各国桥梁设计规范中的汽车荷载冲击系数
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【最新整理，下载后即可编辑】 桥梁计算荷载 一、桥梁设计作用的分类： 1.概念： 作用——公路桥涵设计术语 ●直接作用（荷载）：施加在结构上的一组集中力或分布 力 ●间接作用：引起结构外加变形或约束变形的原因 2.分类：
二、桥梁工程作用取值方法 (一)设计时，对不同的作用采用不同的代表值 1.永久作用：采用标准值作为代表值
2.可变作用：根据不同的极限状态分别采用标准值、频 遇值、准永久值作为代表值 ●标准值：承载能力极限状态设计、按弹性阶段计算 结构强度 ●频遇值：正常使用极限状态按短期效应组合设计 ●准永久值：按长期效应组合设计 3.偶然作用：采用标准值作为代表值 (二)代表值的取用规定 1.永久作用的标准值： ●结构自重（包括结构附加重力）：按结构构件的设计 尺寸与材料的重力密度计算确定 2.可变作用的标准值： （1）汽车荷载： ●汽车荷载分为公路—I级和公路—II级 ●车道荷载：桥梁结构整体计算 ●车辆荷载：桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台、 挡土墙土压力等的计算 ●车辆荷载和车道荷载的作用不重叠 （2）车道荷载的计算图式：
（3）公路—I级车道荷载： ●均布荷载标准值:q k=10.5kN/m ●集中荷载标准值： 桥梁计算跨径≤5m，P =180 kN k 5m＜桥梁计算跨径＜50m，采用直线内插求 得 =360 kN 桥梁计算跨径≥50m，P k ●计算剪力效应，上述集中荷载标准值P k×1.2 （4）公路—II级车道荷载： ●均布荷载标准值q k和集中荷载标准值P k按公路 —I级车道荷载的0.75倍采用 （5）车道荷载的分布： ●均布荷载标准值应满布于使结构产生最不利效 应的同好影响线上 ●集中荷载标准值只作用于相应影响中一个最大 影响线峰值处 （6）人群荷载标准值的采用规定： ●桥梁计算跨径≤50m，人群荷载标准值3kN/㎡ ●50m＜桥梁计算跨径＜150m，由线性内插得人群 荷载标准值 ●桥梁计算跨径≥150m，人群荷载标准值2.5kN/ ㎡ ●对跨径不等的连续结构，以最大计算跨径为准 ●城郊行人密集区的公路桥梁：人群荷载标准值取 上述规定值的1.15倍 ●专用人行桥梁：人群荷载标准值为3.5 kN/㎡
2019桥梁工程计算题
1) 计算图1所示T 梁翼板所构成铰接悬臂板的设计内力。桥梁荷载为公路—Ⅰ级，桥面铺装为80mm 厚C50 混凝土配@φ8100钢筋网；容重为253 kN/m /；下设40mm 厚素混凝土找平层；容重为233 kN/m /，T 梁翼板材料容重为253 kN/m /。 图 1 铰接悬臂行车道板 （单位：mm ） 解：a .恒载及其内力（以纵向1m 宽的板条进行计算） 每延米板上的恒载g ； 钢筋混凝土面层g 1：...kN/m 008?10?25=200 素混凝土找平层g 2：...kN/m 004?10?23=092 T 梁翼板自重g 3: ....kN/m 008+014 ?10?25=2752 合计： i g =g .kN/m =567∑ 每米宽板条的恒载内力 弯矩 ...kN m Ag M gl 2201 =- -?567?100=-284?2 1=2 剪力 g ...kN Ag Q l 0=?=567?100=567 b .公路—Ⅰ级荷载产生的内力 要求板的最不利受力，应将车辆的后轮作用于铰缝轴线上，见图2，后轮轴重为P =140kN ，着地长度为 2=0.2m a ,宽度为 2b .m =060，车轮在板上的布置及其压力分布图见图1-1
图2公路—Ⅰ级荷载计算图式（单位：mm ） 由式 ...m ...m a a H b b H 1212=+2=020+2?012=044=+2=060+2?012=084 一个车轮荷载对于悬臂根部的有效分布宽度： ...m>1.4m a a l 10=+2=044+142=186(两后轮轴距) 两后轮的有效分布宽度发生重叠，应一起计算其有效分布宽度。铰缝处纵向2个车轮对于悬臂板根部的有效分布宽度为： ....m a a d l 10=++2=044+14+142=326 作用于每米宽板条上的弯矩为： () ()A p b P M l a μ10=-1+-24 ..(.).140084=-13??10-2?3264 .kN m =-2205? 作用于每米宽板条上的剪力为： () ..kN .Ap P Q a μ140=1+=13?=279122?326 c. 行车道板的设计内力 ...(.).(.).kN m ......=45.88kN A Ag Ap A Ag Ap M M M Q Q Q =12?+14?=12?-284+14?-2205=-3428?=12?+14?=12?567+14?2791 2) 如图23所示为一座桥面板为铰接的T 形截面简支梁桥，桥面铺装厚度为0.1m ，净跨径为1.4m ，试计算 桥面板根部在车辆荷载作用下的活载弯矩和剪力。（车辆前后轮着地宽度和长度分别为：m b 6.01=和 m a 2.01=；车辆荷载的轴重kN P 140=） 1.4 0.1 板间铰接 图23 解：（1）荷载
