[分享]美国日本加拿大各国桥梁冲击系数

发表于2020-10-13     8人浏览     1人跟帖     总热度:255  


美国

美国目前有两种不同的设计规范,即:1996 AASHTO标准公路桥梁设计规范和 1998AASHTO LRFD)桥梁设计规范。前者的冲击系数为跨径的函数,即

I=15.24/(L+ 38.l)
这个公式是1931年在美国铁路规范的基础上制订的,它适用于除曲线桥外的任何一种桥梁。美国 1998 AASHTO LRFD桥梁设计规范,对设计荷载作了很大修正,它包括卡车荷载和车道荷载两部分,车道荷载不考虑冲击系数。卡车荷载的冲击系数规定为:
桥面节点I=0.75
疲劳与断裂 I=0.15
其他 I= 0.33

美国对曲工字梁和曲箱梁桥的冲击系数规范见表1和表2.这两个表基本上是根据数值分析得到。汽车重量与桥梁重量之比有一定限制,且限于当时的计算机速健,其分析力学模型及表中数值还需要继续研究。

美国日本加拿大各国桥梁冲击系数_1

美国日本加拿大各国桥梁冲击系数_2


日本

日本1996年公路桥梁冲击系数见表,在形式上类似美国。

美国日本加拿大各国桥梁冲击系数_3


3加拿大

加拿大OHBD(COMTC,1983)规范中的冲击系数为基频的函数【1】。1991 OHBD(OMT,1991)规范对冲击系数作了很大改变,冲击系数为轮轴的函数。

美国日本加拿大各国桥梁冲击系数_4


各国冲击系数比较

图三结出了几个国家的冲击系数曲线。由此可见各国对冲击系数的规定仍然相差很大。特别是我国,冲击系数偏小。另外世界各国都有很多旧桥需要维修和评估其承载能力。需要一个比较精确又方便的冲击系数计算办法。因此,车辆冲击系数的研究目前仍在很多国家进行,如美国、加拿大、日本、澳大利亚等。

美国日本加拿大各国桥梁冲击系数_5


最新研究成果简介

(1)多梁式桥梁的冲击系数与静力横向分布系数有很大关系。静力横向分布系数越大,冲击系数越小。在实测动力荷载时,要十分当心。只能取静荷载最大处的冲击系数作为有意义的桥梁冲击系数


(2)由于竖向的加速度和扭转加速度的影响,一般偏荷载会产生更大的冲击系数。边梁冲击系数比中梁大。此外挠度冲击系数一般比弯矩大


(3)连续梁的冲击系数可采用等效跨径来计算。对于正弯矩,等效跨径为相邻支点间的距离。对于负弯矩,等效跨径为相邻跨的反弯点间距。即对于三跨连续梁,其等效跨径为0.25中跨跨径和0.3的边跨跨径之和。


(4)如果桥面表面状况是好的,我国公路钢桥的冲击系数公式是安全的。而对于混凝土桥,冲击系数似乎偏小。但考虑到我国的设计荷载与国外的不同,最后的结论需要进一步研究。 


(5)T形梁钢构桥,带挂孔或中间铰的悬臂梁桥及斜拉桥的车辆振动特性与其他桥型有显著不同。影响它们冲击系数的主要原因是车辆速度和铰接处的相对变形。
即使在铰处于理想状态下,如车速接近 120km/h,冲击系数可达 0.6- 1.4。如果铰接处养护得不好或破坏,车辆在低速时也可能引起很大冲击。因此高速干道,这种桥到尽量不要使用。在一般干道要特别注意养护。从车辆冲击角度看,带挂孔的悬臂梁桥比带单铰的好。


(6)
纵坡坡顶最好不要设在桥跨中间。如果设计车速超过 100km/h,形式Ⅰ纵坡不要超过 4%,形式Ⅱ纵坡不要超过3%


(7)多梁式曲桥的车辆振动特性与直桥有很大不同。影响多梁式曲桥的冲击系数的主要原因是离心力。外梁冲击系数随着车速增大而增大,而内梁冲击系数随着车速增大而减小。一般内梁冲击系数很小,而外梁冲击系数比内梁可高达六倍之多。


(8)箱梁桥的弯矩冲击系数主要由前几个低频振起主要作用,而高频振型对剪力和双力矩影响很大


(9)曲箱梁桥有很好的抗车振性能。尽管由于曲率的影响,截面各点静正应力变化很大,但各点的动应力和静应力之和趋于均匀,即应力大的点冲击系数小,应力小的点冲击系数大斜桥的冲击系数一般会随着斜角的增大而增大。






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 发表于2020-10-13   |  只看该作者      

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美国 1998 AASHTO LRFD桥梁设计规范,对设计荷载作了很大修正,它包括卡车荷载和车道荷载两部分,车道荷载不考虑冲击系数。

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