国内规范与美国AASHTO LRFD规范汽车荷载对比

论述公路桥梁荷载横向分布系数章娜娜，陈水生华东交通大学土木建筑学院，南昌 (330013)E-mail: nn860227jd@摘要：本文就目前国内外对公路桥梁荷载横向分布系数的研究现状，做了一个较全面的综述。

国内主要从常用的三大理论计算法出发，讨论有偏心压力法、修正偏心压力、弹性支承连续梁法、广义梁格法、铰接板（梁）法、刚接板（梁）法、及比拟正交异性板法（G-M法）。

本文还补充了杠杆原理法及简化计算法。

国外一般采用经验公式来计算荷载横向分布系数，主要从AASHTO标准规范和AASHTO-LRFD规范中的规定，分析桥梁各影响参数，有桥梁跨度()l、主梁间距()S、桥面板的厚度()s t、主梁刚度()g K、横隔梁（板）的数量及位置、车载类型及布载位置、车辆间距、栏杆及横跨比等；曲线桥还应讨论曲线半径及角度等，得出相关参数影响，最后得出用有限元分析法计算的桥梁荷载横向分布系数较其它方法更精确。

关键词：公路桥梁；荷载横向分布系数；理论计算方法；有限元分析法；参数1.概述随着国民经济的发展，对交通的需求日益提高，众多的高速公路及城市快速干道相继修建。

公路桥梁上行驶车辆的轴重加重、速度提高，车流密度也相应提高。

使之在设计过程中如何确保桥梁结构在使用寿命期限内的安全性，准确计算各片梁所需承担的最大活载弯矩就显得尤为重要。

特别是对于中小跨多片梁型的桥梁，当跨数较多时，用测试横向分布状态的方法对桥梁运营状态进行评价，具有简洁、实用、可靠等优点，具有较高的推广价值。

所谓荷载横向分布系数（Lateral Distribution Factor of live load）是指公路车辆荷载在桥梁横向各主梁间分配的百分数。

普通简支桥梁中它和各主梁间的联结方式（铰接或刚接），有无内横梁及其数目，断面的抗弯刚度和抗扭刚度，以及车辆荷载在桥上的位置等有关。

它是一个复杂的空间结构问题，在桥梁设计中常简化为平面问题而引用荷载横向分布系数[1]。

容许应力设计法 （ASD）
Qi RE/FS
Qi 荷载， RE 弹性承载力， FS 安全系数
荷载系数设计法 （LFD）
i 荷载系数，
iQi R
Qi 荷载， 强度折减系数， R 承载力
荷载和抗力系数设计法 (LRFD)
iiQ i R nR r
i 荷载修正系数， i 荷载系数， Qi 名义荷载效应， 强度折减系数，
Rn 名义承载力， Rr 乘上系数的承载力
A
8
规范特点-车辆荷载
标准规范 HS20卡车
• LRFD规范使用了新的载荷HL-93,它包括HS20卡车和一个均匀分布力； • 卡车考虑冲击系数，而均布力没有冲击系数； • 连续梁桥负弯矩区域内力和桥中跨支座反力，沿桥纵向放置两辆卡车， 两车相距15m，并布置均布力，所得到的结构内力和支座反力的90%作 为最终设计荷载。
上个世纪80年代，荷载和抗力系数设计方法被越来越多国家采用， 美国标准规范已经落后于时代要求。1986年安排了一个项目研究当 前世界各个规范特点和开发新规范的可行性；
1990年，第一版《AASHTO 荷载和抗力系数桥梁设计规范》发表 （AASHTO LRFD Bridge Design Specification），共4份草稿版本
美国从1921年开始编写公路桥梁设计规范，美国州公路协会于1931 年发表了《公路桥梁标准规范》(Standard Specifications for Highway Bridges），容许应力法(Allowable Stress Design) 被运用 这规范中；
上世纪70年代，荷载系数设计方法（Load Factor Design) 被加入的 这个规范中，该规范出版以来共有17个版本，一直到2002年停止更 新；