连续梁桥汽车冲击系数试验及数值研究
——————————————— 本文为江西省自然科学基金资助。作者简介：张期星(1983-)，男，山东人，硕士研究生，从事桥梁结构工程研究(E-mail:zh_q_x123@https://www.360docs.net/doc/bb4147369.html,)；陈水生 连续梁桥汽车冲击系数试验及数值研究 张期星1 ,陈水生2 (1.2华东交通大学土木建筑学院 江西南昌330013) 摘 要：本文主要分析三跨连续梁桥，应用达朗贝尔原理，推导了三轴半车模型下的车桥耦合振动方程，比较了在不同车速和不同跨径作用下的汽车冲击系数，并且对多个连续梁桥汽车冲击系数的实测结果进行了分析。文中采用有限元法离散，将无限自由度系统转化为有限自由度系统，使用Ansys 软件进行了三跨连续梁桥的模态分析，提取出前10阶模态分量和振型频率，利用模态叠加的方法对车桥耦合振动方程进行解耦，并且利用Matlab 软件编程进行了数值模拟，分析了三跨连续梁桥车桥耦合振动特性。在仅仅考虑竖向位移的情况下，主要采用了Newmark 方法，编程得出了不同车速和不同跨径对三跨连续梁桥汽车冲击系数的影响规律：汽车冲击系数随着车速的提高而增加，车速较低时(一般在20km/h-40km/h)冲击系数变化缓慢，当车速大于50km/h 后，冲击系数变化较大；汽车冲击系数随着跨径的增大而降低，跨径越大，其值越接近于1.0。 关键词：三跨连续梁桥；汽车冲击系数；车桥耦合模型 Experimental and numerical study on Impact coefficient of continuous girder bridge under vehicle Zhang Qixing 1 Chen Shuisheng 2 (Institute of Civil construction,East China Jiaotong University,nanchang,Jiangxi330013,China) Abstract ：This paper mainly analyses three-span continuous girder bridge. The coupled vibration functions of vehicle and bridge with five degree of freedom vehicle model are derived using the D’Alembert’s principle. The impact coefficient of vehicle are analysed under condition of various span length and speeds of moving vehicle, and the measured results of several continuous girder bridge are analysed. The studies adopt the method of finite element discrete to turn the system of infinite degree of freedom into the system of finite degree of freedom, and analyse the mode of three-span continuous girder bridge under the use of the Ansys software to exact the mode components and frequencies. Then the coupled vibration functions of vehicle and bridge are decoupled with the method of modal superposition, and the coupled vibration characteristics of vehicle and bridge are analysed by the numerical simulation of Matlab software. On the condition of only considering the vertical displacement, it programs by the method