簡介:1924,1/61,,第一篇總論,,第一章概述第二章橋梁的總體規(guī)劃設(shè)計(jì)第三章橋梁上的作用第四章橋面布置與構(gòu)造,1924,2/61,,“作用”是引起橋涵結(jié)構(gòu)反應(yīng)的各種原因的通稱。直接作用車輛、結(jié)構(gòu)自重等間接作用地震、混凝土收縮徐變等,第三章橋梁上的作用,“荷載”與“作用”以往慣用“荷載”概括引起橋梁結(jié)構(gòu)反應(yīng)的所有原因。公路工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)“作用”所有原因;“荷載”僅表示直接作用公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范JTGD602004“作用”以往規(guī)范和部分現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)仍用“荷載”,1924,3/61,橋梁作用荷載分類,根據(jù)結(jié)構(gòu)反應(yīng)情況劃分靜態(tài)作用、動(dòng)態(tài)作用根據(jù)作用出現(xiàn)的概率劃分主要作用、次要作用及特殊作用我國目前的公路設(shè)計(jì)規(guī)范劃分永久作用、可變作用、偶然作用,,第三章橋梁上的作用,1924,4/61,第三章橋梁上的作用,,第一節(jié)永久作用荷載第二節(jié)可變作用第三節(jié)偶然作用第四節(jié)作用效應(yīng)組合,1924,5/61,第一節(jié)永久作用,,永久作用永久荷載、恒載在設(shè)計(jì)使用期內(nèi),其作用位置和大小、方向不隨時(shí)間變化,或其變化值與其平均值相比可以忽略不計(jì)的荷載,包括結(jié)構(gòu)物重力橋梁主要作用預(yù)加應(yīng)力土的重力及土側(cè)壓力混凝土收縮及徐變影響力基礎(chǔ)變位影響力水的浮力,,新規(guī)范土的重力、土側(cè)壓力,1924,6/61,第二節(jié)可變作用,,可變作用可變荷載、活載在設(shè)計(jì)使用期內(nèi),其作用位置和大小、方向隨時(shí)間變化,或其變化值與其平均值相比不可以忽略的荷載。包括基本可變作用其它可變作用,新規(guī)范取消了基本和其它的區(qū)別汽車荷載、汽車沖擊力、汽車離心力、汽車引起的土側(cè)壓力、人群荷載、汽車制動(dòng)力、風(fēng)荷載、流水壓力、冰壓力、溫度作用、支座摩阻力,1924,7/61,基本可變作用車輛、人群、由車輛間接引起的荷載汽車荷載、人群荷載、汽車沖擊力、汽車離心力、汽車引起的土側(cè)壓力一汽車荷載車道荷載、車輛荷載,第二節(jié)可變作用,,1924,8/61,一汽車荷載車道荷載均布荷載QK和集中荷載PK用于結(jié)構(gòu)整體計(jì)算公路等級(jí)選定QK(105KN/M2,一級(jí)公路)計(jì)算跨徑≤5M,PK180KN≥50M,PK360KN多跨連續(xù)梁選最大值計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí),乘以12主要用于驗(yàn)算下部結(jié)構(gòu)或上部結(jié)構(gòu)的腹板,第二節(jié)可變作用,,1924,9/61,一汽車荷載車輛荷載按照各種車輛統(tǒng)計(jì)值確定的軸重及軸距用于局部加載橋面板計(jì)算、涵洞、橋臺(tái)等計(jì)算在各項(xiàng)計(jì)算中車道和車輛荷載作用效應(yīng)不得疊加。車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)滿布于使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號(hào)影響線上;集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值只作用于相應(yīng)影響線中一個(gè)最大影響線峰值,第二節(jié)可變作用,,1924,10/61,,550KN標(biāo)準(zhǔn)車,1924,11/61,車輛荷載按出現(xiàn)的幾率分為計(jì)算荷載、驗(yàn)算荷載,第二節(jié)可變作用,,1、計(jì)算荷載經(jīng)常地、大量地出現(xiàn)的車列荷載汽車15級(jí)、汽車20級(jí)、汽車超20級(jí)一列車隊(