第三章 桥梁设计荷载

桥梁的设计荷载范文桥梁设计荷载是指在进行桥梁结构设计时，考虑到桥梁所承受的各种荷载情况，对桥梁的设计进行的一种荷载要求。

桥梁设计荷载的确定是为了确保桥梁在使用过程中能够安全运行，并保证其结构的承载能力和使用寿命。

桥梁设计荷载通常分为静荷载和动荷载两种。

1.静荷载静荷载是指桥梁上的永久荷载，包括桥梁自重、桥面铺装、护栏、人行道等，以及永久性的附加荷载，如电力线、管道、压力容器等。

这些荷载是长期作用在桥梁上的，不会消失或减小。

2.动荷载动荷载是指桥梁上的临时荷载，包括车辆荷载、列车荷载等。

这些荷载是瞬变荷载，会根据车辆或列车的移动而不断变化。

桥梁设计荷载的确定要考虑到桥梁所在的具体环境和设计要求，以确保桥梁结构的安全性和承载能力。

1.静荷载的确定静荷载的确定一般根据设计规范和标准来进行，包括国内规范和国际规范。

国内常用的规范有《公路桥梁设计规范》、《铁路桥梁设计规范》等，国际常用的规范有《AASHTO LRFD桥梁设计规范》、《Eurocode桥梁设计规范》等。

这些规范中明确了各种静荷载的计算方法和取值，包括桥梁自重、人行道、护栏、路缘带、管道、电力线等。

2.动荷载的确定动荷载主要考虑车辆荷载和列车荷载。

车辆荷载是指桥梁上通过的各类车辆产生的荷载，主要根据当地的交通流量和车辆类型来确定。

列车荷载是指桥梁上通过的火车产生的荷载，主要根据列车类型、列车长度和列车动力等因素来确定。

车辆荷载和列车荷载的计算可以通过实测及统计分析，也可以通过模拟计算和计算机仿真进行。

为了更加准确地确定桥梁设计荷载1.桥梁所在地的地质和地形条件。

不同地质和地形条件下，桥梁所承受的荷载情况会有所不同。

2.桥梁所处的环境条件。

包括气候、温度、风速、震动等，这些因素都会对桥梁的荷载产生影响。

3.桥梁结构的特点和材料性能。

不同类型的桥梁结构和不同材料的特性会影响桥梁的荷载承载能力。

通过综合考虑这些因素，工程师可以确定适当的设计荷载，并进行桥梁的设计计算和结构选型，以确保桥梁的安全可靠性和使用寿命。

荷载分类确定结构计算模式、选定荷载和结构分析计算是桥梁计算工作中的三个主要部分。

其中荷载的种类、型式和大小选择是否恰当，关系到桥梁结构在它的有限寿命期限内的安全，也关系到桥梁建设费用的合理投资。

荷载可以根据不同的观点分类，可以分为主要荷载、次要荷载及特殊荷载，前者为结构设计中必须考虑的经常起作用的荷载；次要荷载为设计结构主要部分时虽非经常起作用，但在荷载组合时必须考虑的荷载；特殊荷载则根据桥梁结构特性，建桥地点具体情况和施工方法等，是要特别加以考虑的荷载。

在我国现行的公路桥梁设计规范中（1985年）荷载分为永久荷载、可变荷载和偶然荷载。

一、永久荷载（恒载）永久荷载（恒载）是指结构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忽略不计的荷载。

作用在桥梁上部结构的恒载，主要是结构物的重力及附属设备等外加重力；作用在墩台的恒载，主要是上部结构的恒载支座作用力、墩台本身重力、土压力及其引起的土侧压力或水浮力（水中墩台）。

预应力在结构使用极限状态设计时应作为永久荷载计算其效应，在承载能力极限状态设计时，作为结构抗力的一部分，而非永久荷载。

二、可变荷载可变荷载是指结构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（活载）和其它可变荷载。

1、基本可变荷载（活载）包括车辆荷载及其影响力，人群荷载和汽车冲击力，离心力，汽车、平板挂车或履带车引起的土侧压力，即是这些车辆荷载在桥台或挡土墙后填土的破坏棱体上引起的土侧压力。

2、其它可变荷载包括自然和人为产生的各种变化力，如风力（风荷载），汽车制动力，温度影响力，支座摩阻力、流水压力及冰压力等。

三、偶然荷载偶然荷载是指结构在设计使用期内不一定出现，但一旦出现，其值很大，且持续时间很短的荷载。

主要是指地震荷载和船只或漂流物的撞击力荷载组合荷载组合是荷载效应组合的简称。

指各类构件设计时不同极限状态所应取用的各种荷载及其相应的代表值的组合。

《桥梁⼯程概论》复习资料及答案第⼀章绪论1.桥梁的作⽤是什么？它是由哪⼏个主要部分组成的？各部分的主要作⽤是什么？桥梁是指供车辆和⾏⼈等跨越障碍（河流、⼭⾕、还晚或其他路线等）的⼯程建筑物(跨越障碍的通道）。

桥梁由上部结构（包括桥跨部分和桥⾯构造，前者指直接承受桥上交通荷载的主体部分，后者指为保证桥跨结构能正常使⽤⽽需要的各种附属结构），下部结构（包括桥墩、桥台以及墩台的基础。

