桥梁风荷载计算_公规院

《城市桥梁设计规范》（局部修订）条⽂部分《城市桥梁设计规范》CJJ11–2011局部修订条⽂（2019年版）说明：1.下划线标记的⽂字为新增内容，⽅框标记的⽂字为删除的原内容，⽆标记的⽂字为原内容。

2.本次修订的条⽂应与《城市桥梁设计规范》CJJ11-2011中的其他条⽂⼀并实施。

3.0.12根据桥梁结构在施⼯和使⽤中的环境条件和影响，可将桥梁设计区为以下三种状况应按下列四种状况进⾏设计：1持久状况：在桥梁使⽤过程中⼀定出现，且持续期很长的设计状况。

2短暂状况：在桥梁施⼯和使⽤过程中出现概率较⼤⽽持续期较短的状况。

桥梁专监3偶然状况：在桥梁使⽤过程中出现概率很⼩，且持续期极短的状况。

4地震状况：在桥梁使⽤过程中可能经历地震作⽤的状况。

3.0.13桥梁结构或其构件：对3.0.12条所述三种设计状况均应进⾏承载能⼒极限状态设计；对持久状况还应进⾏正常使⽤极限状态设计；对短暂状况及偶然状况中的地震设计状况，可根据需要进⾏正常使⽤极限状态设计；对偶然状况中的船舶或汽车撞击等设计状况，可不按进⾏正常使⽤极限状态设计。

桥梁结构或其构件，对3.0.12条所述四种设计状况，应分别进⾏下述极限状态设计：1持久状况应进⾏承载能⼒极限状态和正常使⽤极限状态设计。

2短暂状况应进⾏承载能⼒极限状态设计，可根据需要进⾏正常使⽤极限状态设计。

3偶然状况应进⾏承载能⼒极限状态设计。

4地震状况应进⾏承载能⼒极限状态设计。

当进⾏承载能⼒极限状态设计时，应采⽤作⽤效应的基本组合和作⽤效应的偶然组合；当按正常使⽤极限状态设计时，应采⽤作⽤效应的标准组合、作⽤短期效应组合（频遇组合）和作⽤长期效应组合（准永久组合）。

桥梁专监3.0.16桥梁结构应符合下列规定：1构件在制造、运输、安装和使⽤过程中，应具有规定的强度、刚度、稳定性和耐久性；2构件应减⼩由附加⼒、局部⼒和偏⼼⼒引起的应⼒；3结构或构件应根据其所处的环境条件进⾏耐久性设计。

采⽤的材料及其技术性能应符合相关标准的规定。

与梁肋整体连接的板，在计算支点截面和跨中截面弯矩时，其计算跨径取梁肋之间的距离。

由于板厚与肋高之比小于1/4,支点弯矩取-0.7M，跨中弯矩取0.5M〔当大于1/4，支点弯矩取-0.7M，跨中弯矩取0.7M〕M为简支梁求得的跨中弯矩。

公路桥涵设计通用规一、总那么1、安全等级；2、特大、大、中、小桥与涵洞分类；标准跨径：梁式桥、板式桥以两桥墩中线之间桥中线长度或桥墩中线与桥台台背前缘线之间桥中线长度为准；拱式桥和涵洞以净跨为准。

重要是指高速公路和一级公路上、国防公路上与城市附近交通繁忙公路上的桥梁。

二、术语1、作用短期效应组合：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；2、作用长期效应组合：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准永久值效应的组合；三、设计要求1、桥涵布置：公路桥涵的设计洪水频率；2、桥涵孔径3、桥涵净空：净空高度，高速公路和一级，二级公路上的桥梁应为5米，三、四级公路上的桥梁应为4.5米。

4、立体交叉跨线桥桥下净空应符合以下规定；5、车行或人行天桥的宽度；6、桥上线形与桥头引道；7、桥面铺装、排水和防水层；8、养护与其他附属设施。

四、作用1.1可变作用应根据不同的极限状态分别采用标准值，频遇值或准永久值作为其代表值；可变荷载不同时组合表：汽车制动力，流水压力，冰压力，支座摩阻力；多个偶然作用不同时参与组合。

4.1.6永久作用效应的分项系数表；汽车荷载效应〔含汽车冲击力、离心力〕的分项系数，取1.4；当某个可变作用在效应组合中其值超过汽车荷载的分项系数应采用汽车荷载的分项系数，对专为承受某作用而设置的结构或装置，设计时该作用的分项系数取与汽车荷载同值；计算人行道板和人行道栏杆的局部荷载，其分项系数取与汽车荷载同值。