组合箱 粱
整体 式箱 粱
３ ． ４整体式箱梁荷载组合效应对 比。中美规范对组合箱梁的荷载组
合效应对 比。中美规范在整体式箱梁上产生的弯矩组合效应总体值趋 设服 务 。 １中美组合效应对比分析计算模型 势相 同，且与跨径成正 比，中美规范产生 的弯矩组合效应增长规律一 考虑采用桥梁的截面形式选择国内常用的 梁、 板梁 、 组合箱梁及 致 ， 且 中美弯矩效应值的差值之较为稳定 ， 差值基本在 ２ ０ ０ ０ ｋ Ｎ ／ ｍ左右。 其 中，美国规范产 生的荷载效应值 比我 国规范 比我 国规 范值 大 ５ ％ 整体式箱梁， 桥梁半幅横向宽度统一选取 １ ２ ． ７ ５ ｍ。（ 表１ ） ， 。 左右 ， 且随着跨径的增大而减小。中美规范在整体式箱梁上产生 将中美规范中的汽车荷载加载于选取的桥梁上，分别计算其产生 １ 的荷载效应 ， 并按照中美各 自规范规定进行荷载效应组合 ， 以得到不同 的弯矩组合效应总体值趋势相同， 且与跨径成正比， 且我国规范组合效 规范下的荷载组合效应值 ，将中美规范荷载效应组合值与 中国桥梁规 应值 比美 国大 ３ ％ １ ２ ％左右，差值随着跨径的增大逐渐呈先大后小再 范效应值进行对比分析，判断我国汽车荷载组合效应与美 国桥梁规范 大的趋势 ， 在３ ０ ｍ左右差值不大。 ４结 论 荷载组合效应有和借鉴和完善之处 ，对我国现行规范汽车标准值进行 中美两国的桥梁规范所规定 的汽车荷载作用下的荷载效应值大不 适用 平 价。 计算选取桥梁 的恒载和汽车荷载的组合效应 ， 并对弯矩和 剪力组合效应进行对 比分析。 相同。对于中美两 国的荷载标准而言， 与跨径呈正 比， 荷载效应值的变 ２基本理论的计算假定 ： 化趋势基本相同， 且 比较稳定 ， 比值基本都在 １ Ｏ ％左右 。同时对于各类 ①本文的桥梁为简支梁 ； ②对于不 同截面形式的桥梁， 中美两 国使 桥型来说一般中国桥梁规范的弯矩效应值 比美 国桥梁规范的弯矩值效 用同一横 向分布系数 ； ③不考虑汽车冲击系数 ； ④中美两国规范中对于 应值要小， 而剪力效应值却正好相反 ， 同时中美两国桥梁规范的弯矩值 两车道不考虑车道折减， 所以本次计算选择两车道计算 ， 以确保中美规 效应相 比于剪力效应值的变化趋势要稳定些。 范标准值ｉ 亍 对 比， 恒载取 ２ ５ ｋ Ｎ ／ １ Ｔ Ｉ 。按照中美规范要求 ， 将汽车荷载 针对大跨径桥梁来说 ，我 国荷载标准对跨中弯矩的富余值较美国 分别以最不利的方式作用在桥梁上 ， 从而得到荷载组合效应值。 规范要小 ， 而支点剪力效应值考虑偏于保守 ， 所以我们在设计大型桥梁 ３ 中美 两国规 范荷载 组合 效应对 比分 析牌 轫 时候在计算满足我国荷载标准值时候，同时也要参考美国规范的汁算 ３ ． １中美规范板梁荷载组合效 直对 比。 中美规范在板梁上产生的弯 标准。 目前， 我国桥梁的建筑水平 已经从整体上步入国际先进行列 ， 但 矩组合效应值的总体趋势基本相同 ， 弯矩组合效应值且与跨径成正 比， 桥梁方面的标准规范跟不上建设的速度 。 因此 ， 需要化大力气进一步加 组合效应差值在 ５ ％ １ ４ ％ 以内， 目差值随着跨径增大而增大。 美 国规范 强公路桥梁设计 、 施工、 检验 、 评定 、 维修养护等标准 的研究和制定Ｔ 比中国规范组合所产生的弯矩要大。 板梁随着跨径的增加 ， 中美桥梁 自 作， 同时 需加强 和重 视 。要进 一 步化 大力气 集 中消 化 、 吸收 国外 在桥 梁 重与汽车荷载在板梁上产生的剪荷载组合效应值趋势相同，美 国比我 建设方面的优秀经验和教训 ， 避免走弯路 ， 实现我国公路桥涵工程的町 国规范效应产生的组合效应小 ３％ １ ３ ％， 且其差值随着跨径增大而增 持续跨越式发展。 大。但是美国规范比中国规范组合所产生的弯矩就小了些。 参考 文献 ３ ． ２ Ｔ梁荷载组合效应对比。中美规范对 Ｔ梁的荷载组合效应对 ［ １ ｌ ｒ ｒ Ｇ Ｄ ６ ２ ２ ０ ０ ４ 公 路钢 筋 混凝 土及 预应 力 混凝 土桥 涵设 计规 范【 ｓ 】 ． 北 人 民交通 出版社 ２ ０ ０ ４ ． 比。 中美规范在 Ｔ 梁上产生的弯矩组合效应总体值趋势相同 ， 且与跨径 京： 成正比， 美国规范产生的荷载效应值 比我国规范大 ５ ％以内， 且差值随 ［ ２ ］ Ｊ Ｔ Ｇ Ｄ ６ ０ － ２ ０ ０ ４ 公 路桥 涵设 计 通用规 范 『 ｓ ］ ．北京： 人 民 交通 出版社 ， ００ ４． 着跨径增大而增大。 美国规范比中国规范组合所产生的弯矩要大。 中美 ２ 规范在 Ｔ梁上产生的弯矩组合效应总体值趋势相同，中国规范的剪荷 ［ ３ ｐ Ｌ 伟杰 ， 陈思甜． 中美两国汽车荷载规范的比较研 究 ． 重庆 ： 重庆交 载组合效应值大， 美国规范产生的剪荷载组合效应值较小。 美国规范产 通 大学研 究生 院． 生的剪荷载组合效应值比我国规范相比小 １ ２ ％～ １ ７ ％左右 ， 其剪荷载组 ［ ４ ］ 周 勇军， 梁 玉照， 贺拴 海． 公路 桥 梁 汽 车荷 载标 准值 对 比分 析【 Ｊ Ｊ ． 长安 大 合效应的比直随着跨径的增大在减大。 ￣， ２ Ｏ ｌ Ｏ ， ２ ７ （ ３ ） ： １ ０ ２ － １ ０ ８ ． ３ ． ３ 组合箱梁荷载组合效应对 比。 中美规范对组合箱梁的荷载组合 ［ ￣ ］ Ｌ Ｒ Ｆ Ｄ Ｂ ｒ ｉ ｄ ｇ ｅ Ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ Ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ｆ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ． １ ｅ ｄ （ ２ ０ ０ ５ ） ． Ａ ｍｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｎ Ａ ｓ ｓ ｏ ｃ ｉ ａ — 效应对 比。中美规范在组合箱梁上产生的弯矩组合效应的总体值趋势 ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｓ ｔ ａ ｔ ｅ Ｈｉ ｇ ｈ ｗａ ｙ ａ ｎ ｄ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｏ ｉｃ ｆ ｉ ａ ｌ ｓ ，Ｗ ａ ｓ ｈ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｎ ， Ｄ． Ｃ ， ０ ０ ５ ． 相同，且与跨径成正 比，中美弯矩效 应值 的差值较 为稳定 ，基本在 ２ ５ ０ ０ ｋ Ｍ ／ ｍ左右。美国规范中的组合值所产生的弯矩大于中国规范组合 ［ ６ ］ 吴腾 ， 葛耀君 ， 熊涪现行国内外公路桥梁汽车荷载及其响应的比较『 Ｊ １ ． 所产生的弯矩， 但是差值在 ６ ． ７ ％＇ － １ １ ． ５ ％以内。 中美规范在组合箱梁上产 结构工程 ￣， ２ ０ ０ ８ ． 生的弯矩组合效应 的总体值趋势相同， 且与跨径成正比， 中美弯矩效应 王向阳， 季少波， 石明强． 中美桥梁设计规 范的 内力计算比较研究ｌ Ｊ ｊ － 世 值的差异比值较为稳定。其中中国规范所产生的剪荷载组合效应值大 界桥 梁， ２ ０ ０ ７ ． 于美 国规范值 ， 比美国大 １ ２ ￣ ／ ￣１ ７ ％。 ［ ８ １ ￣ ｔ ． 参考国外设计规范试论我 国公路桥梁设计荷载 ． 公路 ， ２ ０ ０ １ ．