of Newmark to conclude the influence law of impact coefficient of vehicle for three-span continuous girder bridge under condition of various span length and speeds of moving vehicle: impact coefficient of vehicle would rise with the rise of speed of vehicle,when the speed of vehicle is relative lower(approximately 20km/h- 40km/h),the value would change slowly,but the speed surpasses 50km/h,it would change obviously; impact coefficient of vehicle would decrease with the rise of span length,and the more large is the span length,the more close to 1.0 is the value. Key word ：three-span continuous girder bridge;impact coefficient of vehicle;vechicle-bridge coupled model 0 引言 目前，车辆对桥梁的冲击作用我们通常采用汽车冲击系数μ或者动力增量φ来描述，即在考虑桥梁静载作用下的响应乘以一个相应的动力系数。由于冲击系数关系到桥梁结构设计的安全与经济性能，所以其取值的大小对于桥梁结构在车辆荷载作用下的安全举足轻重。各国旧规范的冲击系数都是采用跨径或加载长度的递减函数来计算的[1]，但是影响车辆与桥梁相互作用的因素很多，比如车辆与桥梁整体系统的刚度、质量、阻尼、桥面的不平整度、加载车辆数目、车辆 间距、加载车道、车辆相向行驶、以及车速与跨径的影响等等[2]，它是一个非常复杂的问题，所以单纯的考虑桥梁跨径或者加载长度对于汽车冲击系数来讲是很不严密的。因此04规范给出了与桥梁结构基频的关系。 1 三轴半车模型的建立及求解 如图1所示，为三轴半车模型，假定连续梁桥每跨具有相同的跨长、质量和刚度。由达朗贝尔原理得到车辆振动方程 1f 1f 1f 1f c 11c 111f 1c 11c 111f 111z c z k k l z k z )k k (c l z c z )c c (z m +=+?+++?++θθ (1) 2f 2f 2f 2f c 22c 222f 2c 22c 222f 222z c z k k l z k z )k k (c l z c z )c c (z m +=??+++?++θθ(2)
桥梁计算荷载
桥梁计算荷载 一、桥梁设计作用的分类： 1.概念： 作用——公路桥涵设计术语 ●直接作用（荷载）：施加在结构上的一组集中力或分布力 ●间接作用：引起结构外加变形或约束变形的原因 2.分类：
二、桥梁工程作用取值方法 (一)设计时，对不同的作用采用不同的代表值
1.永久作用：采用标准值作为代表值 2.可变作用：根据不同的极限状态分别采用标准值、频遇值、 准永久值作为代表值 ●标准值：承载能力极限状态设计、按弹性阶段计算结构 强度 ●频遇值：正常使用极限状态按短期效应组合设计 ●准永久值：按长期效应组合设计 3.偶然作用：采用标准值作为代表值 (二)代表值的取用规定 1.永久作用的标准值： ●结构自重（包括结构附加重力）：按结构构件的设计尺 寸与材料的重力密度计算确定 2.可变作用的标准值： （1）汽车荷载： ●汽车荷载分为公路—I级和公路—II级 ●车道荷载：桥梁结构整体计算
●车辆荷载：桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台、挡 土墙土压力等的计算 ●车辆荷载和车道荷载的作用不重叠 （2）车道荷载的计算图式： （3）公路—I级车道荷载： ●均布荷载标准值:q k=10.5kN/m ●集中荷载标准值： 桥梁计算跨径≤5m，P k=180 kN 5m＜桥梁计算跨径＜50m，采用直线内插求得 桥梁计算跨径≥50m，P k=360 kN ●计算剪力效应，上述集中荷载标准值P k×1.2 （4）公路—II级车道荷载： ●均布荷载标准值q k和集中荷载标准值P k按公路— I级车道荷载的0.75倍采用 （5）车道荷载的分布： ●均布荷载标准值应满布于使结构产生最不利效应的 同好影响线上 ●集中荷载标准值只作用于相应影响中一个最大影响
桥梁计算题2014.10.6
