【路桥新手设计疑问解答】道路、桥梁中计算汽车荷载是怎么回事?
旭日东升
旭日东升 Lv.18
2015年02月09日 10:21:33
来自于道路工程
只看楼主

桥梁: 在桥梁设计中,《规范》计算的汽车荷载不是大家所简单理解的只能通过载重55吨的车辆,这是一种概率事件的归纳总结。 老的规范中就有比较容易理解的图片,如:汽-20,挂-100,就代表在桥梁上的跨径长度内,有一列20吨车辆通过,而其中有一辆30吨的重车夹在中间,当然,车辆与车辆之间的距离规定一个安全距离排列。一列车的活载计算,就以重车作用在桥上的最不利位置进行设计(影响线法)。而这种计算最不利位置的方法就叫“动态规划法”。最终的结果还要通过100吨挂车荷载进行验算(也是通过影响线来找出在桥梁上任意位置的最不利荷载),亦即只关心总荷载和重车所在位置。当然,还有汽超-20,挂-120。

桥梁:
在桥梁设计中,《规范》计算的汽车荷载不是大家所简单理解的只能通过载重55吨的车辆,这是一种概率事件的归纳总结。
老的规范中就有比较容易理解的图片,如:汽-20,挂-100,就代表在桥梁上的跨径长度内,有一列20吨车辆通过,而其中有一辆30吨的重车夹在中间,当然,车辆与车辆之间的距离规定一个安全距离排列。一列车的活载计算,就以重车作用在桥上的最不利位置进行设计(影响线法)。而这种计算最不利位置的方法就叫“动态规划法”。最终的结果还要通过100吨挂车荷载进行验算(也是通过影响线来找出在桥梁上任意位置的最不利荷载),亦即只关心总荷载和重车所在位置。当然,还有汽超-20,挂-120。
通过上面的解释,当使用汽超-20,挂-120的荷载设计时,桥梁上至少可以通过120吨的汽车荷载,而不是现在大家所说的55吨(理所当然,现在的设计汽车荷载远远比原来的重)。
现在因为有了计算速度够快的计算机,而且通过对各种桥梁跨径、荷载进行了统计计算,得出比较简单的荷载数值,设计者使用时候就只查查规范规定就可以了,这就是现在大家都在使用的“公路1级、公路2级”,城市桥梁里的“城A、城B”。这样做,使很多初涉的设计者忘记了最初的荷载设定。其实,最终的结论就是:荷载标准只关心标准车的载重和作用结构上的轴载次数。
道路:
道路的车辆荷载计算不是按车辆的重量来直接计算的,而是根据各种车辆的轴重,换算成标准轴重(BZZ-100)对路面作用次数多少来进行设计的。这里,由于通过建设道路的各种车辆的实际交通量,再换算成标准的交通量。有了这个交通量就可以对路面进行分等级来进行设计了(见《规范》中的交通量等级划分),实际就是标准轴重在单位时间里的作用次数。即当一辆重车通过路面时,其轴重轮胎对路面的作用效率或者破坏程度,换算成一辆标准车多次作用的程度,这就是当量换算。
其实,当你设计的路面做好后,路面上200吨、300吨的车照样也可以跑,难道车辆会把地面压穿?(大家注意一点,当车辆载重很重时,一般的车轮有很多,分配到每个轴重并不重)。

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土木居士
2015年03月03日 15:11:25
12楼
楼主说的是!:victory:
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土木居士
2015年03月03日 15:12:00
13楼
楼主说的是!:victory:
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土木居士
2015年03月03日 15:12:25
14楼
楼主说的是!:victory:
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浩浩小鱼
2015年03月10日 21:42:01
15楼
新手上路 好好学习
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忆秋
2015年04月24日 17:49:56
16楼
主要的是看轴次 算出交通量和路面结构
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wzjzwh
2015年05月05日 11:29:46
17楼
谢谢楼主分享
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xinyuan10518
2015年05月08日 09:40:57
18楼
不完全对吧 桥梁通用规范中汽车荷载分为:车道荷载和车辆荷载,车道荷载用于整体计算,车辆荷载用于局部加载
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zjy_825838910
2016年02月14日 11:26:10
19楼
楼主回答很详细,车辆荷载是应该从强度设计和疲劳设计两个方面来看这个问题的。桥梁结构的车辆荷载目前大部分涉及到的是强度问题,因此只和荷载数值有关。原来89规范的汽-20、汽超-20和挂-100等,都是最通俗的车队荷载,因为当时的货车类型并不多,货车也不会像现在这样各种改装超载,因而这个规定就非常简便。现在货车类型多了,载重很不一样,无法采用车队模型去定义,而且现在的设计手段是概率可靠度,上升到风险准则:一定失效概率下的荷载最大吨位。所以采用车道荷载的设计方法,但是针对一些局部构件,轮载的作用就非常突出了,因而要定义一个标准的车辆荷载模型(55t),这个模型也是考虑一定的可靠度安全的。实际运营中,如果设计是非常精确的(不保守),超过55t的货车(跟规范55t具有相同的轮载外形)理论上就会引起破坏,但现在很多设计都有很大安全储备(设计方法决定),所以超过55t并不一定引起破坏,而且这个破坏也是局部的。
针对路面或者桥梁疲劳问题,就是楼主说的损伤累积的概念,路面设计需要换算到标准车的当量轴次,桥梁疲劳设计需要换算到一定循环次数下的应力幅,这些都是损伤累积的计算,如果公路中超载车辆很多当然结构的疲劳寿命也就越短。
无论是路面设计还是桥梁设计的车辆荷载标准,这个标准都是不能轻易更改的,设计到汽车行业、运输行业和公路桥梁行业的各个领域,特别是标准载重车(55t),如果按照现在的超载重载客观现实,去放大荷载标准,所带来的结构使用寿命、车辆类型等,以及设计经济因素,非常复杂。很多国外的经验也是这样,不改设计标准,可以通过管制车辆载重,进行治超。实在不行,可以根据路网交通运输特点,建立针对性的评估车辆荷载模型,这样就能进行针对性的养护管理决策了。
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wxb19880825
2016年03月24日 00:45:52
20楼
mingtiankankan
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上愿中缘下福
2016年03月24日 08:23:03
21楼
谢谢楼主分享
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