国内规范与美国AASHTO LRFD规范汽车荷载对比摘要：随着国内基础设施建设市场不断向海外拓展，国外同行业规范标准越来越多的被我们所接触到。

本文通过对国内规范与美国规范关于汽车荷载标准的简单对比阐述了两种规范对汽车荷载标准规定的差异。

关键词：国内规范；美国规范；汽车荷载；对比近几年随着国外市场的不断拓展，国内基础设施建设行业在亚洲、非洲等地承担了多条公路援建项目。

在这些国家中，美国桥梁结构设计规范(AASHTO LRFD)被普遍采用。

而美国桥梁设计规范(AASHTO LRFD)与国内的《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）在一些标准规定方面存在着差异。

下面本文作者将根据所参与的一个国外项目对国内规范与美国规范汽关于车荷载标准的差异做简单对比。

在2012年参加了某国外援建项目的设计工作，根据当地政府要求考虑采用美国规范的相关标准规定作为本项目的建设标准。

为顺利完成本项目，我们对美国相关规范标准进行了深入学习，并对国内外规范标准做了简单对比。

下面是对汽车荷载标准所做的简单对比情况。

一、汽车荷载标准规定对比根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）4.3条规定汽车荷载分为公路-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。

公路-Ⅰ级车道荷载的均布荷载qk=10.5kN/m;集中荷载Pk根据桥梁计算跨径变化而变化。

桥梁计算跨径小于或等于5m时，Pk=180KN；当桥梁计算跨径大于或等于50m时Pk=360KN；公路-Ⅱ级车道荷载的均布荷载qk和集中荷载Pk按公路-Ⅰ级车道荷载的0.75倍采用。

根据美国AASHTO LRFD规范3.1.6.2条规定，设计汽车活载考虑了三种荷载：设计货车、设计双轴、设计车道荷载。

设计车道荷载分别与设计货车和设计双轴进行效应组合，取最不利组合作为控制组合。

设计车道荷载为均布荷载qk=9.3kN/m；设计双轴为一对110KN的轴，轴距1.2m；设计货车分为HS 25、HS 20等型号，型号不同，总轴重不同。

中美两国钢结构抗震设计对比分析钢结构建筑应用日益广泛，在设计时仍需考虑地震作用，就中国和美国在钢结构抗震设计方面的不同进行了对比分析。

标签：钢结构；抗震设计；中国和美国doi：10.19311/ki.16723198.2016.12.0941美国钢结构抗震设计的发展1923年，美国钢结构协会制定了第一个钢结构设计规范，该规范是以容许应力为基本原则的设计法，经过多次修改，在1961年，其格式与内容基本上形成了固定模式。

