新旧规范桥梁设计荷载讲解

《桥梁设计新旧规范对比》文章简介：一、材料强度取值预应力混凝土连续梁桥主要采用强度较高的混凝土、普通钢筋和预应力钢筋，三种材料在新旧规范中在种类和强度方面与旧规范有区别。

（一一、材料强度取值预应力混凝土连续梁桥主要采用强度较高的混凝土、普通钢筋和预应力钢筋，三种材料在新旧规范中在种类和强度方面与旧规范有区别。

（一）混凝土强度取值旧规范混凝土标号为边长200mm的立方体试件，标准值取85％保证率的抗压强度，新规范混凝土强度等级是边长为150mm的立方体试件，具有95％保证率的抗压强度标准值。

与旧规范相比．新规范相应混凝土强度取值降低，说明对混凝土的要求有一定提高。

并且将混凝土的强度等级拓宽到。

（二）普通钢筋强度取值新规范选用的钢筋来自最新国家标准．钢筋抗拉强度标准值应具有不小于95％的保证率。

与旧规范相比．相应钢筋强度取值稍有增加。

新规范对混凝土与钢筋材料强度的保证率统一为95％．更加科学、合理。

新规范取消了原标准（原IV级）钢筋，新规范提出了冷轧带肋钢筋仅用于按构造要求配置的钢筋网。

（三）预应力钢筋强度取值新规范以采用钢绞线和钢丝为主，精轧螺纹钢仅适用于中、小构建或者竖、横钢筋。

旧规范冷拉钢筋一律取消。

对旧规范中的七根钢丝捻制成的钢绞线的公称直径d=9.5、11.1、12.7、15.2mm。

对于钢丝增加了螺旋肋钢丝，公称直径d=4~9mm，预应力钢绞线和钢丝分为I级松弛（普通松弛）和II级松弛（低松弛）。

钢绞线和钢丝的抗拉强度标准值，取自现国家标准规定的极限抗拉强度。

按照最新国家标准的规定，钢绞线和钢丝的条件屈服点为其抗拉强度的0.85倍，考虑旧规范钢绞线和钢丝的安全系数在设计强度基础上再取1.25，因此新规范钢绞线和钢丝的抗拉强度设计值取为，即将其抗拉强度标准值除以材料分项系数而得。

二、汽车荷载新规范将汽车作用分为公路I级和公路II级．结构整体计算采用车道荷载模式．局部分析计算采用车辆荷载模式．替代了旧规范中的的汽车超20级和汽车20级。

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。

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。

新、旧《公路桥涵设计通用规范》中汽车荷载作用的比较分析刘兵;潘芳【摘要】2015年实施的《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2015)将各等级公路的设计荷载及安全等级等进行重新修订.修订后原有部颁空心板通用图在新标准下适用度及已建的各等级公路中小跨度桥梁安全度,一直被设计者和桥梁管养部门所关心.文章以部颁的10m、13m、16m、20 m标准跨径的部分预应力混凝土空心板为研究对象,通过对比空心板跨中承载能力的变化,评价已建成的中、小跨径空心板安全度.研究表明10m、13m跨径空心板的部分中、边板通用图已不能适应新规范的变化;已建成的二、三、四级公路上的中桥及二级公路上的小桥的承载能力已无法满足新规范的要求.【期刊名称】《现代交通技术》【年(卷),期】2017(014)003【总页数】5页(P57-61)【关键词】桥梁工程;设计规范;车道荷载;承载能力【作者】刘兵;潘芳【作者单位】中设设计集团股份有限公司,江苏南京210004;江苏东交工程设计顾问有限公司,江苏南京210002【正文语种】中文【中图分类】U441+.2随着公路桥梁的大规模建设，已使用了11年的《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60—2004）（以下简称《老规范》）进行了修订，新规范（JTG D60—2015）于2015-12正式实施［1-2］，《新规范》从以下几个方面对《老规范》进行了补充和修改：（1）增加了桥涵结构的设计使用年限规定，有利于提升公路桥涵耐久性，促进行业可持续发展；（2）明确了各类公路桥涵结构设计安全等级，对除特大桥外的其他公路桥涵设计安全等级的要求加以提高；（3）改进了作用组合分类及计算方法；（4）调整了公路桥梁设计汽车荷载标准。

