1、2022-11-28李亚东:桥梁工程概论 第三章1第三章 桥梁的设计荷载荷载的种类、型式、大小荷载的种类、型式、大小的确定是否得当，既的确定是否得当，既关系到桥梁建设的投资，也关系到桥梁的安全关系到桥梁建设的投资，也关系到桥梁的安全特点特点 荷载标准并不是一成不变的荷载标准并不是一成不变的 作用于桥梁结构上的荷载（及其组合）可能会越来作用于桥梁结构上的荷载（及其组合）可能会越来越复杂越复杂 对结构行为和材料行为的认识在逐步加深对结构行为和材料行为的认识在逐步加深本章内容本章内容：介绍各类荷载及其组合的基本概念介绍各类荷载及其组合的基本概念和计算方法，实际设计时荷载取值按和计算方法，实际设计时荷
2、载取值按铁路桥铁路桥涵设计基本规范涵设计基本规范和和公路桥涵设计通用规范公路桥涵设计通用规范计算计算结构设计方法的发展简介（第九章）结构设计方法的发展简介（第九章）2022-11-28李亚东:桥梁工程概论 第三章2术语解释（公路）作用（作用（Action）施加在结构上的一组集中力或分布力施加在结构上的一组集中力或分布力（直接作用，或荷载），或引起结构变形的原因（间（直接作用，或荷载），或引起结构变形的原因（间接作用）接作用）永久作用（永久作用（Permanent action）可变作用（可变作用（Variable action）偶然作用（偶然作用（Accidental action）作用代表值
3、（作用代表值（Representative value of an action）结构结构或构件设计时，针对不同设计目的所采用的各种作用或构件设计时，针对不同设计目的所采用的各种作用规定值，包括作用规定值，包括作用标准值标准值、准永久值准永久值和和频遇值频遇值。2022-11-28李亚东:桥梁工程概论 第三章3术语解释（续）设计基准期（设计基准期（Design reference period）在进行结构可在进行结构可靠性分析时，考虑持久设计状态下各项基本变量与时靠性分析时，考虑持久设计状态下各项基本变量与时间关系所采用的基准时间参数。间关系所采用的基准时间参数。100年年作用标准值（作用标准
4、值（Characteristic value of an action）各种各种作用的基本代表值，其值可根据作用在设计基准期内作用的基本代表值，其值可根据作用在设计基准期内最大值概率分布的某一分位值确定。最大值概率分布的某一分位值确定。作用准永久值（作用准永久值（Quasi-permanent value of an action）一种可变作用代表值，作用概率分布的一种可变作用代表值，作用概率分布的0.5分位值，用分位值，用于正常使用极限状态长期效应组合设计（经常出现者）于正常使用极限状态长期效应组合设计（经常出现者）作用频遇值（作用频遇值（Frequent value of an actio
5、n）一种可变作一种可变作用代表值，作用概率分布的用代表值，作用概率分布的0.95分位值，用于正常使分位值，用于正常使用极限状态短期效应组合设计（频繁出现且量值较大用极限状态短期效应组合设计（频繁出现且量值较大者）者）2022-11-28李亚东:桥梁工程概论 第三章4作用代表值的取用永久作用永久作用标准值标准值可变作用可变作用根据不同的极限状态分别采用标准值、频根据不同的极限状态分别采用标准值、频遇值或准永久值作为其代表值。遇值或准永久值作为其代表值。承载能力极限状态标准值承载能力极限状态标准值 按弹性阶段计算结构强度标准值按弹性阶段计算结构强度标准值 正常使用状态按短期效应组合设计频遇值正常使
6、用状态按短期效应组合设计频遇值 频遇值标准值乘以频遇值系数频遇值标准值乘以频遇值系数1 正常使用状态按长期效应组合设计准永久值正常使用状态按长期效应组合设计准永久值 准永久值标准值乘以准永久值系数准永久值标准值乘以准永久值系数2偶然作用偶然作用标准值标准值2022-11-28李亚东:桥梁工程概论 第三章5第一节 作用分类、代表值和作用效应组合作用分类、代表值和作用效应组合永久荷载（恒载）基本可变荷载其他可变荷载可变荷载偶然荷载（公路）桥梁荷载恒载活载主力附加力特殊荷载（铁路）桥梁荷载一、作用分类：一、作用分类：2022-11-28李亚东:桥梁工程概论 第三章6术语解释（续）作用效应（作用效应（
