汽车荷载作用下简支梁的内力计算

汽车荷载作用下简支梁的内力计算

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算例

-1 

交通部在

2004 

年

6 

月

28 

日颁布，并于当年

10 

月

1 

日实施的《公路桥涵设计通用规

范》

(JTGD60

—

2004) 

对原来的《公路桥涵设计通用规范》

(JTJ021

－

81) 

进行了修订。其中

取消了原标准的汽车荷载等级，

改为采用公路－Ⅰ级和公路－Ⅱ级标准汽车荷载。

取消了挂

车和履带车验算荷载，

将验算荷载的影响间接反映在汽车荷载当中。

另外将汽车冲击系数以

跨径为主要影响因素的计算方法，

改为以结构基频为主要因素的计算方法。

因此，

在汽车荷

载作用下，

其加载原理以及主梁内力的计算方式较以前有所不同。

本算例介绍在新标准中的

汽车荷载作用下，简支梁的内力计算原理。

一、汽车荷载介绍

新标准公路桥涵设计通用规范（

JTGD60 

- 

2004

）规定，汽车荷载分为公路－Ⅰ级和公

路－Ⅱ级两个等级。

在设计中因公路等级的不同而采用不同的荷载等级。

除高速公路和一级

公路采用公路－Ⅰ级外，

其余均采用公路－Ⅱ级。

根据所计算的结构构件的不同，

汽车荷载

由车道荷载和车辆荷载组成。

其中，

车道荷载由集中荷载和均布荷载组成，

用来计算桥梁结

构的整体

(

如图

1

所示

) 

。

图

1 

车道荷载示意图

在车道荷载中，当采用公路－Ⅰ级时，

q

k

 = 10.5 kN/m

。

P

k

的值与桥梁的计算跨径

l 

有

关。当

l 

≤

5m 

时，

P

k

 = 180kN

。当

l

≥

50 m 

时，

P

k

 = 360 kN

。两者之间则采用内插法求

得。如计算剪力效应，则

P

k

应乘以

1.2 

的系数。

而车辆荷载则用来计算桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台以及挡土墙土压力等

(

如图

2

所示

) 

。

如果采用公路－Ⅱ级，则其值应按公路－Ⅰ级的

0.75 

倍采用。在整个桥梁结构计算的

加载过程中，

加载方式因内力影响线而定。

其中，

q

k

应满布于使结构产生最不利效应的同号

影响线上，而

P

k

作用于影响线的最大峰值处。

二、荷载的横向分布计算

在计算主梁内力时

,

首先必须计算出每片主梁关于相关荷载的横向分布系数。新标准规

定

,

车道荷载横向分布系数应按设计车道数的车辆荷载进行计算。

下面以图

3

所示的

2

号梁为例进行说明。