桥梁计算荷载

**桥梁计算荷载是公路桥梁设计的核心内容，直接关系到桥梁的安全性与适用性。**本文将围绕桥梁设计作用分类、作用取值方法及作用组合展开详细介绍。

1. 桥梁设计作用分类

作用是公路桥涵设计专业术语，指施加在结构上的集中力、分布力或引起结构变形的原因，分为直接作用（荷载）和间接作用。公路桥涵设计采用的作用分为永久作用、可变作用、偶然作用和地震作用四类。具体分类如下：

• 永久作用包括结构重力、预加力、土的重力、土侧压力、混凝土收缩徐变作用、水的浮力、基础变位作用等；
• 可变作用包括汽车荷载、汽车冲击力、离心力、汽车引起的土侧压力、汽车制动力、人群荷载、疲劳荷载、风荷载、流水压力、冰压力、波浪力、温度作用、支座摩阻力等；
• 偶然作用包括船舶撞击作用、漂流物撞击作用、汽车撞击作用；
• 地震作用为单独一类。

图：桥梁设计作用分类示意图

2. 桥梁工程作用取值方法

公路桥涵设计时，不同作用采用不同代表值：

• 永久作用代表值为标准值，按统计、计算及工程经验确定；
• 可变作用代表值包括标准值、组合值（标准值×组合值系数）、频遇值（标准值×频遇值系数）、准永久值（标准值×准永久值系数）；
• 偶然作用取设计值；
• 地震作用代表值为标准值（按现行规范确定）。

作用设计值为代表值乘以分项系数。永久作用标准值按结构尺寸与材料重力密度计算；可变作用中汽车荷载分公路-I级（均布荷载10.5kN/m，集中荷载270-360kN）和公路-Ⅱ级（为公路-I级的0.75倍），人群荷载标准值根据跨径在2.5-3.0kN/m²间取值；偶然作用标准值据调查、试验及工程经验确定；地震作用按抗震规范确定。

图：桥梁工程作用取值方法树状图

作用组合

（1）设计原则

· 按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行作用效应组合，取最不利值设计。

· 仅对可能同时出现的作用进行组合；对结构有利的可变作用不参与组合；不可能同时出现的作用（如汽车制动力与流水压力等）不组合。

· 施工阶段作用效应分阶段组合，多个偶然作用及地震作用不与偶然作用同时参与组合。

（2）承载能力极限状态

**· 基本组合：**永久作用设计值 + 可变作用设计值。

**· 偶然组合：**永久作用标准值 + 可变作用代表值 + 一种偶然作用标准值。

地震作用组合按《公路工程抗震规范》执行；永久作用分项系数如下：

（3）正常使用极限状态

**· 频遇组合：**永久作用标准值 + 汽车荷载频遇值 + 其他可变作用准永久值。

**· 准永久组合：**永久作用标准值 + 可变作用准永久值。

总结：桥梁计算荷载的分类、取值与组合是桥梁设计的关键，需严格遵循规范确保结构安全可靠。