在作用组合中除汽车荷载效应〔含汽车冲击力、离心力〕、风荷载外的其他的可变作用效应的分项系数，取1.4，但风荷载的分项系数取1.1；在作用效应组合中除汽车荷载效应〔含汽车冲击力、离心力〕外的其他可变作用效应的组合系数，当永久作用与汽车荷载和人群荷载〔或其他一种可变作用〕组合时，人群荷载〔或其他一种可变作用〕的组合系数取0.80；当除汽车荷载〔含汽车冲击力、离心力〕外尚有两种其他可变作用参与组合时，其组合系数取0.70；当除汽车荷载〔含汽车冲击力、离心力〕外尚有三种其他可变作用参与组合时，其组合系数取0.60；尚有四种与多于四种的可变作用参与组合时，取0.50。

《公路桥梁抗风设计规范》概要及大跨桥梁的抗风对策项海帆陈艾荣摘要：随着我国桥梁工程的不断发展，迫切需要编制适合我国国情的《公路桥梁抗风设计规范》。

本文介绍了该规范编制中的几个主要问题，其中包括基本风速图和风压图、风荷载的表达方式、桥梁动力稳定性检验和风洞试验要求等，此外，还讨论了大跨桥梁成桥和施工阶段的各种抗风对策。

关键词：桥梁抗风、设计规范0. 前言1999年10月，江阴长江大桥正式建成通车标志着中国有了第一座超千米的悬索桥，同时也成为世界上能够建造千米级大桥的第六个国家。

自从80年代初中国改革开放以来，中国已建成了一百余座各种类型的斜拉桥，成为世界上建造斜拉桥最多的国家。

如果把即将于2001年建成的南京长江二桥和福州闽江大桥统计在内，在跨度超过500m的世界斜拉桥中中国的斜拉桥已占有十分重要的地位。

1996年我国人民交通出版社出版了我国第一部由同济大学和中交公路规划设计院编写的《公路桥梁抗风设计指南》，几年来已被广泛用于多座大路桥梁的抗风设计中。

在此基础上，受交通部的委托，同济大学、中交公路规划设计院、中央气象研究院以及西安公路交通大学针对其中的几个关键问题进行了专题研究，为形成最终的《公路桥梁抗风设计规范》奠定了基础。

这几个专题的内容以及通过多次修改形成的报批稿的目录如表1所示。

本文将主要介绍该规范编制中的几个主要问题，其中包括基本风速的确定、风荷载的表达方式、桥梁动力稳定性检验和风洞试验要求等二、全国基本风速图和风压图基本风速定义为桥梁所在地区的开阔平坦地貌条件下，地面以上10m高度处，100年重现期的10min平均年最大风速。

本次规范编制，采用我国657个基本台站1961年至1995年间自己记录的风速资料，以极值I型分布曲线进行拟合，将基准高度从原来的20m高改为10m 高，并考虑100年重现期，得到相应各气象台站百年一遇的最大风速值。