duì)中可以有多輛車全橋可以有多列車隊(duì),1924,12/61,計(jì)算荷載,1924,13/61,車輛荷載按出現(xiàn)的幾率分為計(jì)算荷載、驗(yàn)算荷載,第二節(jié)可變作用,,2、驗(yàn)算荷載偶然地、個(gè)別地平板掛車和履帶車履帶50、掛車80、掛車100和掛車120全橋只允許布置一輛車橋梁工程范立礎(chǔ)主編,1924,14/61,驗(yàn)算荷載,1924,15/61,3、車輛荷載的選用及布載規(guī)定車輛的選用按公路的等級(jí),第二節(jié)可變作用,,注1一條線路上的橋涵,一般應(yīng)采用同一計(jì)算荷載和驗(yàn)算荷載2二級(jí)公路為干線且重型車較多時(shí),可用公路I級(jí)汽車荷載3四級(jí)公路重型車較少時(shí),公路II級(jí)車道荷載和車輛荷載的效應(yīng)折減,分別乘以系數(shù)08和07。,1924,16/61,車輛的布置按橋梁寬度確定車道數(shù),第二節(jié)可變作用,,1924,17/61,車輛荷載的折減,第二節(jié)可變作用,,1924,18/61,(二)人群荷載計(jì)算跨徑≤50M,取3KN/M2;≥150M,取25KN/M2城市郊區(qū)乘以115;人行橋梁取35KN/M2人群荷載只與計(jì)算荷載同時(shí)考慮人行道板以12KN集中豎向力范立礎(chǔ)或40KN/M2作用在一塊板單元上進(jìn)行驗(yàn)算計(jì)算欄桿水平推力075KN/M,作用在欄桿柱頂,豎向力1KN/M,作用在上部扶手,第二節(jié)可變作用,,1924,19/61,(三)汽車沖擊力汽車以較高速度駛過橋梁時(shí),由于橋面不平整、發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)等,會(huì)引起橋梁結(jié)構(gòu)的振動(dòng),從而造成內(nèi)力增大,這種動(dòng)力效應(yīng)稱為沖擊作用。汽車荷載沖擊力汽車荷載標(biāo)準(zhǔn)值P沖擊系數(shù)Μ目前規(guī)范規(guī)定與橋型及跨徑有關(guān)跨徑越大沖擊系數(shù)越小理論上應(yīng)與結(jié)構(gòu)自振頻率有關(guān),與結(jié)構(gòu)基頻率有關(guān),第二節(jié)可變作用,,1924,20/61,沖擊系數(shù)Μ計(jì)算基頻F14HZΜ045鋼橋、鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋、圬工橋等上部結(jié)構(gòu)和鋼支座、盆式支座及鋼筋混凝土柱式墩臺(tái),應(yīng)計(jì)入沖擊力,第二節(jié)可變作用,,1924,21/61,(四)離心力車輛在彎道行駛所伴隨產(chǎn)生的慣性力水平力曲線橋梁半徑小于250米時(shí)應(yīng)計(jì)算汽車荷載的離心力離心力標(biāo)準(zhǔn)值HCP,CV2/127RC離心系數(shù)V計(jì)算行車速度,按橋梁所在線路等級(jí)規(guī)定取定,KM/HR曲線半徑,M車道數(shù)大于2時(shí),按前述表折減,著力點(diǎn)在橋面以上12M(五)汽車、平板掛車或履帶車引起的土側(cè)壓力計(jì)算橋臺(tái)時(shí)使用,第二節(jié)可變作用,,1924,22/61,上節(jié)內(nèi)容小結(jié),,第二章橋梁的總體規(guī)劃設(shè)計(jì)橋梁總體規(guī)劃與設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)的基本要求實(shí)用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀設(shè)計(jì)程序預(yù)可、可行、初步、技術(shù)、施工設(shè)計(jì)橋梁的初步設(shè)計(jì)橋位選擇縱斷面設(shè)計(jì)總跨徑、橋梁分孔、橋梁各部分標(biāo)高及縱坡等橫斷面設(shè)計(jì)橋梁平面布置基本原則線形及橋頭引道要保持平順,使車輛能平順通過,符合線路布設(shè)的規(guī)定;引道有一最小直線長度橋梁設(shè)計(jì)方案的比選步驟明確高程、分孔、選型、繪方案圖、預(yù)算、定方案,1924,23/61,上節(jié)內(nèi)容小結(jié),,第三章橋梁上的作用荷載分類直接、間接;主要、次