六、计算题 1、某公路桥梁由多跨简支梁组成，总体布置如图6-1所示，每孔标准跨径25m ，计算跨径24m ，桥梁总宽10m ，行车道宽8m ，每孔上部结构采用后张法预应力混凝土箱梁，每个桥墩上设四个支座，支座横桥向中心距为4m 。桥墩支承在岩基上，由混凝土独柱墩身和带悬臂 的盖梁组成，桥梁设计荷载等级为公路-I 级，混凝土的重力密度为25kN/m 2 。 问：（1）该桥按规模分为哪一类？ （2）该桥的设计安全等级为几级？ （3）在计算汽车设计车道荷载时，设计车道数取几？ （4）桥梁的车道横向折减系数为多少？ （5）在计算主梁的剪力和弯矩时，车道荷载标准值如何取用？ 图6-1（图中尺寸单位：m ） 【解】（1）根据《桥规》第1.0.11条表1.0.11可知：该桥按规模分类属大桥； （2）根据《桥规》第1.0.9条表1.0.9可知：该桥的设计安全等级为二级； （3）根据《桥规》第4.3.1条表4.3.1-3可知：设计车道数取2； （4）根据《桥规》第4.3.1条表4.3.1-4可知：车道横向折减系数为1.0； （5）在计算主梁的剪力和弯矩时，车道荷载的均布荷载标准值均为kN/m 5.10=k q ；集中荷载标准值，当桥梁计算跨径小于或者等于5m 时，kN 180=k P ；当桥梁计算跨径等
于或大于50m 时，kN 360=k P ；当桥梁计算跨径在5m ～50m 之间时，k P 值采用直线内插求得。计算剪力时，集中荷载标准值k P 乘以1.2的系数。本题中，计算跨径024m l =。 所以：计算主梁弯矩时的集中荷载标准值：180180(245)/(505)256kN k P =+?--=； 计算主梁剪力时的集中荷载标准值：256 1.2=307.2kN k P =?。 2、某预应力钢筋混凝土箱形截面简支梁桥，计算跨径40m ，设计荷载等级为公路-I 级，桥梁采用上、下行双幅分离式横断面形式，单幅行车道宽16m ，两侧防撞栏杆各0.6m ，单幅桥全宽17.2m 。 问：（1）计算汽车设计车道荷载时，采用几个设计车道数？ （2）桥梁的车道横向折减系数为多少？ （3）在计算主梁的剪力和弯矩时，车道荷载标准值各为多少？ 【解】（1）根据《桥规》第4.3.1条表4.3.1-3可知：设计车道数取4； （2）根据《桥规》第4.3.1条表4.3.1-4可知：车道横向折减系数为0.67； （3）在计算主梁的剪力和弯矩时，车道荷载的均布荷载标准值均取为kN/m 5.10=k q ；集中荷载标准值：当计算主梁弯矩时：180180(405)/(505)320kN k P =+?--=； 当计算主梁剪力时：320 1.2=384kN k P =?。 3、某预应力钢筋混凝土箱形截面简支梁桥，计算跨径40m 。若该主梁跨中横断面面积 2m 6.9=F 、主梁采用C50混凝土，混凝土的弹性模量MPa 1045.34?=c E ，跨中截面的截面 惯性矩4m 75.7=c I 、材料重力密度3 kN/m 0.26=γ，试计算汽车荷载冲击系数μ为多少？ 【解】已知：m 40=l ，2 m 6.9=F ，MPa 1045.34?=c E ，3kN/m 0.26=γ，4m 75.7=c I 结构跨中处延米结构重力： 3 26109.6249600N/m G F γ==??= 结构跨中处的单位长度质量：22 /249600/9.8125443Ns /m c m G g === 简支梁桥基频： 3.18Hz f = == 冲击系数：189.00157.01826.3ln 1767.00157.0ln 1767.0=-=-=f μ。 4、图6-2所示为一座桥面板铰接的T 形截面简支梁桥，桥面铺装厚度为0.12m ，桥面板净跨径为 1.42m ，车辆两后轮轴距为 1.4m ，车辆后轮着地宽度和长度分别为：20.6m b =和 20.2m a =；车辆荷载的轴重kN 140=P ，冲击系数3.11=+μ，计算桥面板根部在车辆荷
新旧规范中的汽车荷载比较
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：
道路桥梁荷载计算与设计方法
道路桥梁荷载计算与设计方法 摘要：桥梁荷载是指桥梁结构设计所应考虑的各种可能出现的荷载的统称。本文依托实测车辆的统计数据，对桥梁车辆设计荷载进行了研究和分析,为公路桥梁荷载设计理念和设计方法的逐步完善实现科学化和合理化。 关键词：设计荷载；公路桥梁；荷载效应；分项系数 前言 桥梁荷载是指桥梁结构设计所应考虑的各种可能出现的荷载的统称，包括恒载、活载和其他荷载。包括铁路列车活载或公路车辆荷载，及它们所引起的冲击力、离心力、横向摇摆力（铁路列车）、制动力或牵引力，人群荷载，及由列车车辆所增生的土压力等。在公路桥上行驶的车辆种类很多，而且出现机率不同,因此把大量出现的汽车排列成队,作为计算荷载；把出现机率较少的履带车和平板挂车作为验算荷载。