鉴于目前我国有相当多的气象台站，由于近年来城市建设的快速发展，使得台站环境不能满足空旷无遮挡的要求，致使风速记录明显受人为因素的影响而偏小。

桥梁工程的风荷载分析桥梁作为连接两个地理位置的重要交通设施，在其设计和施工过程中需要考虑各种外部荷载对其结构的影响。

其中，风荷载作为一种重要的外部力量，对桥梁的稳定性和安全性有着直接的影响。

本文将对桥梁工程中的风荷载分析进行探讨，以期提供对桥梁设计师和工程师在风荷载分析方面的有益指导。

1. 风荷载的定义和分类风荷载是指风对于目标物体所施加的力量。

根据风荷载的作用方式和方向，可以将其分为静风荷载和动风荷载两种类型。

静风荷载与风的静态压力有关，包括垂直于风向的风压和平行于风向的风力矩。

动风荷载则与风的动态特性有关，包括风震与风向的振荡引起的力量。

2. 风荷载的计算方法风荷载的计算方法通常采用风洞试验和数值模拟相结合的方式。

风洞试验能够模拟真实环境中的风场，通过测量模型上的压力分布和力矩，得出风荷载的大小和作用点位置。

数值模拟则是通过建立桥梁和周围环境的数学模型，采用计算流体动力学方法进行计算，得出风压和风力矩的数值结果。

3. 风荷载分析的影响因素风荷载分析涉及到多个影响因素，包括桥梁的几何形状、标准风速、地理位置以及气象条件等。

桥梁的几何形状包括桥梁横截面、桥塔和桥墩的形状等。

标准风速则是指在特定地理位置和气象条件下，经过统计分析得到的一段时间内的平均风速。

地理位置和气象条件可以通过相关气象数据获得，包括平均风速、风向、风场流线等。

4. 风荷载对桥梁工程的影响风荷载对桥梁工程具有重要的影响。

首先，风荷载会对桥梁结构产生力学影响，增加桥梁结构的应力和变形。

其次，风荷载还可能引起桥梁的振动和共振现象，从而影响桥梁的稳定性和舒适性。

最后，风荷载还可能导致桥梁结构的疲劳和损伤，对桥梁的安全性构成威胁。

5. 风荷载分析的应用风荷载分析在桥梁工程中有广泛的应用。

首先，它可以用于桥梁结构的设计和优化，确保桥梁在受到风荷载时具有足够的稳定性和安全性。

其次，风荷载分析还可以用于桥梁的施工过程中，对桥梁的临时支撑和拆除等情况进行评估和控制。

风荷载标准值计算方法按老版本规范风荷载标准值计算方法：1.1风荷载标准值的计算方法幕墙属于外围护构件，按建筑结构荷载规范(GB50009-2001 2006年版)计算：wk =βgzμzμs1w……7.1.1-2[GB50009-2001 2006年版]上式中：wk：作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa)；Z：计算点标高：15.6m；βgz：瞬时风压的阵风系数；根据不同场地类型,按以下公式计算(高度不足5m按5m计算)：βgz =K(1+2μf)其中K为地面粗糙度调整系数，μf为脉动系数A类场地：βgz =0.92×(1+2μf) 其中：μf=0.387×(Z/10)-0.12B类场地：βgz =0.89×(1+2μf) 其中：μf=0.5(Z/10)-0.16C类场地：βgz =0.85×(1+2μf) 其中：μf=0.734(Z/10)-0.22D类场地：βgz =0.80×(1+2μf) 其中：μf=1.2248(Z/10)-0.3对于B类地形，15.6m高度处瞬时风压的阵风系数：βgz=0.89×(1+2×(0.5(Z/10)-0.16))=1.7189μ：风压高度变化系数；根据不同场地类型,按以下公式计算：A类场地：μz=1.379×(Z/10)0.24当Z>300m时，取Z=300m，当Z<5m时，取Z=5m；B类场地：μz=(Z/10)0.32当Z>350m时，取Z=350m，当Z<10m时，取Z=10m；C类场地：μz=0.616×(Z/10)0.44当Z>400m时，取Z=400m，当Z<15m时，取Z=15m；D类场地：μz=0.318×(Z/10)0.60当Z>450m时，取Z=450m，当Z<30m时，取Z=30m；对于B类地形，15.6m高度处风压高度变化系数：μz=1.000×(Z/10)0.32=1.1529μs1：局部风压体型系数；按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)第7.3.3条：验算围护构件及其连接的强度时，可按下列规定采用局部风压体型系数μs1一、外表面1. 正压区按表7.3.1采用；2. 负压区-对墙面，取-1.0-对墙角边，取-1.8二、内表面对封闭式建筑物，按表面风压的正负情况取-0.2或0.2。

