1、桥 梁 工 程,主讲 李勇,第 四 讲 铁路桥梁设计荷载,4.1荷载的种类,4.2荷载的计算,4.3荷载的组合,铁路桥梁荷载的种类,荷载的计算,恒载 活载 附加力 特殊荷载,由支座传递来的梁及桥面的重量,梁的重量查有关标准图,桥面的重量按均布荷载计算,单线直线包括双侧人行道木枕：38KN/m，预应力混凝土枕：39.2KN/m 曲线：46.3KN/m和48.1KN/m 单线明桥面：无人行道：6KN/m人行道木板：8KN/m人行道砼或钢板：10KN/m,恒 载,圬工等重量：体积乘容重（KN/m3），容重可查铁路桥涵设计基本规范（TB10002.12005）桥规-1 基础襟边上土壤重量体积乘容重，桥
2、台不考虑椎体横向变坡影响 土压力墩台上土的侧压力，主动土压力（库仑理论）实体墩台水浮力10kN/m3，（位于透水地基）,列车竖向静活载,列车竖向静活载应采用中华人民共和国铁路标准活载（中-活载），计算时截取，下图“中-活载”制定于1975年，计算桥梁抗倾覆稳定性时采用空车竖向活载10KN/m,活 载,活 载,离心力,桥梁在曲线上，应考虑离心力，离心力水平向外作用于轨定以上2m处,集中活载N：分布活载q：,活 载,离心力,F离心力（kN） N“中-活载”图式中的集中荷载（kN） q“中-活载”图式中的分布荷载（kN/m） v设计行车速度（km/h） R曲线半径（m） f竖向活载折减系数，,L桥上
3、曲线部分荷载长度（m） 当L2.88m或v 120km/h时取1.0，当L150m时取计算值,活 载,列车竖向动力作用为列车静活载乘以动力系数（1+），但钢筋混凝土、混凝土、石砌的桥跨结构及涵洞、钢架桥，其填土厚度h1m时（从轨底计算）及实体墩台不及列车冲击力,活载土压力为因活载引起的侧向土压力，按列车静活载换算为当量均布土层压力计算，具体算法参照桥规-1,附 加 力,制动力或牵引力,制动力或牵引力大小接近相等，大小为竖向活载的10%，作用点在轨顶以上2m处；与离心力或冲击力不同时发生，同时计算时只按竖向静荷载的7%计算；墩台计算时移到支座中心处，计算台顶时移至轨底且不计算因移动计算点产生的力
4、矩；双线桥在计算时采用单线的制动力或牵引力；采用特种荷载时，不计算制动力或牵引力。,附 加 力,制动力或牵引力,制动力或牵引力是经过支座传递至墩台的，但支座种类不同，传递力的大小也不同，桥规-1规定简支梁传递至墩台上的纵向水平力按下列规定计算：固定支座为全孔的100%、滑动支座为全孔的50%、滚动支座为全孔的25%。同一桥墩安设固定支座及活动支座时，按上述值相加，不等跨时不大于较大跨的固定支座的纵向水平力，等跨时不大于其中一跨的固定支座的纵向水平力；对于桥台应分别计算梁跨和台上部分，计算方法同上；对桥头填方破坏棱体范围内的制动力或牵引力不予计算，大部分被轨道带走。,附 加 力,风 力,风力是水
5、平力，有纵向和横向，其值为受风面积乘风荷载强度W,详见桥规-1 列车的受风面积按3m高的长方带计算，作用点子啊轨顶以上2m高出，仅算横行不算纵向 梁及桥面系的受风面积，对于整片结构为侧轮廓面积，对于桁式结构按轮廓面积适当折减 桥墩的纵横向风力分别按两个方向的受风面积计算，验算桥台时时，桥台本身所受风力不予计算 桥上有车时，风荷载强度采用W的80%计算，并不大于1250pa，桥上无车时按原值W计算，详见桥规-1,附 加 力,流水压力,作用于桥墩的流水压力P（kN）：K桥墩形状系数，数值如下：方形桥墩 1.47矩形桥墩（长边与水流平行） 1.33圆形桥墩 0.73尖端形桥墩 0.67圆端形桥墩 0.60A桥墩阻水面积m2，计算至一般冲刷线；水的重度，一般取10kN/m；计算时采用的水的流速m/s；gn标准自由落体加速度m/s2流水压力的分布为倒三角形，其着力点在水位线以下1/3水深处,特殊荷载,地震力地震力不与其他附加力同时计算，计算方法详见铁路工程抗震规范震级与裂度,其他荷载一般情况下吧控制验算,荷载组合,铁路桥梁在运营过程中，以上四类荷载同时发生的可能性很小，设计时若上述荷载同时考虑，桥梁设计会很保守，且不能充分发挥材料的力学性能很浪费；设计时有一个荷载组合的问题，经常发生是恒载和活载必须考虑、个别发生可能性较大的附加力需要考虑、特殊荷载一般用于结构验算，详见桥规-1,
