城市桥梁与公路桥梁的荷载标准设计对比分析

城市桥梁和公路桥梁在我国的道路建设中都有着很大的比重,对荷载问题的掌握分析是进行城市桥梁和公路桥梁设计的关键。分析了城市桥梁与公路桥梁的特点,并综述了城市桥梁与公路桥梁设计荷载标准的演化过程,从而为分析城市桥梁与公路桥梁荷载标准的相同点和差异形成基础。分别从荷载标准、汽车荷载、人群荷载、荷载组合等方面比较了城市桥梁与公路桥梁相关差别,为设计人员更好地掌握这两种标准的相同与区别提供了基础。     

公路桥梁设计荷载基本组合的分项系数值及其效应对比

为了对我国现行公路桥梁荷载基本组合分项系数取值进行研究,在分析英国、美国、加拿大、欧洲公路桥梁规范中有关荷载基本组合分项系数规定的基础上,选取我国公路常用的标准跨径板梁、T梁、组合箱梁、整体式箱梁为样本,在各国规范规定下,计算得到了恒载和汽车荷载作用下的简支梁跨中弯矩、支点剪力值效应,按各国的规范进行基本组合,并同中国规范作以对比,从而对我国公路桥梁的荷载基本组合分项系数在世界上所处的位置进行客观地评价.研究结果表明,我国在恒载分项系数的取值上处于中等水平,在汽车荷载分项系数的取值上处于较低的水平,现行规范的公路桥梁荷载基本组合的效应值处于中等水平,其方法及结论可供新规范修订时参考.     

极端荷载作用下公路桥梁荷载概率模型研究

我国桥梁设计规范中对极端荷载组合系数没有明确的规定,在以结构可靠度为基础的概率极限状态设计法中,由于公路桥梁各种作用比较多且大多随时间变化的范围比较大,各种作用的组合也比较复杂,所以必须选择合理的概率模型才能保证计算出真实合理的结构可靠度。通过查阅文献并结合WIM系统统计的车辆数据分析,建立了公路桥梁永久荷载及其效应概率分布模型;基于Matlab软件,在汽车车重总体服从多峰分布的基础上对实测数据进行训练拟合,建立了汽车荷载效应的概率模型并确定了汽车荷载分级加载方式,为公路桥梁可靠度研究和求解极端荷载组合系数奠定了基础。     

关于城市桥梁与公路桥梁设计荷载标准对比的探析

经济的发展离不开公路的建设,良好的运输条件可以大大推动经济的发展,加强各地的贸易。由于人们生活水平不断提高,私人车的数量不断增多,交通压力越来越大,给人们的出行带来巨大的阻碍。为了有效地缓解交通压力,发展交通事业,城市桥梁和公路桥梁的建设被人们逐渐采用。因为城市桥梁和公路桥梁的建设是为了方便运输,让车辆从中通过,所以会涉及到荷载问题。公路桥梁和城市桥梁的荷载设计是运输的安全保障,关乎到人们的生命财产安全,所以桥梁的荷载设计方案非常重要。现对城市桥梁和公路桥梁设计荷载标准为基础进行分析,对两者的桥梁荷载设计标准进行对比,为相关工程设计人员提供一些设计上的参考。     

公路桥梁标准疲劳车辆荷载研究

为推导我国公路桥梁疲劳设计荷载标准,根据我国现有高速公路交通车辆荷载的调研数据,以等损伤度为理论基准,得出适用于不同地区的公路疲劳车辆荷载典型车式样,以上述疲劳典型车辆为蓝本,建立典型跨径的公路桥梁疲劳验算模型,进行构件疲劳损伤度计算,确定相应的公路桥梁疲劳车辆荷载标准车式样及对应跨径(或影响线长度)的纵向修正系数,由此构成完整的公路桥梁标准疲劳车辆荷载谱.这一结论为疲劳设计提供了标准车辆荷载谱,填补我国公路桥梁疲劳设计的空白.     

公路桥梁地震设计状况荷载组合分项系数研究

为了在保障桥梁目标可靠度指标的前提下,确定最优的地震设计状况荷载组合分项系数,使桥梁结构以最为经济的抗力方式抵御外加荷载,从而对现行的桥梁设计规范地震设计状况进行优化,为今后公路桥梁地震设计状况荷载组合计算提供理论依据和指导意见,以2座连续刚构桥为依托工程,建立空间动力有限元模型,采用Monte-Carlo法并基于动态称重（WIM）系统模拟随机车流,进行了数条地震波增量动力分析（IDA）;采用Ferry Borges荷载组合理论求解地震设计状况组合效应分布,依据直接积分法求解桥梁结构的失效概率,从而确定荷载效应分项系数与可靠度指标影响面关系。研究结果表明：荷载效应分项系数的取值与目标可靠度指标的选取息息相关,忽略汽车荷载的地震设计状况风险分析,将严重低估桥梁结构的实际失效概率。为指导高烈度区连续刚构桥的地震设计状况设计,对于E2工况下的地震动输入,地震作用重要性系数λ₁取1.0,桥梁结构跨径对汽车荷载效应分项系数取值产生较大的影响,故选取β_s=3.1~3.4作为Ⅷ度区连续刚构桥地震设计状况设计时目标可靠度指标建议值,汽车荷载分项系数Ψ_Q的建议取值为0.76;地震基本烈度对汽车荷载分项系数存在一定的影响,在同样的目标可靠度指标建议值下,对于Ⅶ度区地震设计状况,汽车荷载分项系数Ψ_Q的建议取值为0.652。     

