人和汽车的荷载问题对桥梁设计中的影响

1荷载的划分
1．1偶然荷载偶然荷载指的是结构不一定在设计使用阶段内出现，然而一旦出现，就会产生很大的值，且只有很短持续时间的荷载。主要指的是漂流物或船只的撞击力和地震荷载形成的荷载组合。1．2可变荷载指的是在设计使用阶段内结构值随着时间发生变化，且其变化相比于平均值必须计算的荷载。根据其影响桥涵结构的程度进行划分，可分为其他可变荷载和基本可变荷载(活载)。1．3永久荷载(恒载)指的是结构在设计使用阶段内其变化相比与平均值变化可忽略不计，或者其值不随时间发生变化的荷载。附属设备等外加重力及结构物的重力，是在桥梁上部结构发生作用的恒载;在墩台产生作用的恒载，主要是上部结构的墩台本身重力、恒载支座作用力、土压力及其引起的水浮力(水中墩台)或土侧压力［3］。在结构使用极限状态设计条件下预应力应作为永久荷载对其效应进行计算，在承载能力极限状态设计条件下，并非是永久荷载，只能作为结构抗力的一部分。
2汽车荷载是桥梁公路最主要的荷载
设计桥梁荷载的过程中，汽车荷载是最主要的可变荷载。划分汽车荷载为公路Ⅰ级、公路Ⅱ级，其组成为车辆荷载及车道荷载两个部分。车道荷载又由均布荷载和集中荷载组成。车道荷载用于整体性计算桥梁结构，如主桁架、主梁及主拱等［4］。在此有一点必须注意，不能叠加车道荷载及车辆荷载产生的作用力。集中荷载的标准值只在相应的影响线里产生作用的一个影响线上峰值处;均布荷载的车道荷载的标准值应该满布在同号影响线上，使结构可能产生最不利效应位置。横向布置的车道荷载或车辆荷载的最大车道数必须在设计规定的车道数范围内，当超过2道横向车道的数量时，应按照布置车道数计算后与横向折减系数相乘，若所得的结果相比于2道车辆的计算结果小，其计算结果应该取2车道。此外，还应该考虑纵向折减在长跨桥梁上施加的汽车荷载，当连续结构为多跨的时候，应该按最大计算跨径对整个结构的汽车荷载纵向折减进行考虑。3在荷载方面桥梁设计标准的规定在具体的工程里，会出现容易引起混淆的且不太容易区分的荷载方面的问题，实际操作中应对判断的标准进行合理选择。《城市98荷载标准》里的汽车荷载模式，城—B、城—A级的荷载都采用的是单一集中的荷载(不一样的弯矩和剪力值)加均布的荷载模式，这个模式相符于《公路04通用规范》荷载的模式，在现实生活中会发现在桥梁的跨径20m不衔接的情况下城—A车道的对计算荷载的连续弯梁会有很大影响，表现在计算支点的反力、水平力、扭矩之后的取值。以汽车的荷载控制值和挂车的荷载(除以系数的1．25倍)为依据制定城—B及城—A车道的荷载大小，桥梁的主结构是分析车道荷载主要的主要因素，包含主拱圈、主桁架、主梁等结构。车辆的荷载是用来对行车道板、横隔梁、桥台等的计算。确定荷载模式之后就要进行荷载折算，对确切的城级的荷载标准进行推求。荷载不衔接不会太影响分片部位的简支梁，然而却极大影响连续的弯梁、整体的截面［5］。加载的总长度与车道荷载取值具有紧密关系，比较于桥梁上部的荷载比值，会增加很多桥梁下部的荷载幅值，与下部的安全度大于上部的安全度这一原则相符合。《城市98荷载标准》规定，应采用车辆荷载方式计算桥梁的挡土墙、行车道板、横隔梁或桥台后土的压力，采用车道荷载方式计算桥梁的主桁梁、主拱及主梁。作为整体一部分的下部墩台结构，计算方式应采用车道荷载。
3人群荷载
人群荷载在人行道净宽度内应为横向布置，在纵向应该施加在区段里，一个能够使主梁出现最不利荷载效应的位置。人群荷载专用的人行桥梁，其标准值是3．5kN/m2。不同的桥梁计算跨径，会有不同的人群荷载标准值取值，要根据实际情况合理取值。
4集中力取值在车道荷载中出现的问题及对策
冲击作用对桥梁荷载产生极大影响，冲击作用的衡量通过冲击力，桥梁结构形式和跨度以及线路的状态、车辆的类型等综合因素都会对冲击力产生影响，当冲击力包含于竖向的活载的时候，当用静活载与冲击系数相乘。桥梁通常都是在跨中的周围部位出现最大的动位移，这并不改变桥梁的振动频率。导致桥梁出现振动的最根本的原因之一就是桥面的不够平整，随着桥面状况的不断恶化，加剧了桥梁的振幅度，随着桥面情况的变差，桥梁的动力系数表现为非线性的增加状况，并且具有很大的增加幅度。因此在进行冲击力计算方面，不能简单的只靠给定的公式单单的去套结果，应该对多方面的因素进行考虑，然后准确的进行计算，从而获得更安全的效果。
5采取相应的对策解决桥梁设计中的荷载问题
1)城市的桥梁，占大多数的是跨度低于50m的中小型跨度桥，具有连续的荷载，建议对《公路04通用规范》加以参照，按照荷载5～50m跨度的内插进行考虑。2)为了利于计算，建议应用集中荷载组合及均布荷载，这是设计荷载的最好选择。3)参照相应的桥规，针对桥梁的不同类型，设计实施过程中应该选择最标准的规范去实施。7结语由于在公路桥梁总数中中小跨径桥梁占有较大的比例，这一类桥梁的设计抓好，对强化公路的使用功能会产生非常积极的作用。在设计桥梁荷载的过程中，应该立足于实际需要综合考虑，在具体的施工中，对可能的冲击力作用效果以及车辆的活载进行充分考虑，对人群的荷载也要加以考虑，针对工程具体特点，工程设计人员应全面认识、合理解决、准确把握工程设计中的重点技术问题，选择标准、合理的荷载规范。处理桥梁的过程中应按照合理的规范进行，尽可能获得最合适的荷载范围，真正使桥梁工程获得“结构安全、使用舒适、经济合理、施工方便、易于养护维修、与环境协调”［6］的总体功能。