7、Effect of an action）结构对所受作用的反结构对所受作用的反应，如弯矩、位移等（通过结构分析得到）应，如弯矩、位移等（通过结构分析得到）作用效应设计值（作用效应设计值（Design value of an action effect）作作用标准值效应与分项系数的乘积。用标准值效应与分项系数的乘积。分项系数（分项系数（Partial safety factor）为保证结构具有规定为保证结构具有规定的可靠度而在设计表达式中采用的系数，分为作用分的可靠度而在设计表达式中采用的系数，分为作用分项系数和抗力分项系数。项系数和抗力分项系数。作用效应组合（作用效应组合（Combination
8、 for action effects）结构结构上几种作用分别产生的效应的随机叠加上几种作用分别产生的效应的随机叠加作用效应组合系数（作用效应组合系数（Coefficient of combination for action effects）考虑几个独立可变作用效应最不利值同考虑几个独立可变作用效应最不利值同时出现的概率较小而对作用采用的折减系数时出现的概率较小而对作用采用的折减系数2022-11-28李亚东:桥梁工程概论 第三章7二、作用效应组合二、作用效应组合作用效应组合作用效应组合各种作用效应的取舍以及它们同时作各种作用效应的取舍以及它们同时作用的可能性用的可能性组合原则组合原则以桥梁
9、在施工和运营时可能处于最不利的以桥梁在施工和运营时可能处于最不利的受力状态为原则受力状态为原则 基本组合方式（基本组合方式（公公、铁）、铁）：作用效应基本组合，即作用效应基本组合，即仅考虑主力仅考虑主力；作用效应偶然组合，即作用效应偶然组合，即主力与特殊荷载同时作用主力与特殊荷载同时作用；作用短期效应组合，即作用短期效应组合，即主力与附加力同时作用；主力与附加力同时作用；作用长期效应组合。即作用长期效应组合。即主力与附加力同时作用。主力与附加力同时作用。2022-11-28李亚东:桥梁工程概论 第三章8术语解释（续）作用效应基本组合（作用效应基本组合（Fundamental combinati
10、on for action effects）承载能力极限状态设计时，永久作用标承载能力极限状态设计时，永久作用标准值效应与可变作用标准值效应的组合准值效应与可变作用标准值效应的组合作用效应偶然组合（作用效应偶然组合（Accidental combination for action effects）承载能力极限状态设计时，永久作用标准值承载能力极限状态设计时，永久作用标准值效应与可变作用标准值效应、一种偶然作用标准值效效应与可变作用标准值效应、一种偶然作用标准值效应的组合应的组合作用短期效应组合（作用短期效应组合（Combination for short-term action effect
11、s）正常使用极限状态设计时，永久作用标正常使用极限状态设计时，永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应的组合准值效应与可变作用频遇值效应的组合作用长期效应组合（作用长期效应组合（Combination for long-term action effects）正常使用极限状态设计时，永久作用标准值正常使用极限状态设计时，永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应的组合效应与可变作用准永久值效应的组合2022-11-28李亚东:桥梁工程概论 第三章9公路桥涵结构按承载能力极限状态设计时的基本组合minjQjkQjckQQGikGiudSSSS121100结构重要性系数，结构重要性系数，1.1,1.0