要;永久、可變、偶然永久作用恒載重力、預(yù)加應(yīng)力、土壓力、混凝土收縮徐變、基礎(chǔ)變位影響、水的浮力可變作用活載基本可變汽車車輛車道、人群、沖擊力、離心力、土側(cè)壓力汽車其它可變風(fēng)、制動(dòng)力、溫度影響力、支座摩阻力、流水及冰壓(計(jì)算橋墩時(shí)使用),1924,24/61,其它可變荷載風(fēng)力中小橋按靜風(fēng)壓計(jì)算,大橋按動(dòng)力計(jì)算對(duì)大跨徑橋梁如斜拉橋、懸索橋的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性起控制作用平均風(fēng)壓、脈動(dòng)風(fēng)壓和周期風(fēng)壓汽車制動(dòng)力計(jì)算支座及橋墩時(shí)使用;當(dāng)橋涵為兩車道以下時(shí),制動(dòng)力為布置在荷載長度內(nèi)的一行汽車車隊(duì)總重力的10且不得小于一輛重車30;當(dāng)為四車道時(shí),制動(dòng)力為上述計(jì)算值的兩倍。溫度影響力日照及常年溫差支座摩阻力、流水壓力及冰壓力計(jì)算橋墩時(shí)使用,第二節(jié)可變作用,,1924,25/61,偶然荷載在設(shè)計(jì)使用期內(nèi)不一定出現(xiàn),一旦出現(xiàn),其持續(xù)時(shí)間很短而數(shù)值很大的荷載。偶然荷載會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的安全產(chǎn)生非常大的影響。一、地震力地震時(shí)強(qiáng)烈的地面運(yùn)動(dòng)所引起的結(jié)構(gòu)慣性力主要表現(xiàn)為水平地震作用二、船只或漂流物撞擊力三、汽車撞擊作用,第三節(jié)偶然作用,,,新規(guī)范增加的,1924,26/61,公路橋涵結(jié)構(gòu)可采用以可靠度理論為基礎(chǔ)的概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)安全性適用性和耐久性極限狀態(tài)整體結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的某一特定狀態(tài),超過這一狀態(tài)界限結(jié)構(gòu)或構(gòu)件就不能再滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求因施工和使用情況不同,橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分三種狀況持久建成后承受自重、汽車荷載等持續(xù)性荷載兩種極限狀態(tài)短暫施工臨時(shí)荷載承載力極限狀態(tài),必要時(shí)進(jìn)行正常使用偶然試驗(yàn)過程中面臨的偶然狀況僅承載力極限狀態(tài),第四節(jié)作用效應(yīng)組合,,1924,27/61,承載力極限狀態(tài),第四節(jié)作用效應(yīng)組合,,兩種作用效應(yīng)組合基本與偶然基本組合永久作用與可變作用,汽車荷載效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)14,永久作用效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)見表1315(P45),1924,28/61,承載力極限狀態(tài),第四節(jié)作用效應(yīng)組合,,正常使用極限狀態(tài)基于彈性理論或彈塑性理論,涉及構(gòu)件抗裂、裂縫寬度及撓度驗(yàn)算短期效應(yīng)組合永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)和可變作用頻遇值效應(yīng),對(duì)應(yīng)于短暫狀況的設(shè)計(jì)。,偶然組合永久作用標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)與可變作用某種代表值效應(yīng)、一種偶然作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合分項(xiàng)系數(shù)10多個(gè)偶然作用不同時(shí)參與組合,1924,29/61,第四節(jié)作用效應(yīng)組合,,正常使用極限狀態(tài)長期效應(yīng)組合永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用準(zhǔn)永久值效應(yīng)組合,對(duì)應(yīng)于持久狀態(tài)設(shè)計(jì)。