1986年，AISC规范委员会提出了以概率理论为基础编写的荷载和抗力分项系数钢结构设计规范，简称LRFD。

以概率理论为基础编写的ASCE/SEI 7—05，作为美国各种设计理论依据，后该理论被不断修改与改进。

美国工程结构抗震设计大体上分为三种，国家标准、协会标准以及地方标准。

发展过程大致经过初创、发展、统一几个阶段。

1925年，出现了第一个建筑结构抗震设计规范UBC，紧接着又出现了NBC，SBC。

美国的抗震目标是把地震伤害降到最小化，即那些专门为人民提供生命安全、财产安全保障的设施，要按照他们的作用进行改造，加强它们的防震性能，使它们在震后也能正常的运行工作。

该抗震目标把抗震强度分为两个等级，即“设计地震”和“最大考虑地震”。

“最大考虑地震”是指五十年的超越概率为百分之二的地震；“设计地震”的加速度是“最大强度地震”的三分之二。

2中国抗震设计规范中国抗震规范提出的抗震目标为三水准，即“小震不坏，中震可修，大震不倒”。

第一水准是指，当某地区所受到的地震强度伤害低于该地区所预防的强度时，遇到这种地震，震后可以不用修复，继续正常使用；第二水准是指，当某地区所受到的地震强度伤害等于该地区所预防的地震强度时，建筑物可能会受到小的或局部损伤，只需进行简单的修理甚至不用修理，就可以继续使用；第三水准是指，当某地区遇到的地震强度远大于他所预防的强度时，不会导致房屋坍塌或危及到人的生命财产安全。

其中，小震五十年的超越概率为63.2%；中震是指五十年的超越概率为10%，相当于美国的“设计地震”等级；大震是指五十年的超越概率为2%到3%，相当于美国的“最大考虑地震”等级。

文章编号:1001－7291(2018)04－0109－05文献标识码:B中英现行桥梁规范汽车载荷对比研究曾卓1，2，范世磊3，徐超1，2，罗齐3，高荣雄3(1.海工结构新材料及维护加固技术湖北省重点实验室，湖北武汉430040; 2.中交武汉港湾工程设计研究院有限公司，湖北武汉430040; 3.华中科技大学，土木工程与力学学院，湖北武汉430074)摘要:为适应海外工程建设的需要和为桥梁设计规范的修订提供参考，对比研究英国桥梁设计规范(BS5400－2－2006)与中国现行桥梁设计规范关于汽车荷载的模式和相关规定。

基于可靠度理论，深入探究了中英两国规范关于汽车荷载模式的制定依据及其理论背景。

在此基础上，总结了两国规范关于汽车设计荷载模式及其效应的异同，并通过算例比较两国规范关于汽车荷载的应用差异。

关键词:公路桥梁;汽车荷载;规范对比;桥梁设计规范;BS5400本文对中国桥梁设计通用规范(JTG D60—2015)(以下简称“中标”)与英国桥梁设计规范(BS5400－2－2006)(以下简称“英标”)关于汽车荷载部分，对汽车荷载从四个方面(车道划分、荷载标准、车道折减、冲击荷载)进行深入对比，同时对汽车荷载模式的制定理论背景进行分析。

