新旧规范桥梁设计荷载讲解.

桥梁的设计荷载及荷载组合（1）如图:一、桥梁的设计荷载选定荷载和进行荷载分析是比结构分析更为重要的问题。

因为它关系到桥梁结构在它的设计使用期限内的安全和桥梁建设费用的合理投资。

近年来，由于交通量的不断增加，大型超重车辆的不断出现，风载、地震荷载的重要性愈显突出等，导致实际与可能作用在桥梁结构上的荷载越来越复杂，这就为桥梁荷载的选定和分析造成了困难，常因初始设计荷载选定的滞后，而造成桥梁早期破坏或加固。

我国现行的公路桥涵设计通用规范（JTJ021-85）中，将作用在桥梁上的荷载分为三大类：1．永久荷载（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。

它包括结构重力、预加应力、土的重力及侧压力、混凝土收缩及徐变影响力，基础变位影响力和水的浮力。

2．可变荷载（活载）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和其他可变荷载。

基本可变荷载包括汽车荷载及其引起的冲击力，平板挂车（或履带车）荷载，人群荷载，离心力，以及所有车辆所引起的土侧压力。

其他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。

3．偶然荷载在设计使用期内，不一定出现，但一旦出现其值很大且持续时间较短的荷载，它包括船只或漂浮物撞击力，地震作用。

下面具体讲述各种荷载的意义：（一）永久荷载结构物的重力及桥面铺装、附属设备等外加重力均属结构重力，可按照结构的实际体积或设计时所假定的体积与材料密度计算。

作用在墩台上的土重力，土侧压力可参照《公路桥涵通用规范》（JTJ021-85）附录一、二和《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024-85）附录二中规定计算。

对于预应力混凝土结构，预加应力在结构使用阶段设计时，应作为永久荷载计算其效应，计算时应考虑相应阶段的预应力损失；在结构承载能力极限状态设计时，预应力不作为荷载，而将预应力筋作为普通钢筋计入结构抗力。

新旧规范中的汽车荷载比较Prepared on 24 November 2020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，计算跨径，桥面净空为净—7m+2×。

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）条规定，简支梁结构的冲击系数由下式计算：介于和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。

桥梁设计常见荷载问题及处理措施在桥梁设计中，荷载是一个非常重要的因素。

荷载指的是作用在桥梁结构上的各种力和压力，包括静荷载和动荷载。

桥梁设计时需要考虑各种常见荷载，如自重、交通荷载、温度荷载等。

以下是桥梁设计中常见荷载问题及处理措施的介绍。

1. 自重荷载：自重荷载是指桥梁结构自身的重量。

在设计桥梁时，需要考虑各部分结构的自重，并合理分布在桥梁的不同部位，以确保结构的稳定性和安全性。

对于大型桥梁，还需要考虑结构材料的容许应力和变形，选择合适的材料以减轻自重对结构的影响。

2. 交通荷载：交通荷载是指由车辆和行人产生的荷载，包括静荷载和动荷载。

静荷载是指车辆停留在桥上时产生的荷载，而动荷载是指车辆经过桥梁时产生的荷载。

交通荷载是桥梁设计中最重要的荷载，需要根据设计规范和实际交通情况来确定。

对于不同类型的车辆和行人，需要考虑其重量、速度、轮胎布置等因素，以确定合适的交通荷载。

3. 温度荷载：温度荷载是由于温度变化引起的结构应变和形变产生的荷载。

当桥梁结构受热膨胀或受冷缩小时，会产生应力和变形，进而产生温度荷载。

在桥梁设计中，需要考虑结构的热膨胀系数和温度变化范围，采取合适的措施来防止温度荷载对结构的影响，如设置伸缩缝、使用铰链连接、选择适当的结构形式等。

4. 风荷载：风荷载是指风对桥梁结构产生的荷载。

在桥梁设计中，需要考虑风的作用方向、强度以及结构的抗风性能。

对于大跨度和高层桥梁，风荷载是一个重要的设计参数。

常见的处理措施包括使用适当的阻风措施，如设置挡风墙、减小桥面侧面积等。

在桥梁设计中，还需要考虑其他荷载，如水荷载、冰荷载、雪荷载等。

处理这些荷载时，需要根据实际情况和设计规范来确定合理的处理措施，以确保桥梁的安全可靠。

还需要考虑桥梁的使用寿命和维护保养等因素，保证桥梁长期运行的安全性和可靠性。

城市桥梁设计荷载标准
城市桥梁设计荷载标准是指在城市桥梁设计中所需要考虑的各种荷载情况，包
括静荷载和动荷载等。

城市桥梁设计荷载标准的制定对于确保城市桥梁的安全运行具有重要意义，下面将就城市桥梁设计荷载标准的相关内容进行介绍。

首先，城市桥梁设计荷载标准中需要考虑的静荷载包括桥梁自重、桥面系、人
行道、栏杆、排水系统等构件的重量，以及桥梁在使用过程中可能受到的各种永久荷载，如管线、电缆、信号设备等。

