资料 第一章 荷载组合的说明

2020-03-01 281浏览

  • 1.现象 冲击作用 分析 手段 结构动力 学分析 更趋合理 动力问题简化为静力问题 简化： 冲击力 冲击系数 （ ） Yd max Y j max 确定 当1.5Hz ≤ f ≤ 14Hz时， ＝0.1767f－0.0157 当f＞ 14Hz时， ＝0.45 举例 线路 比静活载 车辆 结构 荷载试验 1  结构刚度 f  当f ＜1.5Hz时， ＝0.05 结构振动 的效应大 铁路桥梁 公路桥梁 结构基频   2l 2 原因 EI c mc 13.616 f1  2l 2 （动力系数） 简支梁桥竖弯基频 EI c 连续梁桥竖弯基频 （对正弯矩及剪力） mc 冲击力标准值为车辆活载标准值×冲击系数，车辆活载总效应为标准值×（1+） 11:03 1
  • 2.铁路桥的荷载组合方式 （1）主力组合 恒载＋活载 （2）主+附组合 恒载＋活载＋附加力 （3）主+特殊荷载组合 恒载＋活载＋特殊荷载 说明 ¨ 组合中的恒载等并不是荷载表中所列的所有恒载项，而是其中需要 参与组合的一项或几项；对活载、附加力、特殊荷载，也是如此。 ¨ 仅考虑主力与一个方向（横桥向或顺桥向）的附加力组合。 ¨ 铁路桥设计基于容许应力法，其荷载组合是各项荷载效应的直接叠 加（无分项系数）。 11:03 2
  • 3.¨ 作用效应组合－各种作用效应的取舍以及作用效应的线性叠加 ¨ 组合原则 ¨ 依据：按照相关桥梁设计规范要求进行组合 ¨ 方法：必需考虑各种作用效应的取舍以及它们同时作用的 可能性 ¨ 目的：找出桥梁在施工和运营时的最不利受力状态 11:03 荷载名称 不与该荷载同时参与组合的荷载 汽车制动力 流水压力，冰压力，支座摩阻力 流水压力 汽车制动力，冰压力 冰压力 汽车制动力，流水压力 支座摩阻力 汽车制动力 3
  • 4.极限状态 设 计 状 况 11:03 公路桥采用基于结构可靠性理论的极限状态设计方法，分别 按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行作用效应组合。 根据不同种类的作用及其对桥涵的影响、桥涵所处的环境条 件，考虑以下三种设计状况： 1－持久状况 指桥涵使用过程中长期承受结构重力、 汽车荷载等作用的状况。在该状况下，应进行承载能 力和正常使用极限状态设计。 运营 阶段 2－短暂状况 指桥涵施工过程中承受临时性作用的 状况。在该状况下，仅要求进行承载能力极限状态设 计，必要时才进行正常使用极限状态设计。 施工 阶段 3－偶然状况 指桥涵使用过程中可能偶然遭受的地 震等状况。在该状况下，仅要求进行承载能力极限状 态设计，不需要进行正常使用极限状态设计。 偶然 情况 4
  • 5.在按持久状况+承载能力极限状态设计时，按照结构可能破坏 的严重程度，将公路桥涵划分为三个设计安全等级，根据不同 等级，拟定相应的结构重要性系数与作用效应组合设计值相乘 公路桥涵结构的设计安全等级及结构重要性系数 桥涵结构分类 11:03 设计安全等级 结构重要性系数  0 特大桥，重要大桥 一级 1.1 大桥，中桥，重要小桥 二级 1.0 小桥，涵洞 三级 0.9 5
  • 6.不 同 的 作 用 效 应 组 合 方 式 不 同 的 作 用 效 应 11:03 作用标准值效应 作用设计值效应 ——作用分项系数×标准值效应 作用频遇值效应 ——频遇值系数×标准值效应 作用准永久值效应——准永久值系数×标准值效应 6 组合 作用效应 组合设计值
  • 7.作用效应组合的不同方式及与设计状况的关系 结构 极限 状态 承载 能力 极限 状态 正常 使用 极限 状态 ＊ 作用效应 组合名称 作用及作用效应 永久作用 可变作用 基本组合＊ 设计值效应 设计值效应 偶然组合 标准值效应 某种代表值效 应 短期效应组 合 标准值效应 频遇值效应 长期效应组 合 标准值效应 准永久值效应 强度计算组 合 标准值效应 标准值效应 偶然作用 持久 短暂 标准值效 应＊＊ 只在基本组合中，考虑结构重要性系数、作用分项系数和组合分项系数（＜1） ＊＊在偶然组合中，只考虑一种偶然作用 11:03 设计状况 7 偶然
  • 8.结构重要性 系数 作用效应组 合设计值 举例 永久作用 设计值效应 作用分 项系数 可变作用（汽车） 设计值效应 永久作用 标准值效应 可变作用（汽车） 标准值效应 自重恒载效应 作用分项系数 γG1=1.2 11:03 作用组 合系数 8 其他可变作用 设计值效应 其他可变作用 标准值效应 汽车荷载效应 （计入冲击力） 温度作用效应 作用分项系数 γQ1=1.4 Ψc=0.8，0.7，0.6，0.5 作用组合系数 作用分项系数 γQj=1.4
  • 9.可变作用/频遇 值效应 短期效应组合 设计值 举例 11:03 永久作用/标准 值效应 可变作用频遇 值系数 可变作用/标准 值效应 自重恒载效应 Ψ1=0.7 汽车荷载 （不计冲击力） 9
  • 10.可变作用/准永 久值效应 长期效应组合 设计值 举例 11:03 永久作用/标准 值效应 可变作用准永 久值系数 自重恒载效应 Ψ2=0.4 10 可变作用/标准 值效应 汽车荷载 （不计冲击力）
  • 11.正常使用极限状态，持久状况或短暂状况 作用效应组合设计值 举例 11:03 永久作用/标准值效应 可变作用/标准值效应 持久状况 自重恒载效应 汽车荷载（计冲击力） 短暂状况 自重恒载效应 吊机荷载（乘以1.15系数） 11
  • 12.均布荷载，可任意截取，同号影响线满布 加载——就是按最不利原则布置车辆活载，通过结构分析计算桥梁活载效 应（内力和变位）的最不利值。 一般做法——先计算结构内力及位移影响线，然后布载并加载。对均布 荷载，为荷载集度与对应区段影响线面积的乘积；对集中荷载，为荷载大 小与对应影响线纵坐标值的乘积。 车道荷载加载——布载时，应将其中的均布荷载qK（任意长度，任意截取） 满布于使结构产生最不利效应的同号影响线区段上，而集中荷载PK只布置 在相应影响线中的一个影响线最大峰值处。（例子） 公路车辆荷载和铁路中－活载加载——使用轮系荷载直接加载并通过试 算（穷举法）的方法找出最不利值。当采用手工计算时，直接使用轮系荷 载加载较为繁琐，可采用等代荷载（或称换算均布荷载）取代。 11:03 12
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