最后，以一桥梁算例，对其二者异同进行梳理。

1汽车荷载1.1车道划分桥梁结构的汽车荷载效应与桥宽、桥长紧密关联。

两国现行规范对桥面车道的划分如表1。

英标中还规定，当车道宽在5m以内时，将车道宽度分成两部分，其中一部分宽度为2.5m，该部分按标准车道荷载加载;余下的部分按5kN/m2的均布荷载加载。

由表1可知，当车道数相同时，英标车道宽度普遍小于中标，无论车道数多少，英标车道总宽大体比中标小2.5m。

反之，若相同的桥面车行道宽度，则按英标划分的车道数一般多于中标。

按中标规定，当车道宽度相同时，双向通行的桥面车道数则一般少于单向车道。

差异的主要影响因素是二者对道路安全要求和基于汽车工业发展水平不同而导致的。

设 计 双 轴 （Ｂ） 设 计 车 道 （Ｃ） ２ 辆 设 计 货 车 （Ｄ）
ｍａｘ（Ａ＋Ｃ，Ｂ＋Ｃ， ０．９Ｃ＋０．９Ｄ）
ｍａｘ（Ａ＋Ｃ，Ｂ＋Ｃ）
｛ 并记 Ｉｋ１ ＝ （Ｄ２ ＋Ｄ４）／ｈ Ｉｋ２ ＝ （Ｄ０ ＋Ｄ１ ＋Ｄ３）／ｈ 则区间［ａ，ｘｉ］上ｎ 辆轻车可能发生 的 最 不 利 内 力为ｕｎ（ｉ）＝Ｍ （ａ，ｘｉ），经 数 学 推 导 知ｕｎ（ｉ）满 足 如 下递推公式： ｕｎ＋１（ｉ）＝ ｍａｘ｛ｆ（ｘｉ）＋ｕｎ（ｉ－Ｉｋ１），ｕｎ＋１（ｉ－１）｝
ＨＬ－９３设计汽车荷载在 ＭＩＤＡＳ Ｃｉｖｉｌ通用有限元软件中的快速实现方法。对国外某实桥进行 ＨＬ－９３ 设 计 汽 车
荷载效应分析，并与中国规范做对比分析。结果表明：对该多跨等截面连续 梁，随 着 轴 距 的 增 加，主 梁 支 点 负 弯 矩、
跨中正弯矩逐渐减小；而随着车距的增加，跨中正弯矩基本不变，支点负弯矩呈 现 先 增 大 而 后 逐 渐 减 小 的 规 律 。 中
设计货车的前 车 轴 重 为 ３５ｋＮ，两 后 车 轴 重 为 １４５ｋＮ，２个１４５ｋＮ 的轴距在 ４．３～９．０ ｍ 之 间 变 化，横向 轮 距 １．８ ｍ；设 计 双 轴 应 包 括 １ 对 １１０ｋＮ 的轴重，轴 距 １．２ ｍ，横 向 轮 距 １．８ ｍ；设 计 车 道 荷 载由１ 个 ９．３ｋＮ／ｍ 的 纵 向 均 布 荷 载 组 成，横 向 假 定设计车道荷载均布在 ３．０ ｍ 的宽度上。ＨＬ－９３ 中 １ 辆 设 计 汽 车 荷 载 的 计 算 图 示 见 图 １。 ２．３ 设 计 汽 车 荷 载 的 选 用 原 则
利用上 式 可 依 次 求 得 ｕ１ （０）≤ｕ１ （ｉ）≤ｕ２ （ｉ），
３ 影 响 线 计 算 原 理 介 绍 ＡＡＳＨＴＯ ＬＲＦＤ（１９９４）汽 车 荷 载 的 计 算 需 要

汽车排放执行标准汽车排放执行标准是为了控制和减少汽车尾气排放对环境和健康造成的影响而设立的一系列法规和标准。

这一领域的标准制定主要是为了保护大气环境和降低空气污染，同时也为汽车制造商和运营商提供了有关车辆引擎和排放系统技术的指导。

汽车尾气排放中最主要的有害物质包括一氧化碳、氮氧化物、非甲烷总烃以及颗粒物。

这些物质会对空气质量和人类健康产生负面影响，如导致雾霾、酸雨以及呼吸系统疾病等。

因此，必须采取相应措施来减少这些有害物质的排放。

汽车排放执行标准的制定有赖于相关国际组织和国家政府的合作。

国际上较为广泛使用的汽车排放标准包括欧洲的欧洲排放标准（Euro），美国的美国排放标准（U.S. emissions standards），以及中国的中国排放标准（China emission standards）等。

在欧洲，欧洲排放标准按照汽油和柴油车的不同类型和用途而设定了多个阶段的标准。

自1992年Euro 1标准开始，欧洲不断提高排放要求，目前最新的标准是Euro 6d-TEMP。

该标准对于柴油车和汽油车的一氧化碳、氮氧化物、颗粒物和非甲烷总烃的排放量都有详细要求。

美国的排放标准分为两个主要部分：汽车尾气排放标准（vehicle emissions standards）和燃油经济性标准（fuel economy standards）。

美国环境保护局（EPA）负责制定和执行汽车排放标准。

美国的最新标准是于2024年实施的“Tier 3”标准，要求汽车尾气中的一氧化碳、氮氧化物和非甲烷总烃的排放量显著降低。

中国的汽车排放标准也经历了多个阶段的改进和升级。

中国的标准主要由国家环境保护部（现为国家生态环境部）和国家标准化管理委员会制定。

中国的最新标准也是在2024年实施的国六标准，该标准对于汽油车和柴油车的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物和颗粒物排放量都有严格的要求。

此外，一些其他国家和地区也制定了自己的汽车排放标准，如日本的J-ULEV、韩国的K-ULEV、加拿大的Canadian emission standards等。

道路与桥梁工程中的桥梁承载力规范要求桥梁承载力规范是指在道路与桥梁工程中对桥梁的设计、建设和使用过程中所遵循的一系列准则和标准，旨在确保桥梁的结构能够承受正常使用条件下的荷载，保障交通运输的安全畅通。

