城市橋梁設計荷載標準的應用

2022-05-14 11:45:05 字數 2783 閱讀 6541

【摘要】橋梁作為交通運輸的組成部分,在我國經濟發展的過程中,起到重要的作用。2023年我國建設部頒布《城市橋梁設計準則》(cjj11—93)準則,準則中對人群、車輛荷載的增加,沿用公路橋梁的規範,但按照城市車輛的特點,還增加特種荷載,就是城市大型的平板車荷載。建設部又於2023年新頒布《城市橋梁設計荷載標準》(cjj77—98)的準則,雖然在設計的理論方面參照了公路橋梁的標準,但在人群、車輛的荷載與衝擊力方面,則和原公路的橋梁荷載有所不同。

與此同時,《城市橋梁設計荷載標準》(cjj77—98)也視為是強制性的行業標準,因此,**城市橋梁設計荷載標準的應用,具有十分重要的意義[1]。【關鍵詞】橋梁設計;荷載標準;應用研究;重要意義1.新荷載標準的特徵1.

1車輛荷載和車道荷載《城市橋梁設計荷載標準》中,汽車荷載的等級劃分有兩種:城-a級,城-b級,同時,對橋梁的計算分工不同,但車輛荷載和車道荷載的計算是相互並行的。新標準的新特點在於:

橋梁中的橋台、擋土牆后土的壓力以及行車道板、橫隔梁都是使用車輛荷載進行計算的;而橋梁的主拱以及主桁架、主梁方面的計算,則是按照車道荷載進行計算。1.2城-a和城-b 級的車道荷載之產生車道荷載的形式簡明、實用性強,並且最早在美國應用,有效減少了車隊在排列時的繁瑣。

車道荷載和應用汽級的荷載比較而言,不僅能夠減少檢驗、計算時的工作量,還能進一步提高工作的效率。對於車道的荷載所確定的原則為:盡量相容掛-120、汽-20、掛-100與汽-超20的規定,按照汽車的荷載和掛車荷載值對車道荷載數值進行制定。

車道荷載對橋梁的主結構進行分析,只要為對主桁架、主拱圈以及主梁分析;車輛荷載是對橫隔梁、行車橋台與道板所進行的檢算。對於荷載模式而言,城-a和城-b 級的車道荷載,是使用單一集中荷載與均布荷載相加的模式[2]。表1 最大彎距和最大剪力的彙總表情況專案汽-超20掛-120城-a車輛跨徑/m20 30 40 203040 2030 40彎矩/ 1726.

8 2624.5剪力/kv210.1 246.

6277 452.4 375.6 420.

6 276.1224.3254.

1專案城-a級人群載荷衝擊係數跨徑/m20 30 40 2030 40 20 30 40彎矩/ 936.1 1731.42565 65138231 車輛 0.

20.182 0.167車道 0.

2740.221 0.183剪力/kv250.

1 278.2311.8 13 18.

4 23.1公路0.1870.

112 0.0731.3計算車道的荷載一方面,對於城- a 級中當跨徑是2至20公尺時,集中的荷載標準數值應該為p等於140kn,而均布的荷載標準數值的彎矩計算之時,qm等於22.

5kn/m,剪力為qq等於37.5kn/m。對於城- b 級而言,集中的荷載標準數值p等於130kn,均布的荷載標準數值的計算彎矩時,qm等於19kn/m,剪力為qq等於25kn/m。

同時,對於跨徑是大於20公尺且小於150公尺時,城- a 級的集中荷載的標準數值p等於300kn,其的均布荷載的標準數值時,彎矩為qm等於10kn/m;計算的剪力為qq=15kn/m。車道的數目在4條或者是以上時,此時,計算的剪力還應該要乘以1.25(增長的係數);而城- b 級的集中荷載的標準數值p等於160kn,均布的荷載標準數值在彎矩的計算為qm等於9.

5kn/m、剪力的計算qq等於11kn/m。當車道的數目在4條及以上之時,計算的剪力要乘以1.3(增長的係數)[3]。

2.車輛荷載的布設《城市橋梁設計荷載標準》中,對於車輛與車輛之間縱向的布置間距無詳細的說明,根據建設部城市建設研究院有關的《城市橋梁設計荷載標準》的第54頁、圖4.1.

2到9中,將城-b 級用來當作3梁反力的計算之時,應該布設2輛重車、並且車間距應該是18公尺,讓導致人誤解為能夠滿足縱向多輛重車的布設。因此,標準中的這一部分未完善,在全橋的縱向布設中,只能布設一輛重車,而不是兩輛重車,對於18的車距也可取消。2.

2車道荷載集中力之取值《城市橋梁設計荷載標準》中的第4.1.4條的規定可視為當跨加進行某個集中力時,車道的集中荷載能夠使用雙值進行取值,更好地達到彎矩和剪力不同的要求。

由此一來,對橋墩的內力進行計算時,將回產生是否使用了2個集中力進行取值,實際上,這是車道的荷載模式之一,即使用均布荷載+集中力。對於均布的荷載大小以及求彎矩值與求剪力值的計算而言,集中力都只有乙個,而不是兩個,因此,文獻的解釋未詳細[4]。2.

3車道橫向的折減係數在《城市橋梁設計荷載標準》的第15頁中的表4.1.6當中,對於車道橫向折減的係數而言,僅有三車道布載的折減係數是 0.

8,公路的標準是0.78以外,剩下的標準和公路橋規的一致。因此,部分人士也建議將;兩者統一為0.

8或者0.78,但是兩者的**各異,0.8 是將加拿大的ohbdc作為橋梁規範,而0.

78不僅參照加拿大的標準,而且還在美國、英國等國家的橋梁規範標準基礎上進行參考。我國的《公路工程技術標準》( jtj001- 97) 的第133頁可以得到證實,因此,對於橫向折減的係數統一成0.8或者是0.

78無關緊要,可不變動。3.城市橋梁和公路橋梁中有關車輛荷載的設計比較首先,在研究、制定的方法而言,城市橋梁與公路橋梁在設計與規範方面,對於荷載的設計與制定方法不同。

公路橋梁荷載的設計、制定,是建立在統計與交通量的調查基礎上制定的;而城市橋梁的荷載設計,是利用國外的規範中較好的、較為完善的規定為基礎,結合自身的實際情況進行制定的。其次,對於汽車的荷載計算模式而言,城市橋梁與公路橋梁的設計均都採用集中力+均布力的模式,但是公路橋梁的荷載設計當中的計算模式較為簡練。利用荷載效應的數值進行計算,可知當跨徑在30公尺內的橋梁,應該給予城市橋梁的荷載設計比較安全,而在對30公尺以上的橋梁主要使用公路橋梁的荷載進行設計,比較安全。

部分發達地區或者是繁忙地區的橋梁,其也不屬於城市道路或者是公路時,跨徑在30公尺以內,應該根據城市橋梁的荷載進行設計;超過30公尺的橋梁,則根據根據公路橋梁的荷載進行設計[5]。

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