桥梁的设计荷载

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。

桥梁的设计荷载第三章桥梁的设计荷载（作⽤）教学⽬的：荷载分析重要，⽐结构分析重要。

教学内容：1、桥梁上的设计荷载分类。

2、根据荷载的重要性和同时作⽤的可能性，《桥规》规定了六种不同的荷载组合。

3、桥梁按极限状态法设计，包括承栽能⼒极限状态和正常使⽤极限状态，前者验算强度和稳定性，后者验算应⼒、变形和裂缝。

重点：设计荷载分类难点：荷载叫法不确切荷载：施加于结构上的直接作⽤。

作⽤：引起结构反应的原因例：结构不均匀沉降、混凝⼟收缩徐变思考题及习题1、试分别列出永久荷载、可变荷载和偶然荷载的主要内容。

2、为什么车道很多或桥梁很长时，汽车荷载效应可予以折减?3、什么叫汽车冲击⼒，它是如何计算的?4、桥梁设计应考虑哪两个极限状态？所含内容分别是什么?第⼀节规范中有关设计荷载的规定三类：永久荷载、可变荷载、偶然荷载⼀、永久荷载永久荷载亦称恒载——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。

础变位影响⼒和⽔的浮⼒。

7种。

⼆、可变荷载可变荷载（活载）——在设计使⽤期内，其值随时间变化，或其变化与平均值相⽐不可忽略不计的荷载。

基本可变荷载——包括：汽车荷载及其引起的冲击⼒、离⼼⼒、⼟侧压⼒、平板挂车（或履车）及其引起的⼟侧压⼒和⼈群。

其它可变荷载——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。

（⼀）基本可变荷载（活载）：车辆荷载车辆荷载影响⼒⼈群荷载各级公路的永久性桥涵参照表2-2确定车辆荷载等级：都进⾏计算，⽽是以⼀种统⼀的标准荷载进⾏设计。

制定标准：⽬前经过统计分析将来车辆荷载等级选⽤表三个等级：汽车－10、汽车－20 和汽车－超20 级（汽车－15取消）标准车：主车加重车（1）单位（T）10 KN＝1T（2）荷载为轴重（3）顺序不变，左进或右进不限（从两端可任进）以产⽣最⼤内⼒为准。

（4）汽车横向布置轮距1.8m，间距1.3m。

偏载时外轮离0.5m，P为轴重。

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。

桥梁设计中的荷载计算方法桥梁作为连接不同地区的重要交通工具，必须承受各种荷载，如车辆荷载、行人荷载、风荷载等。

因此，准确计算荷载对于确保桥梁的安全性和可靠性至关重要。

荷载是指作用在桥梁结构上的外力或物体的重量。

在桥梁设计中，通常将荷载分为静荷载和动荷载。

静荷载主要包括桥梁本身的重量、建筑材料的重量、桥面所承受的行人荷载以及道路的自重等。

这些荷载在设计中需要以合适的数值进行考虑，并按照某种规范要求加以估计。

动荷载则是指桥梁上行驶的车辆、火车等交通工具所带来的荷载。

由于车辆类型、车速、载荷等因素的不同，动荷载的计算相对较为复杂。

根据各国的规范和标准，桥梁设计中通常采用荷载模型法进行计算。

荷载模型法是通过建立桥梁的数学模型，将各种荷载转化为作用在桥梁结构上的力，从而进行力学计算和结构设计。

在荷载模型法中，常见的荷载计算方法有静力荷载分析法、静态荷载分析法和动力荷载分析法。

静力荷载分析法主要用于计算静荷载，即桥梁自身的重量和行人荷载。

这种方法通过建立结构的支座反力平衡方程，计算桥梁受力情况。

根据不同荷载的特点和分布形式，可以采用等效集中荷载法、等效弹簧支承法、等效连续梁法等进行计算。

静态荷载分析法则更加综合，可同时考虑静荷载和动荷载。

通过建立桥梁的静力模型，将各种荷载转化为作用在结构上的力，从而进行受力计算和设计。

这种方法的优点是准确计算荷载的作用和响应。

动力荷载分析法是用于计算动荷载的主要方法。

在桥梁设计中，车辆荷载是常见的动荷载之一。

该方法以车辆的特性和行驶速度为基础，通过建立车桥-桥梁结构系统的动力模型，计算车辆作用下的动荷载分布。

除了上述方法，荷载计算还需要考虑其他因素，如温度荷载、风荷载、地震荷载等。

这些荷载需要按照相关规范进行计算，并结合桥梁结构的特点和材料的强度进行评估。

荷载计算是桥梁设计中非常重要的一部分，影响着桥梁的结构设计和安全性。

为了保证桥梁的安全和可靠运行，设计者需要充分了解各种荷载的性质和作用方式，并根据规范和经验进行准确计算。

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。