车辆活载对桥梁结构所产生的动力效应中，铅直方向的作用力称冲击力、它使桥梁结构增加的挠度或应力对荷载静止时产生的挠度或应力之比称为动力系数μ，也称冲击系数。最近的研究成果把动力系数分为两部分：一为适用于连续完好的线路部分μ1；另一为受线路不均匀性影响部分μ2。动力系数则为μ1与μ2之和。在计算公式中，除考虑桥梁的跨度外，反映了车辆的运行速度和桥梁结构的自振频率。公路桥梁汽车荷载的冲击力为汽车荷载乘以冲击系数，平板挂车和履带车不计冲击力。 1 公路桥梁荷载标准 2004 年修订的《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）采用车道荷载形式。2004 版公路桥梁荷载标准中规定：汽车荷载修改调整为车道荷载的模式，废除车队荷载计算模式。并且提出车道荷载的均布荷载kq和集中荷载KP 的标准值 2 荷载效应计算 2.1 影响线计算 桥梁结构必须承受桥面上行驶车辆时的移动荷载的作用，结构的内力也随作用点结构上的变化而变化。所以需要研究并确定其变化范围和变化规律和内力的最大值此过程中作为设计标准。因此，需要确定的是荷载最不利位置和最大值。首先要确定在移动荷载作用下，结构内力的变化规律，将多种类型的移动荷载抽象成单位移动荷载P=1 的最简单基本形式。只要经过清楚地分析内力变化规律，其他类型的荷载就可以根据单位移动荷载作用下的结构内力变化规律叠加原理求出。影响线是内力（或支座反力）在移动单位荷载的作用下的引起的变化规律的图形。所以，影响线是研究车辆荷载等移动荷载作用下桥梁结构内力最大值的基本工具。初步选定对周围环境的影响的工程规模及结构类型、使用要求、材料
冲击系数
公路桥梁冲击系数随机变量的概率分布及冲击系数谱 李玉良 摘要为适应近似概率设计法的应用，公路桥梁冲击系数研究必然引进概率概念。从现场实测入手，采集桥上汽车荷载流对桥梁结构产生的冲击系数随机样本，采用概率与数理统计的方法研究公路桥梁冲击系数的统计规律，得到公路桥梁冲击系数的概率分布及置信度为0．05的冲击系数谱。对冲击系数谱的适应范围及其与国内、外冲击系数的研究成果进行比较和讨论。关键词公路桥梁冲击系数随机变量概率分布冲击系数谱 l 前言 在移动的汽车荷载作用下，桥梁在空间的竖向、纵向和横向三个方向产生振动、冲击等动力效应。通常把竖向动力效应称为汽车荷载对桥粱结构的冲击力。桥梁结构的总竖向汽车荷载效应(SZ)等于竖向汽车荷载静力效应(SJ)与其动力效应之和。在国内、外的各种桥梁设计规范中，均采用把汽车荷载竖向静力效应乘以一个增大系数(1+μ)作为计入汽车荷载竖向动力效应的总竖向荷载效应。即： SZ＝(1+μ)×SJ (1) 根据式(1)，将冲击系数定义为：考虑移动的汽车荷载对桥梁结构产生竖向动力效应的增大系数。现今世界各国公路桥梁设计规范中有关冲击系数的规定，大都是在定值设计法概念下制定的。不管是理论计算还是现场实测，都基于移动的汽车荷载与桥梁结构产生“共振”求得，这样得到的冲击系数(1+μ)是极大值。它的不足之处是不能反映该数值在桥上出现的概率。调查得知，这样的极大值在桥上实际发生的机会是极为稀少的。 为适应近似概率设计法的应用，公路桥梁冲击系数研究必然引进概率概念。影响公路桥梁冲击系数的因素，归纳起来大致可分为三类： (1)汽车荷载本身的几何与动力特性； (2)桥梁结构的几何与动力特性； (3)激振及冲击的条件。 公路桥梁上通过的汽车荷载流是一个非列车化的问隙性连续流。它的流量大小、车辆间距、轴重大小、行驶速度、车辆的横向位置、车辆的动力特性都具有明显的不确定性，是无法预知的。这表明汽车荷载流本身具有明显的随机性。 桥梁结构的几何尺寸、材料的容重、弹性模量等也都是随机的。 汽车荷载流通过桥梁时的初始条件(如：路桥连接缝的结构状态、引道路面平整度等)和桥面的平整度等因素，也具有不确定性。这些都是移动的汽车激振和对桥梁结构产生振动、冲击等最重要的随机因素。由此我们可认识到，公路桥梁冲击系数是反映诸多影响因素随机组合产生振动、冲击等效应的一个综合性系数，具有明显的随机性。 另外，公路桥梁冲击系数与时间没有明显的关系。它的取值，充满了某一实数区间，不能用一个有限或无限数列表示。因此，本文把公路桥梁冲击系数用连续随机变量概率模型进行研究。 2 公路桥梁冲击系数的概率分布及统计参数 由于随机模拟汽车流、桥梁激振及冲击条件等非常困难，从公路桥梁随机振动与随机冲击等问题的理论研究人手，来解决公路桥梁冲击系数问题，条件尚不成熟。为此，我们的研究从现场实测入手，采集桥上汽 wk_ad_begin({pid : 21});wk_ad_after(21, function(){$('.ad-hidden').hide();}, function(){$('.ad-hidden').show();}); 车荷载流对桥梁结构产生的冲击系数随机样本，用概率与数理统计的方法来研究公路桥梁冲击系数的统计规律。
新旧规范中的汽车荷载比较