12、,0.9承载能力极限状态下作用基本组合的效应组合设计值承载能力极限状态下作用基本组合的效应组合设计值第第i个永久作用效应的分项系数个永久作用效应的分项系数第第i个永久作用效应的标准值个永久作用效应的标准值汽车荷载效应（含冲击力、离心力）的分项系数汽车荷载效应（含冲击力、离心力）的分项系数汽车荷载效应（含冲击力、离心力）的标准值汽车荷载效应（含冲击力、离心力）的标准值除汽车荷载效应外的其他可变作用效应的组合系数除汽车荷载效应外的其他可变作用效应的组合系数除汽车荷载效应、风荷载外的其他第除汽车荷载效应、风荷载外的其他第j个可变作用效应个可变作用效应的分项系数的分项系数除汽车荷载效应外的其他第除汽车
13、荷载效应外的其他第j个可变作用效应的标准值个可变作用效应的标准值2022-11-28李亚东:桥梁工程概论 第三章10公路桥涵结构按正常使用极限状态设计时的短期组合第一项：作用短期效应组合设计值第一项：作用短期效应组合设计值第二项：永久作用标准值（不乘系数）第二项：永久作用标准值（不乘系数）第三项：可变作用效应的频遇值的组合第三项：可变作用效应的频遇值的组合 第第j个可变作用效应的频遇值系数个可变作用效应的频遇值系数QjknjjmiGiksdSSS1112022-11-28李亚东:桥梁工程概论 第三章11公路桥涵结构按正常使用极限状态设计时的长期组合QjknjjmiGikldSSS121第一项：
14、作用长期效应组合设计值第一项：作用长期效应组合设计值第二项：永久作用标准值（不乘系数）第二项：永久作用标准值（不乘系数）第三项：可变作用效应的准永久值的组合第三项：可变作用效应的准永久值的组合 第第j个可变作用效应的准永久值系数个可变作用效应的准永久值系数2022-11-28李亚东:桥梁工程概论 第三章12其他可变荷载不同时组合表（公路）其他可变荷载不同时组合表（公路）编号编号荷载名称荷载名称不与该荷载同时参与组合的荷载号不与该荷载同时参与组合的荷载号15汽车制动力汽车制动力流水压力，冰压力，支座摩阻力流水压力，冰压力，支座摩阻力16流水压力流水压力汽车制动力，冰压力汽车制动力，冰压力17冰压
15、力冰压力汽车制动力，流水压力汽车制动力，流水压力19支座摩阻力支座摩阻力汽车制动力汽车制动力2022-11-28李亚东:桥梁工程概论 第三章13第二节第二节 永久作用永久作用作用于桥梁上部结构的恒载作用于桥梁上部结构的恒载结构的重力和附属设备等外加重力；结构的重力和附属设备等外加重力；作用在桥梁下部结构的恒载作用在桥梁下部结构的恒载由支座传递的上部结构的重力、墩由支座传递的上部结构的重力、墩台本身的重力、土压力和水压（浮）力等。台本身的重力、土压力和水压（浮）力等。结构重力结构重力结构体积与材料容重（重力密度）的乘积结构体积与材料容重（重力密度）的乘积土的重力及土侧压力土的重力及土侧压力计算涉
16、及结构型式、填料性质、墩台位移和计算涉及结构型式、填料性质、墩台位移和地基变形，也与气象、水文和外加荷载等因素有关地基变形，也与气象、水文和外加荷载等因素有关水浮力水浮力指由地表水或地下水通过地基土壤的孔隙而传递给建筑物指由地表水或地下水通过地基土壤的孔隙而传递给建筑物基础底面的（由下而上的）水压力；对位于碎石类土、砂类土、基础底面的（由下而上的）水压力；对位于碎石类土、砂类土、粘砂土等透水性地基上的墩台，需在设计中考虑水浮力。粘砂土等透水性地基上的墩台，需在设计中考虑水浮力。对于预应力混凝土桥梁，在检算结构的使用性能（如混凝土应力）对于预应力混凝土桥梁，在检算结构的使用性能（如混凝土应力）时