本文将从桥梁承载力规范的相关背景和重要性、国内外常用的规范要求以及规范的更新与发展等方面进行探讨。

一、桥梁承载力规范的背景和重要性在道路与桥梁工程中，桥梁作为重要的交通枢纽之一，承担着道路运输负荷的转移和分布作用。

因此，保证桥梁的承载力是保障交通运输安全和畅通的前提。

桥梁承载力规范能够对桥梁的设计、建设和使用提供明确和可行的指导，确保桥梁结构能够满足使用条件下的承载要求，同时兼顾工程经济性和可靠性。

二、国内外常用的桥梁承载力规范要求国内外各国在桥梁承载力规范的制定和实施方面都有相应的要求。

下面我们将以中国和美国为例，介绍其常用的桥梁承载力规范要求。

1. 中国规范要求在中国，国家标准《公路桥梁设计荷载规范》（GB 50010-2010）是桥梁承载力规范的主要参考标准。

该规范对桥梁的设计荷载进行了分类，包括常用车辆荷载、极限车辆荷载、特殊车辆荷载等。

此外，规范还对桥梁的设计方法和理论进行了详细的规定，涵盖了桥梁的超震安全性要求、结构荷载和荷载组合等方面。

2. 美国规范要求在美国，美国公路和交通工程协会（AASHTO）的《公路桥梁设计规范》（LRFD）是桥梁承载力规范的重要参考依据。

该规范综合考虑桥梁的设计、材料和验算工作，通过载荷和抗力的区分来确定安全荷载。

该规范要求进行多种荷载组合的计算，并采用概率方法进行结构的安全评估。

三、桥梁承载力规范的更新与发展随着交通运输领域的不断发展和技术进步，桥梁承载力规范也在不断更新与发展。

这主要表现在以下几个方面：1. 荷载标准的完善桥梁所承受的荷载主要包括车辆荷载、人行荷载和附加荷载等。

新的规范要求应充分考虑各种特殊情况下的荷载，如强风、地震等。

同时，应结合实际情况对不同类型桥梁的荷载进行细化和修订，以满足不同设计要求。

上个世纪80年代，荷载和抗力系数设计方法被越来越多国家采用， 美国标准规范已经落后于时代要求。1986年安排了一个项目研究当 前世界各个规范特点和开发新规范的可行性；
1990年，第一版《AASHTO 荷载和抗力系数桥梁设计规范》发表 （AASHTO LRFD Bridge Design Specification），共4份草稿版本
在结构设计中，由于涉及到不同时期的结构，不同的分析方法被运用。
新匝道包括桥面板，钢混叠合梁，支座，立柱和下部基础，使用 LRFD 设计方法，而旧钢桥桥台则使用 ASD 法复核其承载力，对于在旧高架上 的新叠合梁设计采用 LFD。
考虑到地震对新，旧桥的影响，开发了三维有限元模型，要求新桥设计 能符合抗震要求，对旧桥部分，提供抗震加固方案。
（1）标准规范设计荷载横向分布系数比LRFD大； （2）标准规范中斜桥斜度和跨径的影响没有考虑； （3）LRFD规范中，斜桥斜度越大，荷载分布系数越小； （4）LRFD规范中，跨径越大，荷载分布系数越小。
设计案例-背景
Gowanus 高速公路 拓宽改造工程
位于：美国纽约城 建于：1941年， 60年代拓宽 总长：约10公里 车道：双向4车道->双向6车道 车流量：约20万次/日 上部结构：钢混叠合梁，大部 分桥跨采用简支梁形式，部分 路段采用双层结构 下部结构：钢结构桥墩
高架位置
设计案例
设计案例
设计案例-拓宽措施
为了解决以上困难，主要做法有： 1）在立交处拓宽高架宽度； 2）使用快速固结混凝土浇筑桥面板； 3）充分利用中央横隔带的宽度； 4）每次只更换一条行车道的桥面铺装； 5）设计一条独立的车道分流交通。
B
A
B 平面图 截面 B-B
平面图 A

中国与美国规范风荷载计算分析比较
刘刚
【期刊名称】《钢结构》
【年(卷),期】2010(025)012
【摘要】美国规范作为世界主流标准之一,被越来越多的涉外工程所要求采用.面对越来越多的涉外工程设计的需求,了解、熟悉并掌握美国规范及其与中国规范的异同,对于在涉外工程中更好地采用美国规范进行设计很有必要.对美国ASCE/SEI 7-05<建筑最小荷载规范>中的风荷载和中国GB 50009-2001(2006版)<建筑结构荷载规范>的风荷载部分进行计算、分析和比较.在风荷载设计原理上,美国规范与中国规范基本相同,对常规外形建筑物的设计,计算结果差别不大.
【总页数】7页(P47-52,79)
【作者】刘刚
【作者单位】中南电力设计院,武汉,430071
【正文语种】中文
【相关文献】
1.中国与英国规范风荷载计算分析比较 [J], 刘刚
2.中国与印度规范风荷载计算分析比较 [J], 夏超;胡庆
3.中日澳风荷载规范中风荷载与风振响应的比较 [J], 袁玲;李庆祥;许伟;张春梅
4.中国与巴西规范风荷载计算分析比较 [J], 胡合江;鲁伟;尹洪涛
5.顺风向等效风荷载及响应——主要国家建筑风荷载规范比较 [J], 洪小健;顾明
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（ AASHTO Guide Manual for Condition Evaluation and Load and Resistance Factor Rating of Highway Bridge）。
小结（2）
自从2007年10月，美国所有联邦政府资助的桥梁项目必 须使用 LRFD 设计规范;
（1）标准规范设计荷载横向分布系数比LRFD大； （2）标准规范中斜桥斜度和跨径的影响没有考虑； （3）LRFD规范中，斜桥斜度越大，荷载分布系数越小； （4）LRFD规范中，跨径越大，荷载分布系数越小。
设计案例-背景
Gowanus 高速公路 拓宽改造工程
位于：美国纽约城 建于：1941年， 60年代拓宽 总长：约10公里 车道：双向4车道->双向6车道 车流量：约20万次/日 上部结构：钢混叠合梁，大部 分桥跨采用简支梁形式，部分 路段采用双层结构 下部结构：钢结构桥墩
在结构设计中，由于涉及到不同时期的结构，不同的分析方法被运用。
新匝道包括桥面板，钢混叠合梁，支座，立柱和下部基础，使用 LRFD 设计方法，而旧钢桥桥台则使用 ASD 法复核其承载力，对于在旧高架上 的新叠合梁设计采用 LFD。
考虑到地震对新，旧桥的影响，开发了三维有限元模型，要求新桥设计 能符合抗震要求，对旧桥部分，提供抗震加固方案。
规范开发背景-目标
开发一套反映当前美国最新科技水平，在国际桥梁设 计界接近或者达到领先地位的规范；
规范尽可能具有广泛性，应包括新的结构形式，分析 方法和承载力模型；
考虑到使用规范的人员和组织的广泛性，规范要求可 读和易用；
要使用规范语言而不是使用教科书式语言编写规范； 鼓励在桥梁设计中使用多学科方法，特别是在水力学

