行车道位置分：上承式，下承式，中承式（跨线桥、高架桥、浸水桥、浮桥、开启桥）1桥梁的汽车荷载标准是设计桥梁时的主要指标。我国《公路桥涵通用设计规范》规定的荷载标准分为四个等级：1。汽车—超20级、挂车—120，2汽车—20级、挂车—100，3汽车—15级、挂车—80，4汽车—10级、履带—50。公路等级不同，选用的汽车荷载等级也不同。（169） 2车辆荷载（计算荷载和验算荷载） 3桥涵设计的一般概念：①桥位选择为了使修建的桥梁能安全使用，同时要使修建费用最省，一般要考虑再哪里选桥位②自然条件资料收集及计算。包括最大流量、最高洪水位、最大流速。是为了使桥梁能满足河道流水的一定洪水水位及相应洪水流量的要求，需要对桥位处河段的水文资料进行调查、勘测、收集并进行水文计算③桥型方案的比选及结构设计计算④桥梁的汽车荷载标准，桥梁的汽车荷载标准是设计桥梁时的主要指标。（169） 4桥面防排水设施： 1)桥面排水。在桥面上除设置纵横坡排水外，常常需要设置一定数量的泄水管。当桥面纵坡大于2％而桥长大于50m时，每隔12-15m设置一个；桥面纵坡小于2％时，一般顺桥长方向每隔6-8m设置一个。 2)防水层。桥面防水层设置在桥面铺装层下面，它将透过铺装层渗下来的雨水汇集到排水设施(泄水管)排出。桥面伸缩缝处应连续铺设，不可切断；桥面纵向应铺过桥台背；截面横向两侧，则应伸过缘石底面从人行道与缘石砌缝里向上叠起lOOmm。 例题、在桥面上除设置纵横坡排水外，常常需要设置一定数量的泄水管。当桥面纵坡大于2％而桥长大于50m时，每隔[ ]设置一个。 桥面的泄水管、排水槽如有堵塞应及时疏通。泄水管下端应露出不少于10厘米（42） 5桥面伸缩缝：为满足桥面变形的要求，通常在两梁端之间、梁端与桥台之间或桥梁的铰接位置上设置伸缩缝。 伸缩缝的构造要求要求伸缩缝在平行、垂直于桥梁轴线的两个方向，均能自由伸缩，牢固可靠，车辆行驶过时应平顺、无突跳与噪声；要能防止雨水和垃圾泥土渗入阻塞；安装、检查、养护、消除污物都要简易方便。在设置伸缩缝处，栏杆与桥面铺装都要断开。 要求伸缩缝在平行、垂直于桥梁轴线的两个方向，均能自由伸缩，牢固可靠，车辆行驶过时应平顺、无突跳与噪声；要能防止雨水和垃圾泥土渗入阻塞；安装、检查、养护、消除污物都要简易方便。在设置伸缩缝处，栏杆与桥面铺装都要断开。桥梁伸缩缝作用：（1）是在温度变化情况下，保证桥梁热胀冷缩自由；（2）是保证车辆平稳通过桥梁端部的桥面。