17、，时，预加应力预加应力当视为恒载；在检算结构的承载能力（如抗弯强度）当视为恒载；在检算结构的承载能力（如抗弯强度）时，预加应力不作为恒载，但把预应力钢筋视为结构抗力的一部时，预加应力不作为恒载，但把预应力钢筋视为结构抗力的一部分，但在连续梁等超静定结构中，仍需考虑其次效应。分，但在连续梁等超静定结构中，仍需考虑其次效应。在外部超静定的混凝土桥梁结构中，在外部超静定的混凝土桥梁结构中，混凝土收缩、徐变影响力混凝土收缩、徐变影响力是是长期存在并起作用的。长期存在并起作用的。基础变位基础变位一旦发生，其对结构的影响也是一旦发生，其对结构的影响也是长期的。长期的。2022-11-28李亚东:桥梁工程概
18、论 第三章14第三节第三节 可变作用可变作用一、车辆、人群活载一、车辆、人群活载（一）车辆活载（一）车辆活载 车辆荷载指桥梁承受的机动交通活载。对铁车辆荷载指桥梁承受的机动交通活载。对铁路桥，指列车活载；对公路桥，指汽车、挂车、路桥，指列车活载；对公路桥，指汽车、挂车、履带车等。车辆荷载的种类繁多，因此，需要履带车等。车辆荷载的种类繁多，因此，需要对车辆荷载进行调查分析和综合概括，并按照对车辆荷载进行调查分析和综合概括，并按照安全、适用和经济的原则，确定出设计采用的安全、适用和经济的原则，确定出设计采用的标准活载。标准活载。对于不包括对于不包括冲击效应冲击效应的车辆活载，可称之为的车辆活载，可
19、称之为静活载静活载。2022-11-28李亚东:桥梁工程概论 第三章15铁路中活载铁路中活载我国铁路活载标准的情况是：我国铁路活载标准的情况是：20年代开始自行制订铁年代开始自行制订铁路建筑标准，路建筑标准，1938年公布中华活载标准，年公布中华活载标准，1951年制订年制订了中了中Z活载标准，活载标准，1975年对中年对中Z活载标准进行修订，活载标准进行修订，形成目前所用的中活载标准。形成目前所用的中活载标准。2022-11-28李亚东:桥梁工程概论 第三章16国际铁路联盟国际铁路联盟（UIC）活载图式活载图式 考察我国目前实际运行的列车及其发展趋势，可以考察我国目前实际运行的列车及其发展趋
20、势，可以看出，看出，1975年制订的中活载标准已不太适用。例如，年制订的中活载标准已不太适用。例如，蒸汽机车已停止生产，内燃和电力机车得到广泛应用；蒸汽机车已停止生产，内燃和电力机车得到广泛应用；货车的重载轴重时常高于机车的轴重。根据这些情况货车的重载轴重时常高于机车的轴重。根据这些情况可以认为，我国新的列车活载标准应与国际铁路联盟可以认为，我国新的列车活载标准应与国际铁路联盟（UIC）制订的活载标准较为一致。目前，荷载修订）制订的活载标准较为一致。目前，荷载修订工作仍在进行之中。工作仍在进行之中。2022-11-28李亚东:桥梁工程概论 第三章17公路汽车荷载公路汽车荷载汽车荷载等级汽车荷载
21、等级公路公路I级、公路级、公路 II级级汽车荷载由汽车荷载由车道荷载车道荷载和和车辆荷载车辆荷载组成，两者的作用不组成，两者的作用不得叠加（取加载不利者）得叠加（取加载不利者）车道荷载车道荷载：均布荷载集中荷载，用于桥梁结构的整：均布荷载集中荷载，用于桥梁结构的整体计算体计算 加载：均布荷载满布于同号影响线区域，集中荷载只加载：均布荷载满布于同号影响线区域，集中荷载只作用在相应影响线中的一个最大峰值处作用在相应影响线中的一个最大峰值处2022-11-28李亚东:桥梁工程概论 第三章18公路等级与汽车荷载等级的关系公路等级与汽车荷载等级的关系公路公路等级等级高速高速公路公路一级一级公路公路二级二
22、级公路公路三级三级公路公路四级四级公路公路汽车荷汽车荷载等级载等级公路公路I级级公路公路I级级公路公路II级级公路公路II级级公路公路II级级2022-11-28李亚东:桥梁工程概论 第三章19桥涵设计车道数桥涵设计车道数车道荷载的加载倍数由设计车道数决定车道荷载的加载倍数由设计车道数决定行车道2022-11-28李亚东:桥梁工程概论 第三章20多车道汽车荷载的横向折减多车道汽车荷载的横向折减设计车道数（条）设计车道数（条）横向折减系数横向折减系数21.030.7840.6750.6060.5570.5280.502022-11-28李亚东:桥梁工程概论 第三章21铁路中活载的折减铁路中活载的