,1924,30/61,前述荷載并不是在設(shè)計(jì)使用期內(nèi)同時(shí)出現(xiàn)的,因此將不同荷載進(jìn)行組合是合理的。常見荷載組合12恒荷載14汽車荷載12恒荷載14汽車荷載0814人群荷載12恒荷載14汽車荷載07(14人群荷載11風(fēng)荷載)12恒荷載14汽車荷載06(14人群荷載11風(fēng)荷載14土壓力)12恒荷載14汽車荷載05(14人群荷載11風(fēng)荷載14土壓力14汽車制動(dòng)力),第四節(jié)作用效應(yīng)組合,,1924,31/61,主要考慮因素橋梁設(shè)計(jì)基準(zhǔn)使用期內(nèi)結(jié)構(gòu)總體的正常使用對(duì)主要承重結(jié)構(gòu)與局部受力構(gòu)件強(qiáng)度儲(chǔ)備的合理性對(duì)長、短橋跨的不同影響對(duì)于大跨結(jié)構(gòu)必須注意結(jié)構(gòu)實(shí)際工作狀態(tài)中可能遇到的一些復(fù)雜而巨大的荷載,附荷載的確定與選用,,1924,32/61,,第一篇總論,,第一章概述第二章橋梁的總體規(guī)劃設(shè)計(jì)第三章橋梁上的作用第四章橋面布置與構(gòu)造,1924,33/61,第四章橋面布置與構(gòu)造,,第一節(jié)橋面布置第二節(jié)橋面鋪裝及排防水設(shè)施第三節(jié)橋梁伸縮縫第四節(jié)人行道、欄桿、護(hù)欄與燈柱,1924,34/61,橋面雖不是主要承重結(jié)構(gòu),但對(duì)橋梁功能的正常發(fā)揮,對(duì)主要構(gòu)件的保護(hù),對(duì)車輛行人安全以及橋梁美觀等十分重要,第四章橋面布置,,1924,35/61,橋面布置條件道路等級(jí)、橋梁寬度和行車要求等行車道雙向車道布置交通量不大的橋梁單向車道布置交通量大的橋梁做法上下行橋梁分離、分隔帶多層橋面充分利用橋梁的承載能力人行道城市附近的橋梁檢修道、安全帶郊區(qū)或高速公路,第一節(jié)橋面布置,,1924,36/61,多層橋面布置,第一節(jié)橋面布置,,雙層橋面,1924,37/61,一、橋面鋪裝功用保護(hù)橋面不受車輛輪胎履帶的直接磨耗,防止主梁遭受雨水的侵蝕,對(duì)車輛輪重的集中荷載起一定的分布作用要求抗車轍、行車舒適、抗滑、不透水且與橋面結(jié)合良好等類型水泥混凝土瀝青混凝土瀝青表面處治泥結(jié)碎石混合型新規(guī)范對(duì)耐久性要求提高,橋面相當(dāng)于橋梁防排水及直接承受車輛荷載的第一道屏障,應(yīng)確保其質(zhì)量。,第二節(jié)橋面鋪裝及排防水設(shè)施,,1924,38/61,常用做法一層混凝土鋪裝,810厘米厚一層砼一層瀝青,85厘米,現(xiàn)在高等級(jí)公路一般做成10厘米防水混凝土8厘米瀝青混凝土。防水混凝土鋪裝抗裂性較好的砼,第二節(jié)橋面鋪裝及排防水設(shè)施,,橋面鋪裝一般不作受力計(jì)算,宜設(shè)置45MM的鋼筋網(wǎng),鋪裝層對(duì)主梁受力有一定幫助作用,1924,39/61,1924,40/61,第二節(jié)橋面鋪裝及排防水設(shè)施,,二、橋面橫坡橋面橫坡一般153做法墩臺(tái)頂部傾斜板橋、肋板式梁橋三角墊層裝配式肋板式梁橋結(jié)構(gòu)設(shè)橫坡橋面較寬,橋面板,墩臺(tái)頂,行車道板,1924,41/61,三、防水層對(duì)于防水程度要求高或橋面位于受拉區(qū)而可能出現(xiàn)混凝土開裂的梁式橋。類型①灑布薄層瀝青或改性瀝青,其上撒布一層砂,經(jīng)碾壓形成瀝青涂膠下封層;②涂刷聚氨脂膠泥、環(huán)氧樹脂、陽離子乳化瀝青、氯丁膠乳等高分子聚合物涂膠;③鋪裝瀝青或改性瀝青防水卷材,以及浸漬瀝青的無紡?fù)凉げ嫉茸龇ā?