科学技术创新2021.14
城市桥梁主要是指在城区内部的桥梁,其被修建在不同的建
筑物基础上,如天桥、立交桥或者河道上部桥梁等,
并根据使用年限可以将其分为永久性和半永久性天桥形式。而公路桥梁的机构体系比较特殊,其主要是以力学原理所设计的结构基础,其类型包
含钢架桥、悬索桥以及斜拉桥等多种形式。
公路与城市桥梁的建设不仅对于缓解交通压力有着极其重要的作用,同时对于改善城市环境、促进城市经济发展也有着极大的意义[1-2]。
1公路与城市桥梁设计荷载标准对比分析1.1二者汽车荷载的相关研究
一般在城市桥梁和公路桥梁的荷载中,都会采取均匀分布荷载的单一荷载模式进行设计,而这种模式在桥梁建设期间容易被广泛应用。在长时间的实践分析中,相关法规对于汽车荷
载的基本情况和其本身的标准值已经有着十分明确的规定,结合这些规定值可以有效分析桥梁荷载的相关数值设计,
以此来对城市和公路桥梁设计荷载标准进行全面对比,
得到合理科学的计算结果[3]
。其次根据汽车荷载数值来将计算后的公路与城市桥梁与原来进行对比,其对比的步骤为:首先布置合适的试验场地,将桥梁车道的数量、车辆荷载的横向布置和车道的宽度进行规定。其次根据城市标准中桥梁加载长度、桥梁设计跨径等方面规定,对于车道数量、总宽度和横向布置三者之间关系进行分析。最后得到结果,发现在公路和城市桥梁设计荷载中,其基本的折减系数相同。具体规范标准数值如表1所示。浙g66666
表1CJJ11-2011汽车荷载标准值分析
1.2车辆冲击力分析
一般在研究桥梁荷载就需要对汽车冲击力进行详细分析和研究,本文所提出的汽车冲击力是根据桥梁本身的结构质量、刚度和桥体跨度,并结合冲击力与跨径计算数值的反比值来进行计算和分析的,随后可以结合其所计算的汽车冲击力来比较公路桥梁和城市桥梁设计荷载标准[4]。部分数值计算与统计如表2所示。
表2冲击系数有关因素数值独对比分析
在表2中可以看出,公路冲击系数要比城市冲击系数明显
有着提高的趋势,并且在小跨度方面差别相对较大,
当实现大跨径设计时两者数值在逐渐接近。
1.3人荷载分析
在桥梁设计和使用期间需要明确的是,在桥梁上不仅会有
车辆行驶,同时还会存在人通过现象,
并且在较为繁华的城市,桥梁上部通过人的数量也会在逐渐增加,
如北京、上海等地区,为了缓解一些交通压力,必然会设计一些如天桥等方便人们通
过和行走的城市桥梁[5]。在相关法律法规中明确指出,
人们在城市桥梁行走期间,其所产生的荷载作用值为5kpa ,当行人和汽车共同行驶在桥梁上的荷载值为4.5kpa ,具体如表3所示。
表3人荷载和桥梁跨径的关系分析
在表3中可以看出当公路和城市桥梁所设计的桥梁跨距不同时,
人的荷载存在较大的区别,因此在桥梁荷载设计期间,需要对荷载值的采用进行重点关注,在保障人安全通过基础
荷载等级 C JJ11-2011
均布荷载 q =10.5kN/m
L ≦5m  P =180kN  L ≧50m P =360kN  车道荷载
集中荷载
5m<L <50m
P 值可以采取直线
内部求得
城市-A 级
车辆荷载
车辆的重力标准值为700kN
均布荷载 q =7.875kN /m
L ≦5m  P =135kN  L ≧50m  P =270kN  车道荷载
集中荷载
5m<L <50m
P 在取值期间A 级L 在5-50m 范围内获取值的0.75倍
公路Ⅱ级
车辆荷载
车辆重力标准为550kN
跨径/m 8 13 16 20 25 30 计算跨径
/m 7.6
12.4
15.3
19.3
25
30
梁高/m 0.4 0.6 0.75 0.9 11.4    1.6 惯性距Ie/m  0.0056
0.0171
0.0326
tx4
0.0574
0.287
0.3949
公路04规范 0.43 0.34 0.30 0.25 0.25 0.21
基频/f
12.3 7.4    6.1    4.6    4.4    3.5
公路桥梁/kN ·m -2 城市桥梁/kN ·m -2
非专用人行天桥 专用人行天桥 跨径/m
非专用人行
天桥
专用人行天
桥 人行道宽度=2.5m
半桥宽度=3m 8
3.00    3.50    3.9375
4.2500 13    3.00    3.50    3.9375    4.2500 20    3.00    3.50    3.9375    4.2500 25    3.00    3.50    3.8281    4.1438 30    3.00    3.50    3.7188    4.0375 50    3.00    3.50    3.2813    3.6125 60
2.95
3.50
3.0625
3.4000
城市桥梁与公路桥梁设计荷载标准对比分析
郭瑞
(上海市政工程设计研究总院集团新疆有限公司,
新疆乌鲁木齐830000)摘要:为了有效缓解目前的交通压力,全力发展交通事业,城市桥梁和公路桥梁的设计与建设逐渐进入到人们的视野中,
而城市桥梁与公路桥梁设计荷载标准是工作人员设计、施工及检验的重要准则。本文重点对二者设计
荷载标准进行对比和分析,奔驰slsamg报价
以供相关人员参考。
