第三章      桥梁的设计荷载 第一节     作用分类与组合 * * 第一节  荷载组合与分类 第二节  永久荷载 第三节  可变荷载 第四节  偶然荷载 一、作用的定义 二、作用的分类 三、作用的取值 四、作用的代表值取用 五、作用效应组合    长期以来，我们一般习惯地称所有引起结构反应的原因为“荷载”，这种叫法实际并不科学和确切。引起结构反应的原因可以按其作用的性质分为截然不同的两类，一类是施加于结构上的外力，如车辆、人群、结构自重等，它们是直接施于结构上的，可用“荷载”这一术语来概括。另一类不是以外力形式施加于结构，它们产生的效应与结构本身的特性、结构所处环境等有关，如地震、基础变位、混凝土收缩和徐变、温度变化等，它们是间接作用于结构的，如果也称“荷载”，容易引起人们的误解。因此，目前国际上普遍地将所有引起结构反应的原因统称为“作用”, 而“荷载”仅限于表达施加于结构上的直接作用。 一、作用的定义 施工荷载（铁路桥 23 地震力 22 船只或飘流物撞击力    偶然作用   21 冻胀力（铁路桥） 20 列车横向摇摆力（铁路桥） 19 支座摩阻力（公路桥） 18 温度影响力  17 冰压力 16 流水压力 15 汽车制动力 14 风荷载 13 人群荷载 12 汽车引起的土侧压力 11 汽车离心力 10 汽车冲击力 9 汽车荷载 可变作用 8 基础变位作用 7 水的浮力 6 混凝土收缩及徐变作用 5 土侧压力 4 土的重力 3 预加应力 2 结构重力（包括结构附加重力）    永久作用（恒载） 1 作用名称 作用分类 编号 二、作用的分类   公路桥涵设计时，对不同的作用应采用不同的代表值。     1. 永久作用应采用标准值作为代表值。     2. 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。承载能力极限状态设计及按弹性阶段计算结构强度时应采用标准值为可变作用的代表值。正常使用极限状态按短期效应（频遇）组合设计时，应采用频遇值为可变作用的代表值；按长期效应（准永久）组合设计时，应采用准永久值为可变作用的代表值。     3 偶然作用取其标准值为代表值。 三、作用的取值    1 永久作用的标准值，对结构自重（包括结构附加重力），可按结构构件的设计尺寸与材料单位体积的自重（重力密度）计算确定。      2 可变作用的标准值应按本规范有关章节中的规定采用。      可变作用频遇值为可变作用标准值乘以频遇值系数。可变作用准永久值为可变作用标准值乘以准永久值系数。      3 偶然作用应根据试验资料，结合工程经验确定其标准值。      4  作用的设计值规定为作用的标准值乘以相应的作用分项系数。 四、作用的代表值取用 五、作用效应组合 1.作用效应组合的定义 2.作用效应组合的原则 3.作用效应组合的分类 1.作用效应组合的定义 作用效应组合——是指在确定出各种桥梁作用后，需要根据作用特性、桥梁结构特性、施工方法以及桥位处的环境等因素来决定各种作用的取舍以及它们同时作用的可能性。     1）只有在结构上可能同时出现的作用，才进行其效应的组合。当结构或结构构件需作不同受力方向的验算时，则应以不同方向的最不利的作用效应进行组合。 2.作用效应组合的原则    2）当可变作用的出现对结构或构件产生有利影响时，该作用不应参与组合。    3）施工阶段作用效应的组合，应按计算需要及结构所处条件而定，结构上的施工人员和施工机具均应作为临时荷载加以考虑。    4）多个偶然作用不同时参与组合。    5）钢筋混凝土和预应力混凝土结构在进行结构构件的承载能力极限状态设计时，可不考虑混凝土收缩和徐变、温度作用效应参与组合；基础变位作用是否参与组合视具体情况确定；拱桥仍应考虑混凝土收缩和徐变、温度作用效应和基础变位作用的组合。 3.作用效应组合的分类 1）公路桥涵结构按承载能力极限状态设计时 2）公路桥涵结构按正常使用极限状态设计时 4）公路桥涵结构效应组合表达式 3）公路桥涵结构效应组合表达式中各种系数的取值 5）注意事项 1）公路桥涵结构按承载能力极限状态设计时 （1）基本组合 （2）偶然组合      永久作用的设计值效应与可变作用设计值效应相组合，其效应组合表达式为： （1）基本组合    永久作用标准值效应与可变作用某种代表值效应、一种偶然作用标准值效应相组合。     偶然作用的效应分项系数取1.0；与偶然作用同时出现的可变作用，可根据观测资料和工程经验取用适当的代表值。     地震作用标准值及其表达式按《公路工程抗震设计规范》JTJ004规定采用。 （2）偶然组合 2）公路桥涵结构按正常使用极限状态设计时  （1）作用短期效应组合 （2）作用长期效应组合     永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应相组合，其效应组合表达式为：  （1）作用短期效应组合       永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应相组合，其效应组合表达式为：   （2）作用长期效应组合     结构重要性系数，按max.book118.com结构设计安全等级采用。对应于设计安全等级一级、二级和三级分别取1.1、max.book118.com；       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效应时，则该作用取代汽车荷载，其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；       在作用效应组合中除汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）、风荷载外的其他第j个可变作用效应（含本max.book118.com的人行道板等局部构件和人行道栏杆上的可变作用效应）的分项系数，取1.4，但风荷载的分项系数取1.1；  3）公路桥涵结构效应组合表达式中各种系数的取值 1.2*恒荷载+1.4*汽车荷载 1.2*恒荷载+1.4*汽车荷载+0.8*1.4*人群荷载 1.2*恒荷载+1.4*汽车荷载+         0.7*（1.4*人群荷载+1.1*风荷载） 1.2*恒荷载+1.4*汽车荷载      +0.6*（1.4*人群荷载+1.1*风荷载+1.4*土压力） 1.2*恒荷载+1.4*汽车荷载+0.5*（1.4*人群荷载          +1.1*风荷载+1.4*土压力+1.4*汽车制动力） 4）公路桥涵结构效应组合表达式     各种荷载中，有些是不会同时发生的，如，离心力，风力与列车横向摇摆力或流水压力与冰压力或支座摩阻力与汽车制动力等就不能同时参与组合。      各类荷载及其组合发生的机率也是不同的，恒载和活载是经常发生的，其它可变荷载发生的机率较小，偶然荷载发生的机率就更小。对于发生机率小的荷载，如仅在桥梁建造过程中出现的施工荷载，就不必给予过多的安全储备，因此为使桥梁设计安全、经济对不同的荷载组合，结构的安全储备也应不同。      实际中处理的方法是：按不同的荷载组合，调整荷载安全系数或材料容许应力值。对组合I，安全系数或容许应力的调整有限：对组合II和组合III ，调整量可放宽。 5）注意事项 第二节    永久作用（恒载） 一、永久作用（恒载）的定义 二、永久作用的类型 三、永久作用的计算 一、永久作用（恒载）的定义 永久作用（恒载）——作用位置和大小、方向固定不变的荷载。 （二）

桥梁的设计荷载.ppt