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。
轮压的计算
一、轮压的计算： 参考同类型规格相近的起重机，估计小车总重为8.5吨，近似认为由四个车轮平均承受。吊钩位于小车轨道的纵向对称轴线上，根据小车架布置图偏离主、从动轮之间的中心线为115毫米。 根据起重小车架的平衡方程式，可分别求出主动轮和从动轮的轮压： 主动轮： 22601130124521?+?=G Q P 式中：P 1——主动轮轮压； K τ——小车轮距，K τ=2260毫米。 公斤92172260 21130 8500124525750max 1=??+?= P （满载） 公斤2331min 1=P （空载） 同理，可得从动轮轮压： 公斤79072260 211308500101525750max 2=??+?=P （满载） 公斤2293min 2=P （空载） 二、电动机的选择： 1.运行阻力的计算： （1）小车满载运行时的最大摩擦阻力： ( )K D G P d K G Q 附 轮 架 摩满*+++=μ2 式中 （Q+G ）——额定起重量加吊钩重量，（Q+G ）=25750公斤； G 架 ——小车自重，G 架=8500公斤； K ——滚动摩擦力臂，K=0.05厘米； μ——轴承摩擦系数，μ=0.015； K 附 ——附加摩擦阻力系数，K 附=1.5；
D 轮 ——车轮直径，D 轮=40厘米； d ——轴承内径，d=10厘米； ()公斤摩满 3215.140 10 015.005.028********=??+??+=P （2）小车满载运行时的最大坡度阻力： () K G P G Q 坡架摩满 *++= 式中 K 坡 ——坡度阻力系数，K 坡=0.002 ()公斤摩满 5.68002.08500 25750=?+=P （3）小车满载运行时的最大静阻力： 公斤坡满摩满静满 5.3895.68321=+=+=P P P 2.选择电动机，确定减速器： (1)满载运行时电动机的静功率： （千瓦）小车静满静m 6120**= * ηP N V 式中 P 静满 ——小车满载运行时的静阻力，P 静满=389.5公斤； V 小车 ——小车运行时速度，V 小车=32min m ； η——小车运行机构传动效率，η=0.9； m ——电动机个数，m=1. 千瓦静26.219.06120325.389=???=N （2）选择电动机： N K N 静电*= 式中 K 电 ——电动机启动时为克服惯性的功率增大系数，取K 电=1.2； 千瓦7.226.22.1=?=N 选择SBA112B 型电动机。 （3）确定减速器： 减速器的传动比： V n n D n i 小车 轮 **= = π 式中 V 小车 ——小车运行速度，V 小车=32米/分；
冲击系数
冲击系数说明书 1、冲击系数原理 桥梁动载实验中，动力荷载作用与桥梁结构上产生的动挠度或动应变，一般较同样的静荷载所产生的相应的静挠度（静应变）要大。以动挠度为例，动挠度与相应的静挠度的比值称为活荷载的冲击系数（1+μ）。由于挠度反映了桥梁结构的整体变形，是衡量结构刚度的主要指标，因此活载冲击系数综合反映了动力荷载对桥梁结构的动力作用。活载冲击系数与桥梁结构的结构形式、车辆行驶速度、桥梁的平整度等因素有关。为了测定桥梁结构的冲击系数，应使车辆以不同的速度驶过桥梁，逐次记录跨中截面的挠度时程曲线，按照冲击系数的定义有： mean Y Y max 1=+μ 式中：max Y ----动载作用下该测点最大动挠度值； mean Y ----相应的静载荷作用下该测点最大挠度值，简称最大静挠度值，其值可由动挠度曲线求得： )(2 1min max Y Y Y mean += 其中min Y 为与mean Y 相应的最小挠度值。如图1所示。 图1 移动荷载作用下桥梁动挠度曲线 同理，在动载实验中测试动应变时，产生的冲击系数（1+μ）的计算公式如下：
mean S S max 1=+μ 式中：max S ----动载作用下该测点最大动应变值； mean S ----相应的静载荷作用下该测点最大应变值，其值可由动应变曲线求得： )(2 1min max S S S mean += 其中min S 为与mean S 相应的最小应变值。 另外，在测试动应变时程曲线时，由于应变片的贴法的正负极性不同，用户实测的动应变曲线的主峰很可能往下（为负值），在这种情况下，冲击系数的计算公式不变，但是max S 、mean S 、min S 都将有所改变，具体如下： max S ----动载作用下该测点最大动应变的绝对值； mean S ----相应的静载荷作用下该测点最大应变的绝对值； min S ----与mean S 相应的最小应变的绝对值。
关于桥梁荷载与限载的说明