风荷载水平位移计算风荷载水平位移计算是结构工程中一个重要的计算环节，特别是在设计高层建筑、桥梁和其他大型结构时。

这种计算有助于预测结构在强风作用下的动态响应，确保结构的安全性和稳定性。

一、风荷载的基本概念风荷载是指风对结构产生的压力和吸力。

当风吹向结构时，结构的迎风面受到风的压力，而背风面则受到吸力。

这种压力和吸力的分布是不均匀的，会随着风的速度、结构的形状和高度而变化。

二、水平位移的计算方法计算风荷载引起的水平位移时，首先要确定风荷载的大小和分布。

这通常通过风洞试验或计算流体动力学（CFD）模拟来实现。

得到风荷载数据后，可以将其施加到结构上，然后使用有限元分析（FEA）或其他结构分析方法计算结构的动态响应。

在计算水平位移时，需要考虑结构的阻尼和刚度。

阻尼是指结构在振动过程中能量的耗散，而刚度则反映了结构抵抗变形的能力。

这两个参数对结构的动态响应有重要影响，需要在计算中进行适当的考虑。

三、影响水平位移的因素1.风速：风速是影响风荷载大小的主要因素。

风速越大，风荷载越大，引起的水平位移也越大。

2.结构形状：结构的形状会影响风荷载的分布和大小。

例如，钝形结构比流线型结构更容易受到风荷载的影响。

3.结构高度：结构的高度也会影响风荷载的大小。

一般来说，高度越高，受到的风荷载越大。

4.地基条件：地基的刚度和阻尼也会影响结构的动态响应。

如果地基较软或阻尼较小，结构的水平位移可能会更大。

四、减小水平位移的措施为了减小风荷载引起的水平位移，可以采取以下措施：1.优化结构形状：通过改变结构的形状，使其更加流线型，可以减小风荷载的影响。

2.增加结构刚度：通过增加结构的截面尺寸或使用更高强度的材料，可以增加结构的刚度，减小变形。

3.提高地基刚度：通过加固地基或使用桩基础等措施，可以提高地基的刚度，减小结构的动态响应。

4.设置阻尼器：在结构中设置阻尼器，可以增加结构的阻尼，减小振动幅度。

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。

公路工程中的桥梁设计荷载规范要求在公路工程中，桥梁设计荷载规范是确保桥梁结构安全可靠的关键要素。

桥梁作为公路交通系统的重要组成部分，承载着车辆和行人的运输需求。

因此，桥梁的设计荷载规范要求必须准确而严格，以保证桥梁在正常和极端工作条件下的稳定性以及安全可靠性。

一、荷载种类桥梁承受的荷载种类繁多，主要包括以下几种：1. 永久荷载：指桥梁自身重量以及固定设施、栏杆等长期存在的荷载，通常称为自重。

永久荷载应根据桥梁材料、结构形式等因素进行合理计算，并按照规范要求予以设计。

2. 活载：指车辆和行人等在桥梁上运行或停留时施加的荷载。

活载是桥梁设计中最重要的荷载类型，应根据实际交通流量、车辆类型、桥梁位置等因素进行准确计算。

3. 风荷载：指风力作用下对桥梁结构产生的荷载。

风荷载是桥梁设计中不可忽视的荷载类型，特别是对于高大跨度桥梁而言。

风荷载计算应考虑风速、风向、气候条件等因素，并根据规范要求进行合理估算。

4. 温度荷载：指温度变化引起的桥梁结构长度变化所产生的荷载。

温度荷载是桥梁设计中常见的荷载类型，应根据环境温度变化、结构材料性能等因素进行精确计算。

5. 地震荷载：指地震作用下对桥梁结构产生的惯性荷载。

地震荷载是桥梁设计中的极端荷载类型，应根据地震烈度、地质条件、结构抗震能力等因素进行严格评估和设计。

二、设计荷载规范为确保桥梁结构的安全性和承载能力，各国都有相应的桥梁设计荷载规范。

在中国，桥梁设计荷载规范主要参考《公路桥梁设计荷载规范》（GJ/T 83-2019）。

根据该规范，桥梁设计荷载可分为交通荷载和非交通荷载两部分。

1. 交通荷载交通荷载是指车辆和行人等交通流量对桥梁产生的荷载影响。

根据规范，交通荷载应按照以下方面进行综合考虑：- 不同车辆类型的荷载影响，包括车辆轴重、轴距、轴数等因素；- 不同车道布局的影响，包括单车道、多车道、超宽车道等设计要求；- 桥梁位置对交通流量的影响，包括高速公路、城市快速路、乡村道路等特殊情况；- 涉及桥梁结构的其他特殊荷载，如大型运输车、消防车等异常情况。

