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城市桥梁设计荷载标准城市桥梁设计荷载标准是确保桥梁结构安全、耐久和经济合理的重要依据。它规定了桥梁在设计阶段需要考虑的各种荷载类型及其组合方式,以满足桥梁在其使用寿命期间的安全性和适用性要求。这些荷载包括恒载(如桥梁自重)、活载(如车辆、行人等)、特殊荷载(如地震、风力、温度变化等)以及偶然荷载(如撞击、爆炸等)。其中,活载的设计尤为重要,因为它直接关系到桥梁的使用功能和服务水平。
根据中国现行规范《城市桥梁设计规范》(CJJ112011),城市桥梁设计荷载主要分为永久作用、可变作用和偶然作用三类。永久作用包括桥梁结构自重、土压力、水浮力等;可变作用包括车辆荷载、人群荷载、风荷载、温度作用等;偶然作用则包括地震作用、船舶或漂流物撞击作用等。其中,车辆荷载按照车道荷载和车辆荷载两种模式进行计算,并根据不同等级的城市道路(快速路、主干路、次干路、支路)设定相应的荷载标准。
此外,规范还引入了“设计车道数”和“设计代表车型”的概念,以更科学地反映现代交通的实际需求。同时,为适应不同地区的特点,规范允许根据具体情况进行适当调整,例如在地震多发区需加强抗震设计sl 597-2012标准下载,在大风区域需考虑风荷载的影响等。
总之,城市桥梁设计荷载标准体现了安全性与经济性的平衡,不仅保障了桥梁在正常运营条件下的可靠性,也为应对极端情况提供了必要的储备能力。未来,随着新材料、新技术的应用以及交通需求的变化,相关标准还将不断更新和完善。
图3.3.3 柱的土侧压力计算宽度
当L≤&时,不考虑柱间空隙的折减,作用在每根柱 计算宽度应按下式计算:
式中b一一土压力计算宽度(m); d一一柱的直径(或宽度)(m); L一柱或桩的横排净距; n一一柱或桩的数目。 (2)当L>d时,应根据柱的直径或宽度考虑柱间空隙的折 减作用,每根柱上的土压力计算宽度按下式计算:
3.3.5当超静定结构计入由于地基压缩等引起的支座长期变位 影响时,应根据最终位移量按弹性理论计算构件截面的附加内力。 3.3.6水的浮力应按下列情况进行计算: 3.3.6.1位于透水性地基上的桥梁墩台,当验算稳定时,其浮 力应采用设计水位计算:当验算地基应力时,可仅按低水位时计 3.3.6.2基础嵌入不透水性地基的桥梁墩台,可不计算水的浮 力。 Du7 3.3.6.3作用在桩基承爸底面的浮力,应按全部底面积计算。 但桩嵌入岩层并灌注混凝型赌,在计算承台底面浮力时,应扣除 2X 桩的截面面积。
防。地震力的计算和结构设计应符合现行行业标准《公路工程抗 震设计规范》(JTJ004)的有关规定。 3.4.2处于通航河流或有漂流物河流中的桥梁墩台应计入船只 或漂流物的撞击力。当无实测资料时,撞击力可按现行行业标准 《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021)进行计算。
4.1.1汽车荷载等级可划分为:城一A级汽车荷载和
4.1.2汽车荷载可分为车辆荷载
桥梁的横隔梁、行车道板、桥台或挡土墙后土压力的计算应 采用车辆荷载。桥梁的主梁、主拱和主桁架等的计算应采用车道 荷载。当桥面车行道内有轻轨车辆混合运行时,尚应按有关轻轨 荷载规定进行验算,并取其最不利者进行设计。 当进行桥梁结构计算时不得将车辆荷载和车道荷载的作用叠 CS 加。
4.1.3城一A级车辆荷载和城一B级车辆荷载的标准载重汽车
4.1.3.2城一B级标准载重汽车应采用三轴式货车加载,总重
4.1.4城一A级车道荷载和城一B级车道荷载应按均布荷载加
个集中荷载计算。均布荷载和集中荷载的标准值应按桥梁的跨 径确定,并应符合下列规定:
4. 1. 4. 1
冬 4.1.42 城一B级车道荷载 20m 且小于等于150m时
数等于或大于4条时,计算弯矩不乘增长系数。计算剪力应乘增 长系数1.25。
(2)城一B级:当计算弯矩时,车道荷载的均布荷载标准值qM 采用9.5kN/m;计算剪力时,均布荷载标准值qQ采用11.0kN/m 所加集中荷载P采用160kN(图4.1.4一4)。当车道数等于或大 于4条时,计算弯矩不乘增长系数。计算剪力应乘增长系数30。
4.1.4.3车道荷载横向布置
4.1.5设计车道数目n与行车道总宽度W。的关系
设计车道数目与车道总宽度的关系
4.1.6当设计车道数目大于2时,应计入车道的横向挨减系数,
4.1.6当设计车道数目大于2时,应计入车道的横向拆减系数, 车道横向折减系数可按表4.1.6采用。加载车道位置应选在结构 能产生最不利的荷载效应之处。车道的纵向折减予考虑。
4.1.7.1钢桥、钢筋混凝土和预应力混凝土桥,混凝土桥和砖
石拱桥等的上部构造以及钢支座、橡胶支座或钢筋混凝土柱式墩 台,应计算汽车荷载的冲击力。
·1.7.2填料厚度(包括路面厚度)等于或大于0.50
4.1.7.3汽车荷载的冲击力为汽车荷载乘以冲击系