设计使用年限是体现桥涵结构耐久性的重要指标，美国、英国、新西兰和日本等多国的桥梁设计规范对桥梁设计使用年限均有明确的规定［3］。

日本提出桥梁的设计使用年限大约为100年；英国规定桥梁的设计年限为120年；美国要求对桥梁的设计使用年限不少于75～100年；欧洲共同体在桥梁设计规范中规定桥梁的设计使用年限为100年。

桥梁的设计荷载2.1.1 公路桥涵的汽车荷载《公路桥涵设计通用规范》（JDG D60-2004）将公路桥梁汽车荷载分为公路-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如图2-3所示。

图2-3 公路桥梁车道荷载公路-Ⅰ级车道荷载的均布荷载标准值为＝10.5kN/m，集中荷载标准值按表 2-4选取：k q k P 表2-4 公路桥梁集中荷载标准值计算跨径集中荷载标准值k P 备注5m ≤L480kN m 305m <<L采用直线内插求得50m ≥L360kN计算剪力效应时，上述荷载标准值应乘以1.2的系数。

公路-Ⅱ级车道荷载的均布荷载标准值和集中荷载标准值为公路-Ⅰ级车道荷载的0.75倍。

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，集中荷载标准值只作用于相应影响线中一个影响线峰值处。

k q k P 公路桥梁车辆荷载的立面、平面尺寸如图2-4，其主要技术指标规定如表2-5。

公路-Ⅰ级和公路-Ⅱ级汽车荷载采用相同的车辆荷载标准值。

(a) 立面 (b) 平面 图2-4 公路桥梁车辆荷载布置图(单位：kN.m) 表2-5 公路桥梁车辆荷载主要技术指标项 目 单 位 技 术 指 标项 目 单 位 技 术 指 标车辆重力标准值 kN 550 轮距m 1.8 前轴重力标准值 kN 30 前轮着地宽度及长度 m 0.3×0.2 中轴重力标准值kN2×120中、后轮着地宽度及长度m0.6×0.2后轴重力标准值kN 2×140 车辆外形尺寸(长×宽)m 15×2.5轴距m3+1.4+7+1.4公路工程技术旧标准中把大量、经常出现的汽车荷载排列成车队形式，作为设计荷载，把偶然、个别出现的平板挂车和履带车作为验算荷载。

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。

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：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,桥面净空为净一7m+2X1.75m。

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。

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。

桥梁荷载规范桥梁荷载规范是指为了确保桥梁运行安全和正常使用而制定的一系列规范和标准。

桥梁荷载规范的主要内容包括荷载类型、荷载标准、荷载计算方法等方面。

首先，在桥梁荷载规范中，荷载类型主要包括永久荷载和可变荷载两类。

永久荷载是指对桥梁产生长期作用且保持恒定的荷载，如桥梁自重、路面、护栏等的重量。

可变荷载是指对桥梁产生短期作用且在时间和空间上变化的荷载，如车辆荷载、人行荷载等。

荷载类型的分类对桥梁的设计、建造和维护起到了关键的作用。

其次，桥梁荷载规范中规定了不同类型桥梁的荷载标准。

根据桥梁的不同用途和重要性，将桥梁划分为不同等级，对应不同的荷载标准。

例如，高速公路桥梁、铁路桥梁和市区交通桥梁等分别有不同的荷载标准。

荷载标准的制定考虑了桥梁的结构强度、挠度、稳定性等因素，以确保桥梁在各种荷载作用下的安全性和可靠性。

此外，桥梁荷载规范中还包括了荷载计算方法。

荷载计算是桥梁设计和评估的基础，是确定桥梁结构尺寸和材料的重要依据。

桥梁荷载计算主要分为静态荷载计算和动态荷载计算。

静态荷载计算是指桥梁在静止状态下所受到的各种荷载的计算，包括永久荷载和可变荷载。

动态荷载计算是指桥梁在运行状态下所受到的动态荷载的计算，如车辆行驶时对桥梁产生的摩擦力、惯性力等。

荷载计算方法要求准确、科学，并且考虑到各种不确定因素，以保证桥梁设计的合理性和安全性。

总结起来，桥梁荷载规范是桥梁工程中非常重要的一部分。

它规定了桥梁荷载类型、荷载标准和荷载计算方法，确保了桥梁的设计、建造和使用的安全性和可靠性。

桥梁荷载规范的制定和实施对于保障公众交通安全、促进经济发展、改善民众出行条件等具有重要意义。