第２ ４卷第 ５期
２０ ０ ８年 １ Ｏ月
结
构
工
程
师
Ｖｏ ． ４，Ｎｏ． １２ ５
Ｓｒ ｃｕ ａ Ｅｎ ｉ ｅ ｒ ｔｕ ｔ ｒ ｌ ｇｎ ｅ ｓ
０ｅ ．２０ ８ ｔ ０
现 行 国 内外公 路 桥梁 汽 车 荷载 及 其 响应 的 比较
吴 腾 耀君 熊 洁
（ 同济大学桥梁工程系 ， 上海 ２ ０９ ） ０ ０ ２
Ａ ＳＴ Ａ Ｈ Ｏ所 采用 的 Ｄ型设计 方 法 （ 上轮 重 承受 梁
载 分析方 式 已经逐 渐 向影响 面加载 发展 。 国内外学者 曾对 不同 国家规范 中有关汽 车荷
载 的规定 做过 比较② ， 基 于问 题 的复杂 性 ， 但 此
类 比较仅 限于将 各 规 范 中汽 车荷 载 形式 、 值 简 量
具体情 况 ， 必然存 在 更加 合 理 的 汽车 荷载 规 定使 桥梁 设计 进 一 步做 到实 用性 、 济性 、 全 性 ； 经 安 国
单、 近似 ， 现行 的 Ａ Ｓ Ｔ Ａ Ｈ Ｏ规定的计算方法 比较
精确 ， 由于考 虑的 因素 比较 多 ， 但 桥梁设 计 时运 用 起来 过于 复 杂 、 繁琐 ； 洲 的 桥 梁 计 算 倾 向于 欧
关键 词 桥 梁 ， 应 ， 向分 布 ， 响 横 设计 规 范 ，汽车荷载
Ｌｉ ｅ Ｌｏ ｄ ａ ｔ ｓ ｏ ｓ ｆＨ ｉ ｈ ｙ Ｂｒ ｄ ｅ ｓ ｄ ｏ ｖ ａ ｎｄ Ｉｓ Ｒｅ ｐ ｎ ｅ ｏ ｇ ｗａ ｉ ｇ ｓ Ｂａ ｅ ｎ Ｉ ｔ ｒ ａ ｉ ｎ ｌａ ｄ Ｄｏ ｅ ｔ ｓｇ ｄ ｓ ｎ ｅ ｎ ｔｏ ａ ｎ ｍ ｓｉ Ｄｅ ｉ ｎ Ｃｏ ｅ ｃ
单 地进 行 收集 、 列 ； 由于各 国 国情 不 同 ， 国 罗 而 各 规 范规 定的 汽车 荷载 存 在较 大 差 异 ， 对 我 国 的 针

通常按设计地震进行桥梁抗震设计
按设计地 震进行 桥梁 抗震 设计, 设计 地震的 重现 期为 1000 年。按 设 计地 震的地震谱加 速度系 数 ( 周 期 1 s) 的 大小分为 A~ D共 4 级进行针 对性检 算和设计
抗震设计计算方法
在 G B50111 标准中的表 7 1 2中有要求 在第 4 章中指 定了线 性分 析法, 时 简单的 情 况 下使 用 等 效静 力 分 析法 间推移法以及非线性时间推移法 ( ESA ) , 其他 情况 下使 用弹 性动 态分 析法 ( EDA ) 或者非线性时间推移法
必须能够承受由结构分析得出的水 平力 (该力可能大于 中国标 准中的 水平力。)
荷载设计中的摩擦力不允许被视为 水平力的反作用力
必须能 够 承 受由 结 构 分析 得 出 的水 平力
荷载设计中的摩擦力不允 许被视为水 平力的反作用力
活动支座墩台顶的支承长
度 (顶帽 )宽度 注: 支承 长度 指支 座中 心 至顶帽缘的顺桥向距离
塑性铰的设计
已在中国标准中涉及到
塑性铰的设计相比欧盟 8号标准之 AA SHTO 最新 版 标准 中, 塑性 铰 的设
前的版本受到 了更为 严格 的限制, 计相比之前的版本受到了 更为严格的
但依然允许使用
限制, 但依然允许使用
在连续梁支承处安装抗负 无详细要求 反力装置
如果计算显示地震作用会引起上拔 力 (在延性有限的情 况下上 拔力大 于垂直荷 载 50% 以及 在具 有 延展 性的情 况下 上 拔力 大于 垂 直 荷载 80% ), 则必须设计抗负反力装置
收稿日期: 2010 - 09- 21 作者简介: 张立江 ( 1965 ), 男, 高 级工程 师, 1993 年 毕业 于天津 大学 力学系, 工学硕士, E m ai:l of8440@ yahoo. com. cn。

