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]。

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。

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。