(1)车道荷载的冲击系数
式中l一一跨径(m)。 当l=20m时,μ=0.2;l=150m,μ=0.1。 (2)车辆荷载的冲击系数
μ=0. 6686— 0. 30321ogl
但μ的最大值不得超过0.4。 注:1)对于简支的主梁、主桁、拱桥的拱圈等主要构件,为计算跨径 的长度; 2)对于悬臂梁、连续梁、刚构、桥面系构件、墩台以及仅受局部荷载的 构件等,1为相应内力影响的荷载长度(即为各荷载区段长度之租 (3)支座的冲击力,按相应的桥梁采用。
4.1.8离心力计算应符合下列规定:
4.1.8.1当城市桥梁弯桥的
车离心力作用;离心力的大小应为车辆荷载(不计冲击力)乘以 离心力系数C,离心力系数可按下式计算:
式中u—计算行车速度(km/h)可按设计值取用; X R一一曲率半径(m)。 4.1.8.2当计算多车道离心力畸,应按本标准第4.1.6条进行 折减。 4.1.8.3离心力的作用鮮应定在桥面上方1.2m处;为计算简 便也可将作用点移到桥面处%但不计由此而引起的力矩。
利者。 (2)梁、桁架、拱及其他大跨结构的人群荷载。可按下列公 式计算,且u值在任何情况下不得小于2.4kPa。 当加载长度l<20m时:
当加载长度l≥20m时:
式中u一—单位面积上的人群荷载 (kPa)
式中——单位面积上的人 l一一加载长度(m);
4.1.9.2专用人行桥的人群荷载:
国日台 中双 习个币可我 或1.5kN的竖向集中力分别计算,并作用在一块构件上,取其不 利者; (2)梁、桁、拱及其他大跨结构的人群荷载,可按下列公式 计算,且值在任何情况下不得小于2.4kPa。 当加载长度l<20m时:
4.1.9.3安全道上设计活载应按2kPa的均布荷载或1.2kN
4.1.9.4计算桥上人行道栏杆时,作用在栏杆扶手上的活载:
4.1.10.1汽车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,应采用车辆荷载计算,并应按下式换算成等代均布 土层厚度:
定: (1)桥台的计算宽度应为桥台的横桥向全部宽度; (2)挡土墙的计算长度可按两种情况取用; α.按城一A级车辆荷载设诛时,采用标准载重汽车的扩散长 度,但不超过25m; b.按城一B级车辆荷载设计时,采用标准载重汽车的扩散长 度。当挡土墙分段长度在10m及以下时,扩散长度不得超过10m; 当挡土墙分段长度在10m以上时,扩散长度不得超过15m。 (3)各级标准载重汽车的扩散长度,可按下式计算:
B=la+a+H·tg30°
式中B一一桥台的设计宽度或挡土墙的计算长度(m); la一标准载重汽车前后轴距(m); α一一车轮着地长度(m); H一一挡土墙高度(m)。对于墙顶以上有填土的挡土墙,为 两倍墙顶填土厚度加墙高。 4.1.10.3计算挡土墙时,标准载重汽车的布置应符合下列规 定: (1)纵向布置:当采用挡土墙分段长度时,取分段长度内可能 布置的车轮;当采用一辆重车的扩散长度时,取一辆重车; (2)横向布置;破坏棱体长度lo范围内可能布置的车轮,车辆 外侧车轮中线距路面(或硬路肩)、或安全带边缘的距离应为 0.6m。 4.1.10.4当需要进行平板车荷载验算时,桥梁纵向只按一辆 车布载。横向应为破坏棱体长度l范围内可能布置的车轮,车辆 外侧车轮距路面(或硬路肩)、或安全带边缘的距离应为1.0m。
0034 某公交公司装修工程施工组织设计4.2.1汽车制动力计算应符合下列规定
(1)当采用城一A级汽车荷载设计时,制动力应采用16N 或10%车道荷载,并取两者中的较大值,但不包括冲击力; (2)当采用城一B级汽车荷载设计时,制动力应采用90kN或 10%车道荷载,并取两者中的较值,但不包括冲击力。 4.2.1.2当计算的加载车道为2条或2条以上时,应以2条车 道为准,其制动力不折减。 4.2.1.3制动力纵向作用点在设计车道桥面上方1.2m处,在 计算墩台时,可移到支座中心、(铰或滚轴中心)或滑动支座、橡 胶支座、摆动支座的底座面上;计算刚构桥、拱桥时,可移至桥 面,但不计由此引起的竖向力和力矩。 4.2.2风荷载、温度影响力、支座摩阻力、流冰力、流水压力等
.1为便于在执行本标准条文时区别对待,对要求严 同用词说明如下:
同用词说明如下: A. 0. 1. 1 1 表示很严格,非这样做不可的: 正面词采用“必须”; 反面词采用“严禁”。 WOJ A. 0. 1. 2 表示严格,在正常情况下均应这样做的: 正面词采用“应”; CS 反面词采用“不应”或“不得”。 A.0. 1. 3 对表示允许稍有选择,在条件许可时应首选这样做 的: D 正面词采用“宜”或“可”; 反面词采用“不宜”。 02标准务文中指明应按其他有关标准执径的写法为“应按
A.0.1.1表示很严格
本标准主编单位、参加单位
国家级工法案例 预制组合立管施工方法主编单位:建设部城市建设研究院 参加单位:同济大学 主要起草人:何宗华张士铎郑步全印定安张启伟