23、折减对对铁路桥梁铁路桥梁的主要构件：的主要构件：单线活载不考虑折减单线活载不考虑折减 双线活载取双线标准活载之和的双线活载取双线标准活载之和的90%三线及三线以上者取各线标准活载之和的三线及三线以上者取各线标准活载之和的80%对仅承受局部活载的构件则不考虑折减。对仅承受局部活载的构件则不考虑折减。2022-11-28李亚东:桥梁工程概论 第三章22大跨度桥梁上汽车荷载的纵向折减大跨度桥梁上汽车荷载的纵向折减计算跨径计算跨径L0（m）纵向折减系数纵向折减系数150 L04000.97400 L0 6000.96600 L0 8000.95800 L0 10000.94L0 10000.93对多跨
24、连续结构，按最大计算跨径进行纵向折减对多跨连续结构，按最大计算跨径进行纵向折减2022-11-28李亚东:桥梁工程概论 第三章23车辆荷载的立面、平面尺寸车辆荷载的立面、平面尺寸2022-11-28李亚东:桥梁工程概论 第三章24车辆荷载的横向布置车辆荷载的横向布置车辆荷载用于桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台等车辆荷载用于桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台等公路公路I级和公路级和公路II级汽车荷载采用相同的车辆荷载级汽车荷载采用相同的车辆荷载车道荷载横向分布系数应按设计车道数如图布置车辆车道荷载横向分布系数应按设计车道数如图布置车辆荷载进行计算荷载进行计算2022-11-28李亚东:桥梁工程概论 第
25、三章25车辆活载以一定的速度在桥上行驶时，会使桥车辆活载以一定的速度在桥上行驶时，会使桥梁发生振动，产生动力作用。这种动力作用会梁发生振动，产生动力作用。这种动力作用会使桥梁的内力和变形较静活载作用时大。这种使桥梁的内力和变形较静活载作用时大。这种现象就称之为现象就称之为冲击作用冲击作用。冲击作用的大小采用冲击作用的大小采用冲击力冲击力来加以衡量。来加以衡量。冲击力与结构的刚度有关（刚度越小，对动荷冲击力与结构的刚度有关（刚度越小，对动荷载的缓冲作用越强），目前根据结构动力学及载的缓冲作用越强），目前根据结构动力学及桥梁动载试验结果提出基于结构基频的桥梁动载试验结果提出基于结构基频的近似计近似
26、计算公式算公式。在设计中，引入在设计中，引入冲击系数（冲击系数（1+1+）。当竖向活。当竖向活载包括冲击力时，系指将汽车荷载标准值乘以载包括冲击力时，系指将汽车荷载标准值乘以冲击系数冲击系数（1+1+）2022-11-28李亚东:桥梁工程概论 第三章26 铁路桥梁：铁路桥梁：公路桥梁：公路桥梁：当当f 1.5Hz时，时，0.050.05 当当1.5Hz f 14Hz时，时，0.17670.1767f0.0157 当当f 14Hz时，时，0.450.45f为结构基频（为结构基频（Hz），按有限元分析或简化公式计算），按有限元分析或简化公式计算Lba112022-11-28李亚东:桥梁工程概论 第
27、三章27铁路桥梁明桥面铁路桥梁明桥面4kN/m2。铁路桥梁道碴桥面，距离梁中心铁路桥梁道碴桥面，距离梁中心2.45米以内的人行道，米以内的人行道，取取10 kN/m2；距离梁中心；距离梁中心2.45米以外的人行道，取米以外的人行道，取4 kN/m2。公路桥梁的人群荷载集度：公路桥梁的人群荷载集度：3kN/m2（L0 50m），），2.5kN/m2（L0150m），其间线性内插；城市郊区行），其间线性内插；城市郊区行人密集地区取上述值的人密集地区取上述值的1.15倍；专用人行桥取倍；专用人行桥取3.5kN/m2。人行道板还应以人行道板还应以4kN/m2（公）或（公）或1.5 kN（铁）的荷载（铁
