[發明專利]一種快速估算各種汽車荷載效應的方法

無效

• 申請號: 201210017030.4
• 申請日: 2012-01-19
• 公開（公告）號: CN102768695A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 梁鵬;任美龍;李斌;徐岳;魏洪昌;李林生;劉云生;熊凱;吳向男;羅向榮;崔毅
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于橋梁結構計算分析技術領域，涉及一種快速估算各種汽車荷載效應的方法，尤其涉及一種不同跨徑的簡支梁和連續梁汽車荷載效應的快速估算方法。

背景技術

我國不同部門在不同時期頒布的設計規范對汽車荷載規定有所不同。設計、管理、運輸等部門一般關心以下問題：(1)同一部門新、舊規范汽車效應的對比。新規范與舊規范汽車效應的差別有多大？依據老規范設計的橋梁是否還安全？(2)不同部門規范汽車效應的對比。我國交通運輸部、住房與城鄉建設部分別頒布的規范中都有汽車荷載的規定，廠礦道路設計也有相應的規定，而汽車可能在這些遵循不同部門規范設計的橋梁上運輸，因此需要對比和協調不同部門規范汽車效應的差別。(3)不同荷載標準效應的差異。許多依據早期汽車荷載標準設計的橋梁不能滿足現代交通的需要，對其進行技術改造、提高荷載標準、延長橋梁的使用年限，是保障公路可持續發展的要求。而提高舊橋荷載標準首先要搞清不同荷載效應的差異有多大。(4)特重荷載效應。如能快速了解特重荷載與常規荷載效應的差異，則可加快特重荷載橋梁設計。(5)超重車過橋驗算。國民經濟發展不可避免要進行超重超限運輸。了解不同特載對不同跨徑橋梁的影響程度，是選擇合理運輸路線和采取加固措施的前提。

汽車荷載效應指的是由汽車荷載引起結構或結構構件的反應，是進行結構設計和驗算的基礎。簡支梁橋的汽車效應包括跨中彎矩和支點剪力；連續梁橋的汽車效應包括邊、中跨的支點剪力和最大彎矩。實際的設計、管理、運營工作中常常需要快速計算不同結構類型、不同計算跨徑橋梁的不同汽車荷載效應，但目前國內對這方面的研究多缺乏系統性和一般性。

發明內容

為了克服現有技術中存在的以上缺陷，本發明提供一種快速估算各種汽車荷載效應的方法，該方法是一種可以快速估算不同結構類型、不同計算跨徑橋梁的不同汽車荷載效應的方法。本發明給出了26種汽車荷載效應的絕對數值和各效應絕對數值與公路-I級汽車荷載效應相對比值圖，共計20個圖形，同時給出了橋梁隨其計算跨徑的回歸公式。其中：

汽車荷載效應絕對數值圖給出了26種汽車荷載效應的絕對數值圖；相對比值圖分別為公路系列、汽車系列和城系列效應對比；公路汽車系列效應對比；公路汽車系列與掛車系列效應對比；掛車系列、特系列效應對比；公路汽車系列、礦山汽車系列效應對比五個部分。通過給出的20個圖形，無需進行計算即可迅速地估算各種規范下汽車的荷載效應范圍。

26種汽車荷載包括：

《JTJ021-89.公路橋涵設計通用規范[S]》中汽車-10級、汽車-15級、汽車-20級和汽車-超20級4個等級；

《JTGD60-2004.公路橋涵設計通用規范[S]》中公路-I級和公路-II級兩個等級；

《CJJ11-93.城市橋梁設計準則[S]》中特-160、特-220、特-300、特-420四個等級；

《CJJ77-98.城市橋梁設計荷載標準[S]》中城-A級和城-B級兩個等級；

《城市橋梁設計通用規范(報批稿)》中特-160、特-220、特-300、特-420四個等級；

《GBJ22-87.廠礦道路設計規范[S]》中汽車-30級、汽車-40級、汽車-60級、汽車-80級、汽車-110級、汽車-130級、汽車-160級、汽車-190級、汽車-220級和汽車-260級10個等級。

給出了表1～表4回歸公式，通過這四個表格中的公式，只需確定橋型、計算跨徑和相應的荷載規范，將計算跨徑代入到表1～表4中對應的公式即可快速估算該橋梁的汽車荷載效應。

本發明的有益效果：

本發明所述方法通過簡單的運算或圖形分析，即可迅速估算汽車荷載效應，可以為橋梁的初步設計、快速驗算和日常管理提供有力的依據。

附圖說明

圖1為公路系列、汽車系列、城系列的跨中彎矩效應絕對數值。

圖2為公路系列、汽車系列、城系列的支點剪力效應絕對數值。

圖3為公路系列、汽車系列、城系列與公路-I級的跨中彎矩效應相對比值。

圖4為公路系列、汽車系列、城系列與公路-I級的支點剪力效應相對比值。

圖5為公路汽車系列的跨中彎矩效應絕對數值。

圖6為公路汽車系列的支點剪力效應絕對數值。

圖7為公路汽車系列與公路-I級的跨中彎矩效應相對比值。

圖8為公路汽車系列與公路-I級的支點剪力效應相對比值。

圖9為公路汽車系列、掛車系列的跨中彎矩效應絕對數值。