关于桥梁荷载与限载的说明 我国公路、城市桥梁设计用标准车辆荷载的基本演变 目前运行的桥梁大多数采用三套设计规范设计建造：《公路桥涵设计通用规范》（JTJ 021-89）、《城市桥梁设计荷载标准》（CJJ77-98）（2008年建设部废除）、《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）。对于89年以前的，其荷载规定类似公路89规范。 1、对于按照《公路桥涵设计通用规范》（JTJ 021-89）及以前规范设计的桥梁，均为车队荷载，所以可按照车队中最重的车辆进行限载，如汽车-10级，应限载15T；汽车-15级，应限载20T；汽车-20级，应限载30T；汽车-超20级，应限载55T。 2、对于按照《城市桥梁设计荷载标准》（CJJ77-98）设计的桥梁，由于其分车道荷载和车辆荷载，车道荷载为均载加集中荷载，是整桥计算荷载，车辆荷载为标准车荷载，是构件及局部计算荷载，城A为70T，城B为30T。由此，可以进行限载，城A限载70T，城B限载30T。 3、对于按照《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）设计的桥梁，荷载总分公路一级和公路二级，并再分车道荷载和车辆荷载，车道荷载为均布荷载+集中荷载，是整桥计算荷载，车辆荷载为标准车荷载，是构件及局部计算荷载，公路一级和公路二级标准车均为55T。由此，不论公路一级还是公路二级，均可限载55T。 综上所述，汽车-10级，应限载15T；汽车-15级，应限载20T；汽车-20级，应限载30T；汽车-超20级，应限载55T。车辆荷载标准汽-20、城B级与公路二级产生的荷载效应相当，应限载30T；汽-超20、城A与公路一级产生的荷载效应相当，应限载55T。
桥梁计算荷载
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桥梁计算荷载 一、桥梁设计作用的分类： 1.概念： 作用——公路桥涵设计术语 直接作用（荷载）：施加在结构上的一组集中力或分布力 间接作用：引起结构外加变形或约束变形的原因 2.分类： 二、桥梁工程作用取值方法 (一)设计时，对不同的作用采用不同的代表值 1.永久作用：采用标准值作为代表值 2.可变作用：根据不同的极限状态分别采用标准值、频遇值、准永久值 作为代表值 标准值：承载能力极限状态设计、按弹性阶段计算结构强度 频遇值：正常使用极限状态按短期效应组合设计 准永久值：按长期效应组合设计 3.偶然作用：采用标准值作为代表值 (二)代表值的取用规定 1.永久作用的标准值： 结构自重（包括结构附加重力）：按结构构件的设计尺寸与材料 的重力密度计算确定 2.可变作用的标准值：
（1）汽车荷载： 汽车荷载分为公路—I级和公路—II级 车道荷载：桥梁结构整体计算 车辆荷载：桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台、挡土墙土压力 等的计算 车辆荷载和车道荷载的作用不重叠 （2）车道荷载的计算图式： （3）公路—I级车道荷载： 均布荷载标准值:q k=10.5kN/m 集中荷载标准值： =180 kN 桥梁计算跨径≤5m，P k 5m＜桥梁计算跨径＜50m，采用直线内插求得 =360 kN 桥梁计算跨径≥50m，P k 计算剪力效应，上述集中荷载标准值P k×1.2 （4）公路—II级车道荷载： 均布荷载标准值q k和集中荷载标准值P k按公路—I级车道荷 载的0.75倍采用 （5）车道荷载的分布： 均布荷载标准值应满布于使结构产生最不利效应的同好影响线 上 集中荷载标准值只作用于相应影响中一个最大影响线峰值处（6）人群荷载标准值的采用规定：
车辆竖向冲击力doc
车辆竖向冲击力 在课本中关于车辆荷载只简单介绍了车辆静荷载，这里我们向大家介绍些有关车辆竖向冲击力——车辆动荷载的一种的一些知识，希望能丰富大家的相关知识。 公路桥梁车辆引起的振动问题一直是工程界一个十分感兴趣的课题。它的研究自1849年Wallis开始，理论成果日益丰富。60年代我国李国豪教授研究了拱桥的车辆振动问题。80年代，我国项海帆教授指导他的博士生，对我国公路桥梁的冲击系数做了很有价值的研究。90年代Wang和黄东洲将车辆和桥梁模拟为空间结构，路面竖向的不平顺假设为一平稳各态历经的随机过程，研究了多梁式桥、斜拉桥、刚架桥、曲线桥、斜桥及箱梁桥的车辆振动问题，得到了不少重要结论，我国不少学者在这一领域做了很多研究工作。 在移动的汽车荷载作用下，汽车以较大的速度驶过桥梁时，由于桥面不平整、车轮有一定的偏心，以及发动机本身运转所产生的振动，桥梁在空间的竖向、纵向和横向三个方向产生振动、冲击等动力效应。通常把竖向动力效应称为汽车荷载对桥梁结构的冲击力。 在这种情况下，运行中的车辆荷载对道路桥梁结构所引起的应力及变形比同样大小的静荷载所引起的大。道路桥梁结构的总竖向汽车荷载效应(SZ)等于竖向汽车荷载静力效应(SJ)与其动力效应之和。