关键词:城市桥梁;公路桥梁;设计荷载标准中图分类号:U442.5文献标识码:A 文章编号:2096-4390(2021)14-0102-02作者简介:郭瑞(1986-),男,回族,籍贯:安徽寿县,学历:研究生,职称:工程师,桥梁与隧道工程专业,主要从事桥梁工程设计工作。
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2021.14科学技术创新
上,延长桥梁使用年限。捷达伙伴报价
1.4汽车制动力相关分析
在公路和城市桥梁设计荷载标准对比中,汽车制动力也是
其对比方法之一。一般在城市桥梁设计中,
主要是对于离心率、风荷载和温度等方面进行重点研究,
而两者的主要不同之处在于车道荷载差别,以及多条车道中各个车道对于车辆荷载制动力标准值之间的差距[6]。
1.5作用效应组合分析
在整体的作用效应组合分析中可以明确,其主要包含以下几点内容。
1.5.1第一种(组合A )也是最为简单的组合就是可变荷载和永久荷载的组合形式。
1.5.2第二种(B )是在第一种组合形式的基础上,
加一些其它原因所组成的形式,其与第一种的可变荷载有所差异。
组合A :组合B :1.5.3第三种(C )是在第一种组合情况下,加入一些船只因素或者漂浮物所产生作用的偶然性荷载形式。
1.5.4第四种(D )是结合目前桥梁施工作业中所应用的生产
工具因素产生的施工荷载效应组合形式,
如材料、机械设备和脚手架等。
1.5.5第五种(E )与桥梁本身的条件有关,
如桥梁本身的质量、预应力或者其在投入相关使用环境后产生的破坏力等,
其与永久性荷载进行结合,由此形成有效的荷载效应组合。
但是《公路桥涵设计通用规范》
中主要是通过道路的结构系数对不同桥梁安全等级进行管理和控制,其中最重要的系数就
是标准值以及频域值和分项系数、组合系数等,
该项规范中典型组合公式如下所示:
基本组合方式:偶然组合方式:除去汽车荷载效应之外,
只存在一种其它可变作用参与组合过程中,
:除去汽车效应之外,
有两种其它可变作用参与组合过程中,:除去汽车效应之外,有三种其它可变作用参与组合过程中,:根据上述的组合方式分析,在这些组合的基础上,在公路与
城市桥梁设计规范上存在的最大差距就是安全系数,
因此在实际设计荷载对比中,需要以更加广泛的荷载数据与设计范围加以确定,因此来保障桥梁设计的安全性。
2汽车荷载设计标准对比
在城市桥梁和公路桥梁之间差别最大的就是汽车荷载标准,
而其之间的差距主要是因为二者运输荷载的类别与等级不同所导致的,汽车荷载包含车道、车辆荷载、
汽车冲击力和制动力四个方面。本文着重介绍车道和车辆荷载的标准对比内容,具体如下。
2.1车道荷载
目前在城市与公路桥梁设计中,其车道荷载在二者设计中的形式相同,即均布荷载+集中力。设置公路桥梁为Ⅰ级和Ⅱ
级,城市桥梁为城A 与城B ,二者形式的设计如图1所示,分别对应其所采用的横向分布系数、车道荷载和纵向折减系数等取
值,这些取值都是相同量,一般用于桥梁总体构件的验算过程中。
图1车道荷载模式图示
2.2车辆荷载
在城市与公路桥梁中,车辆荷载的规定有着较大的差异,
设置标准重车为车辆标准,
在公路桥梁采用55t 的五轴车,城市桥梁采用70t 的五轴车,其二者参数对比如表4所示。一般车辆荷
载标准主要在桥梁建设局部中的构件设计上,
如涵洞、横梁等部位。而提升城市荷载标准也是目前随着经济发展所必须要考虑的因素。
汽车之家版本大全表4公路与城市桥梁上车辆荷载差异性统计
结束语
综上所述,虽然公路与城市桥梁都属于桥梁的形式,
但是二者存在较大的不同之处,在实际荷载设计数值对比中应当将其具体的差别详细解释和分析,在保障桥梁建设安全基础上营造良好的运输环境,进而实现桥梁设计荷载标准的优化目标。
参考文献
[1]韩富强.城市桥梁与公路桥梁设计载荷标准对比与思考[J].科技创新导报,2020,17(14):43-44.
[2]张英新.城市桥梁与公路桥梁设计载荷标准对比与思考[J].山东工业技术,2019(02):122.
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[4]胡兰兰.关于城市桥梁与公路桥梁设计荷载标准对比的探析[J].城市道桥与防洪,2015(09):87-89+12.
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车轴    1    2    3    4    5 轴重(kN ) 30 120 120 140 140 横向中距(m )    1.8    1.8    1.8    1.8    1.8 着地(m-m ) 0.3-0.2 0.6-0.2 0.6-0.2
0.6-0.2 0.6-0.2 城市桥梁
轴距(m )
3.0    1.4 7    1.4 - 车轴    1    2    3    4    5 轴重(kN ) 60 140 140 200 160 横向中距(m )    1.8    1.8    1.8    1.8    1.8 着地(m-m ) 0.25-0.25 0.6-0.25 0.6-0.25
0.6-0.25 0.6-0.25
公路桥梁
轴距(m )
3.6
1.2
6
7.2
-
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