28、）的荷载进行检算，人群作用于栏杆上的水平推力按进行检算，人群作用于栏杆上的水平推力按0.75kN/m考虑，作用于立柱和扶手的竖向力按考虑，作用于立柱和扶手的竖向力按1.0kN/m考虑。考虑。2022-11-28李亚东:桥梁工程概论 第三章28 离心力是指车辆行驶在曲线线路上时，因速率方向变离心力是指车辆行驶在曲线线路上时，因速率方向变化而引起的横向水平力。离心力的大小等于车辆活载化而引起的横向水平力。离心力的大小等于车辆活载（不计冲击力）乘以离心力系数（不计冲击力）乘以离心力系数C，C值按下式计算值按下式计算 （3-4）式中式中 V设计行车速度（设计行车速度（km/h）；）；R曲线半径（曲线半
29、径（m）。）。离心力的着力点在桥面以上离心力的着力点在桥面以上1.2m处（公路桥）或轨顶处（公路桥）或轨顶面上面上2m处（铁路桥）。处（铁路桥）。CVR21272022-11-28李亚东:桥梁工程概论 第三章29二、其他可变作用二、其他可变作用（一）风荷载（一）风荷载平均风压平均风压和和脉动风压脉动风压 横桥向风荷载横桥向风荷载按下式计算按下式计算 Fwh横桥向风荷载标准值（横桥向风荷载标准值（kN）Wd设计基准风压设计基准风压（kN/m2）k0 设计风速重现期换算系数设计风速重现期换算系数 k1 风载阻力系数风载阻力系数 k3 地形、地理条件系数地形、地理条件系数铁路桥风压计算见教材铁路桥风
30、压计算见教材whdwhAWkkkF3102022-11-28李亚东:桥梁工程概论 第三章30（二）车辆制动力或（列车）牵引力（二）车辆制动力或（列车）牵引力车辆制动力（或牵引力）是指车辆在刹车时（或启车辆制动力（或牵引力）是指车辆在刹车时（或启动时）为克服车辆的惯性力而在路面或轨道与车轮动时）为克服车辆的惯性力而在路面或轨道与车轮之间发生的滑动摩擦力。之间发生的滑动摩擦力。制动力或牵引力是墩台设计的重要荷载，是作用在制动力或牵引力是墩台设计的重要荷载，是作用在桥上的纵向水平力，但两者的作用方向恰好相反。桥上的纵向水平力，但两者的作用方向恰好相反。采用简化办法进行计算。对铁路桥梁，规定列车制采用
31、简化办法进行计算。对铁路桥梁，规定列车制动力或牵引力按竖向静活载的重力的动力或牵引力按竖向静活载的重力的10%计算，其计算，其作用点一般在轨顶以上作用点一般在轨顶以上2m处。公路桥梁中只考虑制处。公路桥梁中只考虑制动力。一个设计车道上的制动力为车道荷载标准值动力。一个设计车道上的制动力为车道荷载标准值在加载长度上计算的总重力的在加载长度上计算的总重力的10%，同向行驶双车，同向行驶双车道：两倍；同向行驶三车道：道：两倍；同向行驶三车道：2.34倍；同向行驶四倍；同向行驶四车道：车道：2.68倍。倍。2022-11-28李亚东:桥梁工程概论 第三章31（三）温度影响力（三）温度影响力温度影响力温
32、度影响力指因温度的变化而引起的结构变形和指因温度的变化而引起的结构变形和附加力附加力温度的变化：（年平均）温度的变化：（年平均）气温变化气温变化和和温差温差。气温变化对静定和超静定结构的影响气温变化对静定和超静定结构的影响 温差对静定和超静定结构的影响温差对静定和超静定结构的影响气温变化的幅度，可按桥梁所在地区的气温条件气温变化的幅度，可按桥梁所在地区的气温条件（一般取当地最高和最低月平均气温）确定；（一般取当地最高和最低月平均气温）确定；气温变化值，应自结构合龙时的温度算起。气温变化值，应自结构合龙时的温度算起。各种材料的各种材料的线膨胀系数线膨胀系数，可按设计规范采用。，可按设计规范采用。
33、2022-11-28李亚东:桥梁工程概论 第三章32（四）列车横向摇摆力（四）列车横向摇摆力由于轨道不平等原因，列车在行进中会发生左右摇由于轨道不平等原因，列车在行进中会发生左右摇摆，产生一种横桥向的水平力。这种横向摇摆力很摆，产生一种横桥向的水平力。这种横向摇摆力很难准确计算，现规定其作用于轨顶面，数值为难准确计算，现规定其作用于轨顶面，数值为5.5kN/m。因横向摇摆力的取值与竖向活载有一比例，故一般因横向摇摆力的取值与竖向活载有一比例，故一般不再检算空车荷载的横向摇摆力。另外，横向摇摆不再检算空车荷载的横向摇摆力。另外，横向摇摆力应与横向风力进行比较，取其大者参与荷载组合。力应与横向风力