云南省公路桥梁疲劳荷载车辆模型研究

公路桥梁活载是桥梁疲劳失效的主要影响因素,而公路桥梁承受活载情况极其复杂,要制定普遍意义上的疲劳荷载谱,必须选取典型路段进行交通量调查,经过统计分析得到实测的车辆荷载频值谱。根据等效疲劳损伤原理,将实测的车辆荷载频值谱简化为由疲劳荷车辆组成的荷载频值谱,根据车辆组成的荷载频值谱建立了云南省公路桥梁疲劳荷载车辆模型。研究结果表明造成云南省内公路桥梁疲劳累积损伤的主要车辆为两轴的大型客车及货车,研究结果可供云南省公路桥梁疲劳损伤验算或疲劳设计时参考。     

既有公路桥梁不同车辆荷载连续到达过程模拟

车辆荷载是公路桥梁基本可变荷载,在各种组合中占很重要的地位.在分析评述目前国内外关于车辆荷载模型研究的基础上,依据我国现有的车辆荷载统计资料,假定车辆匀速通过桥梁,视行驶在桥梁上的n个车辆为一个车队,以截尾概率分布控制两个连续到达问距的最值,进而采用卷积方法来确定,n个不同连续到达概率密度函数.该方法可以考虑公路桥梁上的交通状况,确定不同跨径桥梁上行驶的最大车辆荷载数目,为建立合理的车辆荷载效应模型奠定了基础.     

基于WIM实测数据的北京市松山大桥重载交通车辆荷载模型

利用WIM动态称重系统，得到北京市松山大桥实际通行车辆的车辆荷载特征参数，经统计分析得到特征值，对其概率密度函数进行了拟合，建立了适用于本地区的重载交通车辆荷载模型，并与河北省和福建省的重载交通车辆荷载模型进行了对比。在此基础上，采用有限元模拟方法对建立的重载交通车辆荷载模型与现行规范进行荷载效应对比，分析结果表明，采用规范中公路—Ⅱ级汽车荷载设计的桥梁存在安全隐患；公路—Ⅰ级汽车荷载取值总体较为保守，但对于大跨径桥梁仍有不足，需要结合实际情况需要进一步研究。重车荷载对桥梁支座处剪力的影响较为明显，在桥梁设计与维护时应重点考虑。本研究成果可为北京地区的公路桥梁设计和结构损伤检验提供参考和建议。     

对国内外公路桥规荷载标准的初步探讨

为使我国公路桥设计更能适应发展趋势，通过参考英美两国新桥梁设计规范，尤其是就荷载标准同我国现行桥规进行了对比分析，表明有不少新观点及经验值得借鉴，可供我国桥规改进或修订。文末用算例证实了国内外桥梁设计规范的差距。     

对国内外公路桥规荷载标准的初步探讨

为使我国公路桥设计更能适应发展趋势，通过参考英美两新桥梁设计规范，尤其是就荷载标准同我国现行桥规进行了对比分析，表明有不少新观点及经验值得借鉴，可供我国桥规改进或修订。文末用算例证实了国内外桥梁设计规范的差距。     

常规跨径钢板组合梁桥中欧规范汽车荷载效应对比研究

钢板组合梁可充分发挥钢材和混凝土的材料优势,为给我国桥梁设计人员设计海外钢板组合梁桥提供建议,对《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2015)及欧洲桥规(Eurocode—Basic of Structural Design、Eurocode 1:Actions on Structures—Part 2:Traffic Loads on Bridges)中常规跨径钢板组合梁汽车荷载效应进行对比。分析了中欧桥梁设计规范中汽车荷载模式、横向多车道折减效应、冲击系数、荷载组合等规定的异同,采用2种规范计算常规跨径钢板组合梁在汽车荷载及基本组合、频遇组合作用下的主梁弯矩。结果表明：欧洲桥规规定4种汽车荷载模式,已考虑冲击系数和横向车道折减,中国桥规规定了车道荷载和车辆荷载2种汽车荷载,计算汽车荷载效应后期需考虑冲击系数和横向车道折减;2种规范极限状态和设计状况规定一致,区别在于作用分项系数和可变作用组合系数取值;多片主梁钢板组合梁的边梁弯矩最大,单独考虑汽车荷载时,欧洲桥规计算的主梁最大弯矩比中国桥规大35%～36%;在考虑荷载组合时,欧洲桥规主梁最大弯矩计算结果在基本组合作用下比中国桥...     