桥梁设计规范要求中的风荷载计算方法桥梁的设计和建设在工程领域中扮演着重要角色，其中一个关键的方面就是风荷载的计算。

根据桥梁设计规范的要求，风荷载计算方法的准确性和科学性对于确保桥梁的安全运行至关重要。

一、风荷载的概念和影响因素风荷载是指风力对于结构物施加的力，它主要由风速和结构物暴露面积两个因素共同决定。

在桥梁设计中，风荷载被视为一种偶然荷载，因为风速和风向的变化是不可预测的。

风荷载的大小和方向受到多种因素的影响，包括桥梁的几何形状、气象条件、地理位置等。

因此，在进行具体桥梁的设计时，需要根据桥梁设计规范所要求的风荷载计算方法，通过科学的方式确定适当的风荷载数值。

二、规范中的方法和原理当前，国际上广泛使用的桥梁设计规范包括欧洲规范、美国规范等，它们对于风荷载计算方法有着详细的规定。

这些规范通常采用风洞试验和数值模拟等方法来确定桥梁的风荷载。

1. 风洞试验风洞试验是一种常用的验证和研究风荷载的方法。

通过特制的实验设备，将桥梁模型暴露在风洞中，并通过测量模型所受到的风力来计算风荷载。

利用风洞试验可以研究复杂的风场条件，减小风障影响，得到较为准确的风荷载数据。

2. 数值模拟数值模拟是基于计算流体力学原理进行的一种风荷载计算方法。

通过将桥梁模型建立为计算模型，采用合适的气象条件和风场输入参数，利用计算流体力学软件进行模拟计算，得到桥梁受风力的分布情况和相关参数。

三、桥梁风荷载计算的关键要素桥梁风荷载计算需要考虑以下关键要素，以确保设计的准确性和合理性。

1. 气象条件气象条件包括设计风速、设计风向和风速的变化规律等。

根据规范要求，需要确定适当的设计风速和设计风向，考虑到当地的气候因素、地形条件和结构物所处的环境。

2. 结构物的暴露面积和形状结构物的暴露面积和形状是确定风荷载的重要因素。

在风荷载计算中，可以根据结构物的几何形状和实际暴露面积，结合规范中的计算方法，得到合适的风荷载数值。

3. 结构物的动力响应结构物的动力响应是指在受到风荷载作用下的结构物振动情况。

桥梁风荷载计算公式桥梁在我们的生活中随处可见，它们是连接两地的重要通道。

而在桥梁的设计中，风荷载可是一个不能忽视的重要因素。

要计算桥梁所承受的风荷载，那得依靠专门的计算公式。

先来说说风荷载是啥。

风嘛，看不见摸不着，但力量可不小。

当风吹过桥梁时，就会对桥梁产生压力、吸力等各种作用。

想象一下，大风呼呼地吹，桥梁就像一个被风推搡的大家伙，如果不考虑风的力量，桥梁可能就会出现晃动、甚至损坏的情况。

那怎么计算桥梁风荷载呢？这就涉及到一些复杂但又有规律可循的公式啦。

比如说，有个基本的公式是这样的：风荷载 = 风荷载标准值×风荷载分项系数。

风荷载标准值的计算又跟很多因素有关。

像基本风速、桥梁的高度、迎风面积等等。

基本风速可不是随便定的，得根据当地的气象资料来确定。

比如说，在海边和在山区，风速就很可能大不一样。

在海边，风可能呼呼地吹个不停；在山区，可能因为地形的影响，风会变得更加“调皮”，一会儿强一会儿弱。

我记得有一次去参观一座正在建设中的大桥。

那时候，工程师们正拿着各种仪器在测量风速和其他数据。

他们神情专注，一丝不苟。

我好奇地凑过去问：“这风的力量到底有多大啊？”工程师笑着说：“这可不好说，得通过精确的计算才能知道。

就像我们现在做的，测量风速只是第一步，后面还有好多复杂的计算等着呢。

”再说桥梁的高度。

越高的桥梁，受到风的影响可能就越大。

就好像站在高楼上和站在平地上，感受到的风是不一样的。

迎风面积也很关键，如果桥梁的截面比较大，那风“撞”上去的面积就大，受到的风荷载也就相应增加。

风荷载分项系数呢，它是为了考虑一些不确定性因素，让计算结果更安全可靠。

这个系数可不是随便定的，得根据相关的规范和标准来选取。

总之，桥梁风荷载的计算可不是一件简单的事儿，需要综合考虑很多因素，运用专业的知识和精确的测量。

只有这样，才能保证桥梁在大风中稳稳地站立，为我们的出行提供安全保障。

通过对桥梁风荷载计算公式的了解，我们能更加明白桥梁设计的复杂性和科学性。