34、进行比较，取其大者参与荷载组合。2022-11-28李亚东:桥梁工程概论 第三章33（五）流水压力、冰压力和支座摩阻力（五）流水压力、冰压力和支座摩阻力位于河流中的桥墩会受到流水压力的作用位于河流中的桥墩会受到流水压力的作用 位于冰凌河流或水库的桥梁墩台，应根据当地冰凌的具体条件及位于冰凌河流或水库的桥梁墩台，应根据当地冰凌的具体条件及墩台的结构形式，考虑冰荷载的作用。（公路桥梁）墩台的结构形式，考虑冰荷载的作用。（公路桥梁）支座上的摩阻力是因上部结构由温度等引起的变位而产生的，其支座上的摩阻力是因上部结构由温度等引起的变位而产生的，其作用方向与上部结构的变位方向相反，作用点在支座处，计算公作
35、用方向与上部结构的变位方向相反，作用点在支座处，计算公式为：式为：PKAVg22FViktibtRmCF 2022-11-28李亚东:桥梁工程概论 第三章34第四节第四节 偶然荷载偶然荷载偶然荷载偶然荷载地震荷载、船只或漂流物（如排筏）地震荷载、船只或漂流物（如排筏）的撞击力以及施工荷载。的撞击力以及施工荷载。地震力地震力由于地震波在土中传播，使震区发生地由于地震波在土中传播，使震区发生地面运动；桥梁墩台首先受到外加的强迫运动，并面运动；桥梁墩台首先受到外加的强迫运动，并导致整个桥梁的振动。所谓地震力，主要指强烈导致整个桥梁的振动。所谓地震力，主要指强烈的地面运动引起的结构自身的惯性力（加速度
36、与的地面运动引起的结构自身的惯性力（加速度与质量的乘积）。它不仅地面运动的强烈程度有关，质量的乘积）。它不仅地面运动的强烈程度有关，也与结构的自身动力特性（频率和振型）有关，也与结构的自身动力特性（频率和振型）有关，还与桥梁所在处的地质情况有关。还与桥梁所在处的地质情况有关。船只或漂流物的撞击力船只或漂流物的撞击力（包括汽车的撞击作用）（包括汽车的撞击作用）施工荷载施工荷载 2022-11-28李亚东:桥梁工程概论 第三章35地震力的计算地震力的计算震级：里氏（震级：里氏（Richter），地震的强弱，最大），地震的强弱，最大8.9级（唐级（唐山山7.8级）级）烈度：麦氏（烈度：麦氏（Merc
37、alli），地震对地面结构的破坏程度，），地震对地面结构的破坏程度，分为分为12级（基本烈度）级（基本烈度）设计烈度：抗震设计中所采用的地震基本烈度（小于设计烈度：抗震设计中所采用的地震基本烈度（小于7度不考虑），可以大于（或小于）建桥地区的基本烈度度不考虑），可以大于（或小于）建桥地区的基本烈度水平地震系数：水平地震系数：计算方法：静力法、反应谱理论，动态时程分析计算方法：静力法、反应谱理论，动态时程分析地震力的计算地震力的计算gkghmax WkgWmFhggmaxmax WkFh反应谱理论静力法2022-11-28李亚东:桥梁工程概论 第三章36船舶撞击力船舶撞击力撞击力计算撞击力计算防
38、撞措施（消能及阻尼作用）防撞措施（消能及阻尼作用）SOUTH PADRE ISLAND BRIDGE，Sept 15 2001,8 died,reopened in Nov 21 2001 2022-11-28李亚东:桥梁工程概论 第三章37Sunshine Skyway Bridge,FL USA1954年年9月月1971年第二座桥开通年第二座桥开通1987年年4月新桥开通月新桥开通1980年年5月月9号被一空货号被一空货轮撞击，死轮撞击，死35人人2022-11-28李亚东:桥梁工程概论 第三章38思考题思考题荷载的分类与基本组合类型荷载的分类与基本组合类型公路及铁路桥梁标准活载规定公路及铁路桥梁标准活载规定冲击力与冲击系数的含义冲击力与冲击系数的含义温度对桥梁建筑结构的影响温度对桥梁建筑结构的影响静风荷载的取值静风荷载的取值