基于调查统计分析的干线公路荷载对

根据河南省境内干线公路交通荷载调查统计分析结果,按照桥梁结构应力等效的原则,分析干线公路荷载特性及对公路桥梁结构全寿命成本的影响,比较提高桥梁荷载等级前后桥梁的全寿命成本,分析结果表明,按照等效原则得出的河南省车道荷载等级明显高于现行国家标准。结合河南省典型桥梁状况,以公路-Ⅰ级设计荷载下的结构尺寸和配筋为基准,以等级提高后的车道荷载作为验算荷载调整结构尺寸和配筋后,更加符合公路桥梁的实际情况及发展趋势,可作为制定公路桥梁荷载标准的依据。     

城市桥梁与公路桥梁设计荷载标准对比与思考

城市桥梁与公路桥梁两者设计规范相比具有很多不同,其设计荷载标准也存在不同。分析两者的差异性,对比变化着的城市桥梁和公路桥梁的行业标准,多方面地对它们的设计荷载标准进行对比和思考,以促进更多桥梁设计的多元化发展,并不断与国际接轨,缓解城市交通压力,提高人们出行水平。     

中欧规范桥梁结构风荷载计算方法对比研究

随着中国国际贸易的不断发展,中国桥梁结构设计人员承担涉外桥梁设计工作的机会越来越多,对比和了解中国规范和国际通用规范之间的差异具有紧迫性。该文通过对比JTG/T 3360-01-2018《公路桥梁抗风设计规范》和欧洲风荷载规范(EN 1991-1-4:2005)的风荷载计算方法并结合算例分析,得到的结论可供中国桥梁结构设计人员参考。     

城市桥梁与公路桥梁汽车荷载的比较和分析

该文通过对多种跨径的单跨简支箱梁的计算,比较了新、旧公路桥规与城市桥梁荷载作用下的内力,分析出以上三种规范或标准相应等级的汽车荷载基本上是同一量级的,但对于箱梁和铰接梁板桥却有较大的差别。这一差别在车辆接近于设计荷载时是不容忽视的。     

新老规范设计汽车荷载效应对比

鉴于新老桥梁设计汽车荷载模型的不同和对桥梁限载取值的研究,系统对比了不同时期、不同荷载等级桥梁设计汽车荷载效应的差异程度。根据不同的设计汽车荷载模型,以跨径为6～30m的简支梁桥为计算对象,分别计算汽车-10级、汽车-15级、汽车-20级、汽车-超20级以及公路-I级和公路-Ⅱ级汽车荷载作用下的跨中弯矩和支点剪力。研究结果表明：对于跨径L在6～30m内的简支梁桥,新老规范设计汽车荷载作用下的跨中弯矩随跨径的变化趋势是相同的,然而两者支点剪力的变化趋势差异很大。计算跨径越小,新老规范设计汽车荷载作用下的内力效应差值越小,利用新规范对老规范设计的桥梁进行升级加固越有利。     

公路桥梁车辆荷载研究

公路桥梁标准车辆荷载是设计公路桥梁的主要依据之一，直接关系到结构的安全性和经济性。标准车辆荷载的制定应以桥梁上交通车辆的实际行驶状态为依据，并考虑今后相当一段时间的发展可能性，经科学分析后确定。我国现行的标准是在六七十年代实桥交通荷载观测分析的基础上提出的，主要是针对中小跨径桥涵结构，从应用情况看，基本上是符合我国国情，使用效果也是基本令人满意的。为编制国家标准《公路工程结构可靠度设计统一标准》和《公路桥涵荷载规范》及有关的设计规范，开展了“公路桥梁可靠度研究”。本文简单介绍其中公路桥梁车辆荷载…     

基于WIM的广东省公路桥梁车辆荷载模型研究

为研究适合于广东省实际的公路桥梁车辆荷载模型,选取该省5条具有代表性的高速公路,基于动态称重(WIM)系统实测的交通轴载数据,参照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ 023-85)的方法,拟定符合广东省实际交通状况的车辆荷载参数,获得相应车辆荷载模型,并采用推荐车辆荷载模型与规范荷载模型对不同结构形式的桥梁活载效应进行对比分析.分析结果表明,按照规范原则得到的广东省实测车辆荷载总重和轴重均大于规范给定值;各种结构桥梁在推荐的车辆荷载模型作用下的活荷载效应均为规范计算值的1.4倍左右,桥梁跨径越小,活载所占设计荷载的比例越大,规范对活载效应的低估越明显.     

体外预应力桥梁现场荷载试验研究

对某高速公路体外预应力试验桥进行了现场静力荷载试验,详细介绍了荷载试验的全过程,获得了该桥在三级加载状态下的各控制点的挠度值和应变值等力学性能指标.通过桥梁专业软件MIDAS/Civil进行有限元建模,得出了对应工况下的理论计算值,并与实测值进行比较分析,对桥梁的整体性能和结构安全做出了评价.同时,利用磁通量传感器对体外索索力进行了检测,得出了索力基本不随加载级别变化.试验进一步证明了体外预应力桥梁设计方法和相关设计参数取值的正确性,对于完善体外预应力桥梁的设计方法和积累体外预应力桥梁实桥荷载试验技术资料具有重要意义.