第二節(jié)橋面鋪裝及排防水設(shè)施,,水泥量少,1924,42/61,四、橋面排水系統(tǒng)排水管設(shè)置數(shù)量橋面縱坡2,橋長2,橋長50時(shí)1215米設(shè)一個(gè);橋面縱坡2,68米設(shè)一個(gè);,第二節(jié)橋面鋪裝及排防水設(shè)施,,常用做法金屬排水管混凝土排水管橫向排水封閉式,1924,43/61,Ⅰ大樣,1泄水漏斗;2泄水管;3鋼筋混凝土斜槽;4橫梁;5縱向排水管;6支撐結(jié)構(gòu);7懸吊結(jié)構(gòu);8支柱9弧形箍10吊桿,城市橋梁橋面板排水設(shè)施,1924,44/61,一、使用要求1能夠適應(yīng)橋梁溫度變化、活載和混凝土收縮徐變所引起的伸縮2橋面平坦,行駛性良好的構(gòu)造3施工安裝方便,且與橋梁結(jié)構(gòu)聯(lián)為整體4具有能夠安全排水和防水的構(gòu)造5承擔(dān)各種車輛荷載的作用6養(yǎng)護(hù)、修理與更換方便7經(jīng)濟(jì)價(jià)廉,第三節(jié)橋梁伸縮縫,,1924,45/61,二、類型1對(duì)接式伸縮縫,第三節(jié)橋梁伸縮縫,,1924,46/61,2鋼制支承式伸縮縫,第三節(jié)橋梁伸縮縫,,1924,47/61,3模數(shù)支承式伸縮縫,第三節(jié)橋梁伸縮縫,,1924,48/61,4無縫式伸縮縫,第三節(jié)橋梁伸縮縫,,1924,49/61,另U型鍍鋅鐵皮伸縮裝置小型橋梁鋼梳齒板型伸縮裝置中大型40MM矩形橡膠條伸縮裝置2050MM模數(shù)式大型801040MM伸縮裝置長期暴露于大氣中,受車輛人群反復(fù)摩擦與沖擊,易損,損后導(dǎo)致跳車等不良現(xiàn)象橋規(guī)規(guī)定對(duì)于多跨簡支梁橋,橋面應(yīng)做到連續(xù),使得多孔簡支梁橋在豎直荷載作用下的變形形態(tài)為簡支或部分連續(xù)體系,在縱向水平荷載作用下屬于連續(xù)體系,第三節(jié)橋梁伸縮縫,,1924,50/61,第三節(jié)橋梁伸縮縫,,采用連續(xù)構(gòu)造,連續(xù)部分橋面易開裂,1924,51/61,第三節(jié)橋梁伸縮縫,,一期恒載簡支二期恒載連續(xù),1924,52/61,一、人行道與安全帶人多人行道075米05米的倍數(shù)人少安全帶,02505米高度02504米做法現(xiàn)澆與橋面連成整體預(yù)制做成配件,現(xiàn)場組合安裝混合式部分裝配和部分現(xiàn)澆混合,第四節(jié)人行道、欄桿、護(hù)欄與燈柱,,1924,53/61,就地澆筑式人行道CM,整體式人行道CM,1924,54/61,1924,55/61,1924,56/61,二、欄桿、燈柱欄桿設(shè)置在人行道上防止行人和非機(jī)動(dòng)車梁掉入橋下欄桿高度不小于11米,按規(guī)范計(jì)算水平力做法全預(yù)制安裝現(xiàn)澆欄桿柱、預(yù)制安裝扶手近橋面伸縮縫處的欄桿應(yīng)斷開,扶手和柱變形自由燈柱一般均為預(yù)制安裝高出車到8~12M,第四節(jié)人行道、欄桿、護(hù)欄與燈柱,,1924,57/61,三、護(hù)欄設(shè)置于人行道和車行道之間作用封閉沿線兩側(cè)的作用具有吸收碰撞能量的作用種類剛性護(hù)攔半剛性護(hù)攔柔性護(hù)攔,第四節(jié)人行道、欄桿、護(hù)欄與燈柱,,1924,58/61,鋼筋混凝土墻式護(hù)欄,1924,59/61,金屬制護(hù)欄,1924,60/61,纜索護(hù)欄,1924,61/61,小結(jié),,第三章橋梁上的作用荷載分類直接、間接;主要、次要;永久、可變、偶然永久作用恒載重力、預(yù)加應(yīng)力、土壓力、混凝土收縮徐變可變作用活載基本可變汽車車輛車道、人群、沖擊力、離心力、土側(cè)壓力汽車其它可變風(fēng)、制動(dòng)力、溫度影響力、支座摩阻力、流水及冰壓偶然作用地震力、船只和漂浮物撞擊力、汽車撞擊力,1924,62/61,小結(jié),,第三章橋梁上的作用荷載作用效應(yīng)組合三種設(shè)計(jì)狀況持久、短暫和偶然兩種極限狀態(tài)設(shè)計(jì)承載力極限狀態(tài)基本組合與偶然組合正常使用極限狀態(tài)短期組合與長期組合6種常見組合,1924,63/61,小結(jié),,第四章橋面布置與構(gòu)造橋面布置行車道、人行道、檢修道和安全帶橋面鋪裝與防排水設(shè)施鋪裝功用、要求、類型、做法橫坡防水層排水系統(tǒng)橋梁伸縮縫使用要求類型對(duì)接式、鋼制支承式、橡膠組合剪切式、模數(shù)支承式、無縫式人行道、欄桿、護(hù)欄與燈柱,
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