在国内、外的各种道路桥梁设计规范中，均采用把汽车荷载竖向静力效应乘以一个增大系数(1+μ)作为计入汽车荷载竖向动力效应的总竖向荷载效应。即： =(1) + SL 1(μ SZ*) 根据式(1)，将冲击系数定义为：考虑移动的汽车荷载对桥梁结构产生竖向动力效应的增大系数。 现今世界各国公路桥梁设计规范中有关冲击系数的规定，大都是在定值设计法概念下制定的。不管是理论计算还是现场实测，都基于移动的汽车荷载与桥梁结构产生“共振”求得，这样得到的冲击系数(1+μ)是极大值。它的不足之处是不能反映该数值在桥上出现的概率。调查得知，这样的极大值在桥上实际发生的机会是极为稀少的。 为适应近似概率设计法的应用，公路桥梁冲击系数研究必然引进概率概念。 影响公路桥梁冲击系数的因素，归纳起来大致可分为三类： (1)汽车荷载本身的几何与动力特性； (2)桥梁结构的几何与动力特性； (3)激振及冲击的条件。 公路桥梁上通过的汽车荷载流是一个非列车化的间隙性连续流。它的流量大小、车辆间距、轴重大小、行驶速度、车辆的横向位置、车辆的动力特性都具有明显的不确定性，是无法预知的。这表明汽车荷载流本身具有明显的随机性。 公路桥梁结构的几何尺寸、材料的容重、弹性模量等也都是随机的。 汽车荷载流通过公路桥梁时的初始条件(如：路桥连接缝的结构状态、引道路面平整度等)和桥面的平整度等因素，也具有不确定性。这些都是移动的汽车激振和对公路桥梁结构产生振动、冲击等最重要的随机因素。 由此我们可认识到，公路桥梁冲击系数是反映诸多影响因素随机组合产生振动、冲击等效应的一个综合性系数，具有明显的随机性。 另外，公路桥梁冲击系数与时间没有明显的关系。它的取值，充满了某一实数区间，不能用一个有限或无限数列表示。 因此，现阶段，我们把公路桥梁冲击系数用连续随机变量概率模型进行研究。但是，公路桥梁冲击系数的概率分布及统计参数由于随机模拟汽车流、桥梁激振基冲击条件等十分困难，从公路桥梁随机与随机冲击等问题的理论研究入手，来解决公路桥梁冲击系数问题，条
公路桥梁的冲击系数及其研究现状
公路桥梁的冲击系数及其研究现状 ［摘要]本文扼要综述了目前世界各国对公路桥梁冲击系数的理论与实验研究情况，介绍了国外几个国家现在所采用公路架桥和曲桥的冲击系数、并对国外公路桥梁动为荷载的理论分析方法及最新成果作了综合报导。 关键词公路桥梁冲击系数分析理论 一．概述 公路桥梁车辆引起的振动问题一直是工程界一个十分感兴趣的课题。它的研究自1849年WilliS开始，理论成果日益丰富。20世纪50年代BiggS假设车辆为弹簧支承的单质量刚体分析了桥梁车辆振动问题，并得到实验验证。60年代我国李国豪教授研究了拱桥的车辆振动问题。随着计算机及有限元法的出现，Veletsos 和黄提出了分析桥梁车辆振动的数值方法。80年代，我国项海帆教授指导他的博士生，对我国公路桥梁的冲击系数做了很有价值的研究。90年代Wang和黄东洲将车辆和桥梁模拟为空间结构，路面竖向的不平顺假设为一平稳各态历经的随机过程，研究了多梁式桥、斜拉桥、刚架桥、曲线桥、斜桥及箱梁桥的车辆振动问题，得到了不少重要结论。此外，我国不少学者在这一领域做了很多研究工作，限于篇幅，这里就不-一列举。 在大量理论研究的同时，世界各国对桥梁车辆做了大量的实测研究，1958年美国AASHTO对18座跨径为15m的公路桥梁进行了测试，结果最大位移冲击系数为 0.63，但只有5％超过0、4，最大应力冲击系数为0.41，但只有5％超过0.29。 1956～1957年加拿大在Ontario实恻 352座公路桥梁的动力放系数．最大力为0.75，但大多数不超过 0.3，已发现较大的冲击系数发生在基频为2-sHz的桥梁。1969～1971年加拿大在Ontario进行了第二次桥梁车辆振动的实测研究，实测结果最大冲击系数在 0.3～0.85之间，Page和 Leonard（1976）报告了英国交通与道路研究室对 30座公路桥梁的实测结果，冲击系数在0.1～0.75之间，他们还报导，如路面上设置一平滑的板块，冲击系数可达2.0。70年代新西兰对 14座桥梁试验结果表明冲击系数在0.1～0.7之间， 1981和 1983年澳大利亚道路委员会（ARRB）对一些短桥进行了正常运行状态下的动力测试。冲击系数的变化在 0.08到 1.32之间。他们发现轻车会引起更高的冲击系数。1980年加拿大进行了第三次大规模桥梁车辆动力测试。共有27座桥梁，桥型包括钢桥、混凝土桥及木桥，跨径在5～122m之间，桥面。引道及伸缩缝都处于好的状态。结果表明冲击系数一般在 0.45内，少量超过 0.5。瑞士 50年代到80年代对226座桥梁进行了动力测试，其中大部分是预应力混凝土
汽车荷载的说明
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 ≤L 480kN m 305m <