公路工程规范要求中的桥梁荷载与承载力计算公路桥梁是现代交通运输系统中重要的组成部分，对于确保道路安全和交通效率至关重要。

在设计和建造桥梁时，必须遵守一系列规范和要求，其中包括桥梁荷载和承载力的计算。

本文将详细介绍公路工程规范中的桥梁荷载和承载力计算方法。

一、荷载计算公路桥梁的荷载计算是为了确定桥梁能够承受的最大荷载，并在设计中采取相应的措施来确保桥梁的安全性。

公路工程规范要求考虑以下几个因素来计算桥梁的荷载：1.1 车辆荷载车辆荷载是指桥梁上行驶的各类车辆对桥梁产生的作用力。

根据公路工程规范，应考虑标准车辆、特殊车辆以及交通流荷载。

标准车辆包括轿车、货车等，特殊车辆包括挂车、危险品运输车辆等。

交通流荷载是指桥梁上流动车辆的集中影响。

荷载计算应考虑车辆类型、车辆重量、车速、车辆间距等因素，并按照规范中给出的荷载系数计算。

1.2 行人荷载桥梁上行人的作用力也需要考虑在内。

规范中给出的行人荷载计算方法主要根据桥梁用途、桥面宽度、人流量等因素进行计算。

1.3 自然荷载自然荷载包括风荷载、地震荷载、冰雪荷载等。

这些荷载是由自然环境因素引起的，对桥梁的稳定性和安全性具有重要影响。

荷载计算应根据规范中的相关方法进行。

二、承载力计算承载力是指桥梁结构在荷载作用下所能接受或承受的最大荷载。

公路工程规范要求计算桥梁的承载力，以确保桥梁在使用过程中不会发生结构破坏或失效。

2.1 材料承载力桥梁材料的承载力是指材料本身能够承受的最大荷载。

不同的桥梁材料具有不同的承载能力，规范中给出了各种材料的承载力参数供设计者参考。

2.2 结构承载力桥梁的结构承载力是指桥梁在荷载作用下所能承受的最大荷载。

结构承载力的计算应考虑桥梁的几何形状、材料强度、支座条件等因素，并采用适当的数值分析方法进行计算。

2.3 基础承载力桥梁基础的承载力是指桥梁基础所能承受的最大荷载。

基础承载力的计算需要考虑基础土质、地下水位、地震作用等因素，并采用相应的基础设计方法进行计算。

总第３２０期交　通　科　技ＳｅｒｉａｌＮｏ．３２０　２０２３第５期ＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＮｏ．５Ａｕｇ．２０２３ＤＯＩ１０．３９６３／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１ ７５７０．２０２３．０５．０１３收稿日期：２０２３ ０４ １４第一作者：杜松（１９８７－），男，硕士，高级工程师。

通信作者：何静（１９９８－），男，硕士。

桥梁结构横桥向等效静阵风荷载计算程序设计杜　松　何　静（重庆市交通工程质量检测有限公司　重庆　４００７９９）摘　要　现阶段桥梁结构横桥向等效静阵风荷载计算过程需要不断查阅图纸与规范，且变截面结构的等效静阵风荷载计算量巨大，计算过程相当繁琐。

为降低工程人员计算难度，提高计算效率，利用Ｐｙｔｈｏｎ语言及ＰｙＳｉｄｅ２开发了桥梁结构精细化横桥向等效静阵风荷载计算程序，该程序针对ｍｉｄａｓＣｉｖｉｌ结构模型中各单元具体尺寸及实际地形计算构件尺寸、构件基准高度等参数，进行横桥向等效静阵风荷载计算，无需大量翻阅设计资料数据、规范计算参数。

针对某刚构桥对该程序进行应用，对比传统简化自主计算，效率提高了１６．６倍，且准确性得到保障，实现了横桥向等效静阵风荷载加载的便捷性和高效性。

关键词　横桥向等效静阵风荷载　桥梁结构　交互式程序设计　荷载研究中图分类号　Ｕ４４２．５＋９ 现阶段桥梁结构横桥向等效静阵风荷载按照ＪＴＧ／Ｔ３３６０ ０１－２０１８《公路桥梁抗风设计规范》规定进行计算［１］，计算过程需要不断查阅图纸与规范，且变截面结构的横桥向等效静阵风荷载计算量十分巨大，整个计算过程相当繁琐。

为了降低工程人员计算难度，提高计算效率，规范针对主梁构件基准高度、桥墩构件基准高度等提出了简化计算方法。

本文针对横桥向等效静阵风荷载简化计算方法的费时与不足，提出了针对各单元实际构件尺寸及实际地形高度的横桥向等效静阵风荷载精细化计算方法，并利用Ｐｙｔｈｏｎ语言、Ｐｙ Ｓｉｄｅ２和ｍｉｄａｓＣｉｖｉｌ计算软件进行了交互式程序设计开发。