在考虑这些静荷载时，需要根据实际情况合理确定各构件的重量，并考虑其分布情况，以保证桥梁在使用过程中的稳定性和安全性。

其次，城市桥梁设计荷载标准中需要考虑的动荷载包括车辆荷载、行人荷载、
风荷载、地震荷载等。

其中，车辆荷载是城市桥梁设计中需要重点考虑的动荷载之一，其大小和分布情况直接影响桥梁结构的设计。

在考虑车辆荷载时，需要根据城市道路的交通情况、车辆类型和数量等因素进行合理确定，并考虑其对桥梁结构的影响。

另外，城市桥梁设计荷载标准中还需要考虑风荷载和地震荷载。

风荷载是指桥
梁在风力作用下所受的荷载，而地震荷载是指桥梁在地震作用下所受的荷载。

在考虑这些动荷载时，需要根据城市的气候条件和地震烈度等因素进行合理确定，并采取相应的设计措施，以确保桥梁在极端天气和地震情况下的安全性。

总的来说，城市桥梁设计荷载标准是城市桥梁设计中需要重点考虑的内容之一，其合理确定对于确保城市桥梁的安全运行具有重要意义。

在实际设计中，需要根据桥梁所处的具体位置、使用情况、交通情况等因素进行合理确定，并采取相应的设计措施，以确保城市桥梁的安全性和稳定性。

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。

桥梁的设计荷载及荷载组合（1）如图:一、桥梁的设计荷载选定荷载和进行荷载分析是比结构分析更为重要的问题。

因为它关系到桥梁结构在它的设计使用期限内的安全和桥梁建设费用的合理投资。

近年来，由于交通量的不断增加，大型超重车辆的不断出现，风载、地震荷载的重要性愈显突出等，导致实际与可能作用在桥梁结构上的荷载越来越复杂，这就为桥梁荷载的选定和分析造成了困难，常因初始设计荷载选定的滞后，而造成桥梁早期破坏或加固。

我国现行的公路桥涵设计通用规范（JTJ021-85）中，将作用在桥梁上的荷载分为三大类：1．永久荷载（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。

它包括结构重力、预加应力、土的重力及侧压力、混凝土收缩及徐变影响力，基础变位影响力和水的浮力。

2．可变荷载（活载）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和其他可变荷载。

基本可变荷载包括汽车荷载及其引起的冲击力，平板挂车（或履带车）荷载，人群荷载，离心力，以及所有车辆所引起的土侧压力。

其他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。

3．偶然荷载在设计使用期内，不一定出现，但一旦出现其值很大且持续时间较短的荷载，它包括船只或漂浮物撞击力，地震作用。

下面具体讲述各种荷载的意义：（一）永久荷载结构物的重力及桥面铺装、附属设备等外加重力均属结构重力，可按照结构的实际体积或设计时所假定的体积与材料密度计算。

作用在墩台上的土重力，土侧压力可参照《公路桥涵通用规范》（JTJ021-85）附录一、二和《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024-85）附录二中规定计算。

对于预应力混凝土结构，预加应力在结构使用阶段设计时，应作为永久荷载计算其效应，计算时应考虑相应阶段的预应力损失；在结构承载能力极限状态设计时，预应力不作为荷载，而将预应力筋作为普通钢筋计入结构抗力。

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。

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。

桥梁的设计荷载及荷载组合（1）如图:一、桥梁的设计荷载选定荷载和进行荷载分析是比结构分析更为重要的问题。

因为它关系到桥梁结构在它的设计使用期限内的安全和桥梁建设费用的合理投资。

近年来，由于交通量的不断增加，大型超重车辆的不断出现，风载、地震荷载的重要性愈显突出等，导致实际与可能作用在桥梁结构上的荷载越来越复杂，这就为桥梁荷载的选定和分析造成了困难，常因初始设计荷载选定的滞后，而造成桥梁早期破坏或加固。

我国现行的公路桥涵设计通用规范（JTJ021-85）中，将作用在桥梁上的荷载分为三大类：1．永久荷载（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。

它包括结构重力、预加应力、土的重力及侧压力、混凝土收缩及徐变影响力，基础变位影响力和水的浮力。

2．可变荷载（活载）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和其他可变荷载。

基本可变荷载包括汽车荷载及其引起的冲击力，平板挂车（或履带车）荷载，人群荷载，离心力，以及所有车辆所引起的土侧压力。

其他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。

3．偶然荷载在设计使用期内，不一定出现，但一旦出现其值很大且持续时间较短的荷载，它包括船只或漂浮物撞击力，地震作用。

下面具体讲述各种荷载的意义：（一）永久荷载结构物的重力及桥面铺装、附属设备等外加重力均属结构重力，可按照结构的实际体积或设计时所假定的体积与材料密度计算。

作用在墩台上的土重力，土侧压力可参照《公路桥涵通用规范》（JTJ021-85）附录一、二和《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024-85）附录二中规定计算。

对于预应力混凝土结构，预加应力在结构使用阶段设计时，应作为永久荷载计算其效应，计算时应考虑相应阶段的预应力损失；在结构承载能力极限状态设计时，预应力不作为荷载，而将预应力筋作为普通钢筋计入结构抗力。