是⽀承上部结构、向下传递荷载的结构物）。

和⽀座组成（连接桥跨结构和桥梁墩台，提供荷载传递途径，适应结构变位要求），2.解释以下⼏个术语：总跨径（桥梁孔径）、净跨径、计算跨度、桥长、建筑⾼度、桥渡。

桥梁结构相邻两⽀座间的距离L称为计算跨径对梁式桥，设计洪⽔位上线上相邻两桥墩（或桥台）间的⽔平间距L0,称为桥梁的净跨径。

各孔径跨径之和称为总跨径。

对梁长，两桥台侧墙或⼋字墙尾端之间的距离LT，称为桥梁全长。

桥⾯⾄桥跨结构最下缘的垂直⾼度h，称为桥梁建筑⾼度。

以桥梁为主体包括桥头引线、导流堤等跨越河流、深⾕、低洼地带的全部建筑物称桥渡3.按照⼒学特性（体系）划分，桥梁有哪些基本类型？各类桥梁的受⼒特点是什么？按受⼒特性分，桥梁可分为梁桥、拱桥、悬索桥三种梁桥中，梁作为承重结构，主要是以其抗弯能⼒来承受荷载的。

在竖向荷载作⽤下，其⽀座反⼒也是竖直的；简⽀的梁部结构只受弯剪，不承受轴向⼒。

拱桥的主要承重结构是具有外形的拱圈。

在竖向荷载作⽤下，拱圈主要承受轴向压⼒，但也受弯受剪。

在拱趾处⽀撑⼒除了竖向反⼒外，还有较⼤的⽔平推⼒悬索桥在在竖向荷载下，其索受拉，锚碇处会承受较⼤的竖向（向上）和⽔平（向河⼼）⼒第⼆章桥梁⼯程的规划与设计1.什么是桥梁的净空（限界）？它有什么⽤途？桥梁净空（bridge clearance）包括桥⾯净空和桥下净空。

在净空界限范围内不得有桥跨结构的构件或其他建筑物侵⼊，以保证⾏车安全。

桥⾯净空指保证车辆⾏⼈安全通过桥梁所需要的桥梁净空界限。

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。

绪论1. 桥梁的作用是什么？它是由哪几个主要部分组成的？各部分的主要作用是什么？2. 解释以下几个术语：总跨径（桥梁孔径）、净跨径、计算跨度、桥长、建筑高度、桥渡。

3. 按照力学特性（体系）划分，桥梁有哪些基本类型？各类桥梁的受力特点是什么？4. 根据各类桥梁的力学特点，你认为各自有竞争力的跨度范围是什么？适用什么样的地质条件？（思考题）第二章桥梁工程的规划与设计1. 什么是桥梁的净空（限界）？它有什么用途？2. 桥梁设计包括哪些内容？确定桥梁的高度、长度和孔径划分时，应分别考虑哪些因素？第三章桥梁的设计作用（荷载）1. 桥梁设计作用（荷载）分为哪几类？各类作用（荷载）主要包括哪些作用力？2. 绘出铁路列车“中—活载”和公路汽车荷载的图式（含新旧规范）。

铁路特种活载和普通活载间什么关系？3. 使用铁路中—活载加载和公路汽车荷载加载时各有什么规定？4. 列车冲击力和汽车冲击力产生的原因是什么？在计算中主要考虑哪些因素的影响？5. 你认为公路桥规中根据桥梁基频来制定冲击系数有何道理？6. 制动力和牵引力各是怎样产生的？其大小、方向和作用点如何？7. 风荷载的基本风压是如何确定的？风荷载标准强度计算时，还应考虑哪些因素？怎样计算列车、桥跨和墩台受到的风力？8. 作用（荷载）效应的组合有什么原则？公路桥规的作用效应组合有哪几类？9. 怎样利用中—活载的换算均布活载表进行结构内力计算？（联系结构力学，认真思考）第四章桥面构造1. 混凝土桥面是由哪些部分组成的？各部分的作用是什么？2. 理想的桥梁伸缩缝应满足哪些要求？现在常用的伸缩缝有哪些类型？3. 为什么梁与梁之间要留梁缝？引起梁长变化的因素有哪些？4. 铁路有碴桥面的道碴有何作用？客运专线大力推广无碴轨道，你认为有碴和无碴各自的优缺点是什么？5. 桥面的防排水系统有何作用？常用的构造措施和施作方法有哪些？第五章混凝土简支梁桥1. 铁路、公路钢筋混凝土简支梁一般适用的跨度范围如何？现行标准设计有哪些跨度？2. 装配式梁为何要分片？彼此是否需要连结？有哪些连结方式？3. 主梁有哪些截面型式？它们各有何优缺点？4. 腹板厚度为何靠近梁端附近增厚？下翼缘为何加宽？为何道碴槽板与梁肋相交处设置梗肋？5. 横隔板的作用？为何端部横隔板厚度较大？横隔板为何留有方孔？6. 铁路梁挡碴墙中为何要设置断缝？7. 钢筋混凝土简支梁的主要尺寸包括哪些？拟定时应考虑哪些问题？8. 铁路桥面板计算时，怎样确定其荷载和计算图式？9. 什么是桥面板的有效工作宽度？怎样确定？10.主梁的内力计算中，什么是荷载横向分布系数？常用的计算方法有哪些？其适用条件如何？11.预应力混凝土梁同钢筋混凝土梁相比有哪些优缺点？12.铁路、公路预应力混凝土简支梁一般适用的跨度范围如何？现行标准设计有哪些跨度？13.目前我国预应力混凝土梁主要采用的力筋类型和张拉锚固体系有哪些？14.预应力混凝土梁中，有哪些与钢筋混凝土梁内不同类型的钢筋？它们的作用是什么？15.后张梁中，为什么预应力筋多在梁端附近弯起？其起弯角及曲率半径的取值有何限制？16.先张梁中，常采用哪些类型的预应力筋？直线配筋时，为何梁端附近部分的力筋须与混凝土绝缘？17.掌握杠杆法和刚性横梁法计算横向分布系数。