二、计算荷载的确定 ,s}7KE
在桥梁墩台上的永久荷载(恒载)包括结构物的自重、土重及土的自重产生的侧向压力、水的浮力、预应力结构中的预应力、超静定结构中因混凝土收缩徐变和基础变位而产生的影响力;基本可变荷载(活载)有汽车荷载、汽车冲击力、离心力、汽车引起的土侧压力、人群荷载、平板挂车或履带车荷载引起的土侧压力;其他可变荷载有风力、汽车制动力、流水压力、冰压力、支座摩阻力,在超静定结构中尚需考虑温度变化的影响力;偶然荷载有船只或漂流物撞击力,施工荷载和地震力。这些荷载通过基础传给地基。按照各种荷载的特性及出现的机率不同,在设计计算时,应根据可能同时出现的作用荷载进行组合,荷载组合的种类,在桥梁通用规范里有具体规定。 $QT% -9&
按照各种荷载特性及出现的机率不同,在设计计算时应考虑各种可能出现的荷载组合,一般有以下几种: 7bVKH[
组合Ⅰ 由恒载中的一种或几种,与一种或几种活载(平板挂车或履带车除外)相组合,如该组合中不包括混凝土收缩、徐变及水的浮力引起的影响力时,习惯上也称为主要组合; :.{d,)G
组合Ⅱ 由恒载中的一种或几种,与活载中的一种或几种(平板挂车或履带车除外)及其他可变荷载的一种或几种相组合; ]|Ie E!6
组合Ⅲ 由平板挂车或履带车与结构自重、预应力、土重及土侧压力中的一种或几种相结合; "cOBEhn%l
组合Ⅳ 由活载(平板挂车或履带车除外)的一种或几种与恒载的一种或几种与偶然荷载中的船只或漂流物撞击力相组合; ulEtZ#O{_
组合Ⅴ 施工阶段验算荷载组合,包括可能出现的施工荷载如结构重、脚手架、材料机具、人群、风力和拱桥单向推力等; 2]x,joB
组合Ⅵ 由地震力与结构重、预应力、土重及土侧压力中的一种或几种组合。 Q/HEWk
组合Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ习惯上也称为附加组合。 E3x<o<v
为保证地基与基础满足在强度稳定性和变形方面的要求,应根据建筑物所在地区的各种条件和结构特性,按其可能出现的最不利荷载组合情况进行验算。所谓“最不利荷载组合”,就是指组合起来的荷载,应产生相应的最大力学效能,例如用容许应力法设计时产生的最大应力;滑动稳定验算时产生最小滑动安全系数等。因此不同的验算内容将由不同的最不利荷载组合控制设计,应分别考虑。 Ir-
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一般说来,不经过计算是较难判断哪一种荷载组合最为不利,必须用分析的方法,对各种可能的最不利荷载组合进行计算后,才能得到最后的结论。由于活载(车辆荷载)的排列位置在纵横方向都是可变的,它将影响着各支座传递给墩台及基础的支座反力的分配数值,以及台后由车辆荷载引起的土侧压力大小等,因此车辆荷载的排列位置往往对确定最不利荷载组合起着支配作用,对于不同验算项目(强度、偏心距及稳定性等),可能各有其相应的最不利荷载组合,应分别进行验算。 fkk9&QB%(
此外,许多可变荷载其作用方向在水平投影面上常可以分解为纵桥向和横桥向,因此一般也需按此两个方向进行地基与基础的计算,并考虑其最不利荷载组合,比较出最不利者来控制设计。桥梁的地基与基础大多数情况下为纵桥向控制设计,但对于有较大横桥向水平力(风力、船只撞击力和水压力等)作用时,也需进行横桥向计算,可能为横桥向控制设计。