中美公路桥梁规范设计汽车荷载对比闫保民;李松辉【摘要】为对我国汽车荷载标准值在目前所处世界水平有较为客观的定位,同时,为我国将来公路桥梁新规范的修订建立基础.首先阐述中国新旧规范以及美国HL-93规范对设计汽车荷载的规定;其次以6、8、10、13、16、20、25、30 m不同跨径T型截面简支梁桥为基准,系统推算不同跨径T型简支梁桥在中美规范规定汽车荷载作用下的跨中弯矩和支点剪力;最后,系统对比分析荷载效应的绝对值与相对值.研究结果表明:与美国规范相比,中国规范相对来说较为保守,且不够直观,我国现行汽车荷载标准规范在国际上大致处于中等位置,在考虑与原规范联系性的基础上适当借鉴美国规范.【期刊名称】《河北工程大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(033)001【总页数】4页(P53-56)【关键词】汽车荷载标准;跨中弯矩;支点剪力;荷载效应对比;中美【作者】闫保民;李松辉【作者单位】山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室,山东青岛266590;山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室,山东青岛266590【正文语种】中文【中图分类】U447汽车荷载标准是公路桥梁设计重要依据之一，是设定安全可靠的鉴定荷载标准的首要前提。

桥梁的安全性、经济性、耐久性与汽车荷载标准的合理性有着密不可分的关系，通过与国外汽车荷载标准的对比，找出自身的不足，从而予以改善。

专家在研究不同国家之间荷载规范的基础上，得知我国现行规范的汽车荷载代表值中的标准值相当于美国规范中的汽车荷载值，均是依靠不同的分项系数来满足不同极限状态要求[1]，且美国桥梁设计规范内容全面，在总体上运用了结构可靠度理论[2]，故比较我国与美国AASHTO FRLD中的汽车荷载代表值之间的区别，比较具有实在意义。

本文将我国规范与美国HL-93规范规定的汽车荷载分别作用到不同跨径简支梁桥上，计算最不利布载下的跨中弯矩值、支点剪力值，经过对比分析，研究二者的区别与联系。

高速公路桥梁设计中的荷载标准随着交通运输的发展，高速公路桥梁作为重要的交通设施，承担着巨大的交通负荷。

为了确保公路桥梁的安全运行，荷载标准起着至关重要的作用。

本文将就高速公路桥梁设计中的荷载标准进行探讨。

一、桥梁设计中的荷载类型在进行桥梁设计时，需要考虑到各种不同类型的荷载。

其中，静态荷载主要包括自重、传统交通荷载（如汽车、公交车、货车等）以及附加荷载。

动态荷载则是考虑了车流作用时产生的振动荷载，即车辆通过桥梁时引起的动态增加荷载。

此外，还需要考虑特殊荷载，例如风荷载和地震荷载。

二、荷载标准的制定过程荷载标准的制定需要综合考虑桥梁的结构特点和交通状况。

国内外的桥梁设计标准都有所不同，但都是在经过科学研究和实验基础上制定的。

荷载标准制定的过程需要考虑到所需的结构可靠度、运输需求以及经济效益等因素。

同时，需要不断进行更新和修订，以适应日益增长的交通需求和桥梁技术的发展。

三、国内外的荷载标准比较在国内，桥梁设计荷载标准主要由《中华人民共和国公路桥梁设计规范》（简称“规范”）进行规定。

规范根据国内交通实际，综合考虑了静态荷载和动态荷载等多种因素，保证了桥梁的安全性和稳定性。

而在国外，各国的荷载标准会有所差异，但都以美国的《AASHTO LRFD Bridge Design Specifications》和欧洲的《Eurocode2》等为参考。

四、桥梁设计中的荷载标准更新和修订随着交通运输的发展和科学技术的进步，桥梁设计中的荷载标准也需要不断进行更新和修订。

这是为了适应新型交通工具的出现，如高铁、重载货车等，以及新的设计理念和材料使用等方面的发展。

这些更新和修订是基于对桥梁结构的安全和可靠性的进一步研究和验证。

五、荷载标准对桥梁设计的影响荷载标准直接影响着桥梁设计的各个方面，包括桥梁结构形式、材料选择、荷载分析、梁体设计等。

合理的荷载标准能够保证桥梁安全稳定地运行，同时也能够降低成本和提高工程效能。

因此，荷载标准在桥梁设计中起到了至关重要的作用。

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。