目次１总则２术语、符号３城市桥梁设计荷载４城市桥梁设计可变荷载附录Ａ本标准用词说明附加说明１总则１．０．１为改进城市桥梁设计荷载现行方法，采用按车道均布荷载进行加载设计，以达到与国际桥梁荷载标准相接轨的目的,制定本标准。

１．０．２本标准适用于在城市内新建、改建的永久性桥梁和城市高架道路结构以及承受机动车辆荷载的其他结构物的荷载设计.１．０．３本标准规定的基本可变荷载，适用于桥梁跨径或加载长度不大于１５０ｍ的城市桥梁结构。

１．０．４本标准的设计活载分为两个等级，即城－Ａ级和城－Ｂ级。

１．０．５城市桥梁设计荷载,除应符合本标准外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

２术语、符号２．１术语２．１．１作用结构承受各种荷重和变形所引起力效应的通称。

２．１．２荷载各种车辆、人、雪、风引起的重力，包括永久性、可变性和偶然性三类。

２．１．３永久荷载在设计有效期内，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可忽略不计的荷载.２．１．４可变荷载在设计有效期内，其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可忽略的荷载，按其对桥梁结构的影响程度,又可分为基本可变荷载（活载）和其他可变荷载。

２．１．５偶然荷载在设计有效期内,不一定出现，一旦出现，其值将很大且持续时间很短的荷载。

２．１．６承载能力极限状态设计结构达到承载能力的极限状态时，引起结构的效应等于材料的抗力时作为设计条件的设计方法。

２．１．７正常使用极限状态设计结构在正常工作阶段，裂缝、应力与挠度达到最大功能时的设计方法。

２．１．８容许应力设计按各种材料截面达到容许应力时的设计方法。

２．１．９效应结构或构件承受内力和变形的大小。

２．１．１０抗力结构或构件材料抵抗外力的能力.２．１．１１桥面铺装桥梁上部结构面板上铺设的防水层与摩损层。

２．１．１２行车道板承受行车重力的板式结构。

２．１．１３重力密度物质单位体积的重力。

２．１．１４车道横向折减系数多车道桥面在横向车道上，当不同时出现活载时,结构效应应予折减的系数。

风荷载计算报告一 计算依据《公路桥涵设计通用规范》二 计算原理横桥向风荷载假定垂直地作用于桥梁各部分迎风面积的形心上，其标准值按下式计算：013w h d w h F k k k w A =式中：w h F —横桥向风荷载标准值；w h A —横桥向迎风实际面积；d w —设计基准风压；0k —设计风速重现期换算系数；1k —风载阻力系数；3k —风载阻力系数； 其中：2102d v w g γ=，2510d v k k v =，γ—空气重力密度 0.00010.012017z e γ-=2k —考虑地面粗糙度类别梯度风的风速高度变化修正系数5k —阵风系数10v —桥梁所在地区设计基本风速z —距地面高度三 计算参数（1） 模型几何参数上下弦杆单元迎风面积：20.41 2.20.902m ⨯=腹杆单元迎风面积：20.168.268 1.323m ⨯=桁架高：7m主桁间距：4.7m间距比：0.67s =实面积比：0.11φ=（2） 风载参数参考规范给出的“全国各气象台站的基本风速和风压值”，按百年一遇的标准，本模型的基本风速与相关参数取值如下：基本风速：1030/v m s =；桥梁距地面高度：50m ；考虑上述模型参数和风载参数以及较为适中的地理环境，可以确定如下计算参数：00.9k =；1 1.9k =；2 1.12k =；3 1.1k =；5 1.7k =；四 计算横桥向风荷载标准值将上述参数带入规范给出的公式可得；21.9884/d w kN m = 则可得上下弦杆节点力、腹杆集中力0130.9 1.9 1.1 1.98840.9023.355w h d w hF k k k w A kN==⨯⨯⨯⨯='0130.9 1.9 1.1 1.9884 1.3234.948w h d w hF k k k w A kN ==⨯⨯⨯⨯=考虑到腹杆上的风荷载按均布荷载计算更符合实际情况，故将集中力化为线荷载；'/4.948/8.2680.5985/w h q F lkN m ===将上述荷载值带入MIDAS 模型，可得其各阶屈曲系数，其中一阶屈曲系数为18.49>4。