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城市桥梁设计荷载标准的应用研究

发布于:2015-06-08 13:35:08 来自:道路桥梁/桥梁工程 [复制转发]
1.新荷载标准的特征
1.1车辆荷载和车道荷载
《城市桥梁设计荷载标准》中,汽车荷载的等级划分有两种:城-a级,城-b级,同时,对桥梁的计算分工不同,但车辆荷载和车道荷载的计算是相互并行的。新标准的新特点在于:桥梁中的桥台、挡土墙后土的压力以及行车道板、横隔梁都是使用车辆荷载进行计算的;而桥梁的主拱以及主桁架、主梁方面的计算,则是按照车道荷载进行计算。
1.2城-a和城-b 级的车道荷载之产生
车道荷载的形式简明、实用性强,并且最早在美国应用,有效减少了车队在排列时的繁琐。车道荷载和应用汽级的荷载比较而言,不仅能够减少检验、计算时的工作量,还能进一步提高工作的效率。对于车道的荷载所确定的原则为:尽量兼容挂-120、汽-20、挂-100与汽-超20的规定,按照汽车的荷载和挂车荷载值对车道荷载数值进行制定。车道荷载对桥梁的主结构进行分析,只要为对主桁架、主拱圈以及主梁分析;车辆荷载是对横隔梁、行车桥台与道板所进行的检算。对于荷载模式而言,城-a和城-b 级的车道荷载,是使用单一集中荷载与均布荷载相加的模式[2]。
表1 最大弯距和最大剪力的汇总表情况
项目 汽-超20挂-120城-a车辆
跨径/m20 30 40 203040 2030 40
弯矩/kn.m8491645.226401527.42559.43591.4872.1 1726.8 2624.5
剪力/kv210.1 246.6277 452.4 375.6 420.6 276.1224.3254.1
项目城-a级人群载荷 冲击系数
跨径/m20 30 40 2030 40 20 30 40
弯矩/kn.m 936.1 1731.42565 65138231 车辆 0.20.182 0.167
车道 0.2740.221 0.183
剪力/kv250.1 278.2311.8 13 18.4 23.1公路0.1870.112 0.073
1.3计算车道的荷载
一方面,对于城- a 级中当跨径是2至20米时,集中的荷载标准数值应该为p等于140kn,而均布的荷载标准数值的弯矩计算之时,qm等于22.5kn/m,剪力为qq等于37.5kn/m。对于城- b 级而言,集中的荷载标准数值p等于130kn,均布的荷载标准数值的计算弯矩时,qm等于19kn/m,剪力为qq等于25kn/m。同时,对于跨径是大于20米且小于150米时,城- a 级的集中荷载的标准数值p等于300kn,其的均布荷载的标准数值时,弯矩为qm等于10kn/m;计算的剪力为qq=15kn/m。车道的数目在4条或者是以上时,此时,计算的剪力还应该要乘以1.25(增长的系数);而城- b 级的集中荷载的标准数值p等于160kn,均布的荷载标准数值在弯矩的计算为qm等于9.5kn/m、剪力的计算qq等于11kn/m。当车道的数目在4条及以上之时,计算的剪力要乘以1.3(增长的系数)[3]。
2.车辆荷载的布设
《城市桥梁设计荷载标准》中,对于车辆与车辆之间纵向的布置间距无详细的说明,根据建设部城市建设研究院有关的《城市桥梁设计荷载标准》的第54页、图4.1.2到9中,将城-b 级用来当作3梁反力的计算之时,应该布设2辆重车、并且车间距应该是18米,让导致人误解为能够满足纵向多辆重车的布设。因此,标准中的这一部分未完善,在全桥的纵向布设中,只能布设一辆重车,而不是两辆重车,对于18的车距也可取消。
2.2车道荷载集中力之取值
《城市桥梁设计荷载标准》中的第4.1.4条的规定可视为当跨加进行某个集中力时,车道的集中荷载能够使用双值进行取值,更好地达到弯矩和剪力不同的要求。由此一来,对桥墩的内力进行计算时,将回产生是否使用了2个集中力进行取值,实际上,这是车道的荷载模式之一,即使用均布荷载+集中力。对于均布的荷载大小以及求弯矩值与求剪力值的计算而言,集中力都只有一个,而不是两个,因此,文献的解释未详细[4]。
2.3车道横向的折减系数
在《城市桥梁设计荷载标准》的第15页中的表4.1.6当中,对于车道横向折减的系数而言,仅有三车道布载的折减系数是 0.8,公路的标准是0.78以外,剩下的标准和公路桥规的一致。因此,部分人士也建议将;两者统一为0.8或者0.78,但是两者的来源各异,0.8 是将加拿大的ohbdc作为桥梁规范,而0.78不仅参照加拿大的标准,而且还在美国、英国等国家的桥梁规范标准基础上进行参考。我国的《公路工程技术标准》( jtj001- 97) 的第133页可以得到证实,因此,对于横向折减的系数统一成0.8或者是0.78无关紧要,可不变动。
3.城市桥梁和公路桥梁中有关车辆荷载的设计比较
首先,在研究、制定的方法而言,城市桥梁与公路桥梁在设计与规范方面,对于荷载的设计与制定方法不同。公路桥梁荷载的设计、制定,是建立在统计与交通量的调查基础上制定的;而城市桥梁的荷载设计,是利用国外的规范中较好的、较为完善的规定为基础,结合自身的实际情况进行制定的。其次,对于汽车的荷载计算模式而言,城市桥梁与公路桥梁的设计均都采用集中力+均布力的模式,但是公路桥梁的荷载设计当中的计算模式较为简练。利用荷载效应的数值进行计算,可知当跨径在30米内的桥梁,应该给予城市桥梁的荷载设计比较安全,而在对30米以上的桥梁主要使用公路桥梁的荷载进行设计,比较安全。部分发达地区或者是繁忙地区的桥梁,其也不属于城市道路或者是公路时,跨径在30米以内,应该根据城市桥梁的荷载进行设计;超过30米的桥梁,则根据根据公路桥梁的荷载进行设计[5]。
  • 海洋哥
    海洋哥 沙发
    不错不错的楼主谢谢
    2018-07-05 11:15:05

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这个家伙什么也没有留下。。。

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