市政道路橋梁設(shè)計荷載及其組合研究

曾濤

【摘要】對于市政建起的道路橋梁，對經(jīng)濟的發(fā)展和人們的生活有著巨大的影響。因此，在市政道路橋梁設(shè)計時，關(guān)于其荷載的標(biāo)準(zhǔn)的判定，和荷載組合的研究就變得尤為重要。本文就市政道路橋梁設(shè)計荷載及其組合的研究方面進行了簡要概述，希望可以促進市政道路橋梁更好的為人民服務(wù)。

【關(guān)鍵詞】市政道路橋梁設(shè)計；荷載；荷載組合

前言：基于運輸業(yè)和交通的便利性需求，目前我國的市政道路橋梁的建設(shè)數(shù)量也在逐漸增多。但是不得不關(guān)注的是，對道路橋梁設(shè)計時的荷載標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)及其組合的研究是關(guān)系到日后道路橋梁的使用和維護的。隨著運輸壓力的不斷增加，諸多的車輛也出現(xiàn)了超載的現(xiàn)象，那么對于荷載的規(guī)定就很重要，因此必須做好道路橋梁設(shè)計的荷載及其組合的研究工作。

1.對市政道路橋梁設(shè)計荷載標(biāo)準(zhǔn)的簡要介紹

據(jù)目前的規(guī)定情況看來，我國的市政道路橋梁設(shè)計的荷載標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)轉(zhuǎn)換了模式，傳統(tǒng)意義上采用的是車隊荷載的模式，而現(xiàn)在基本采用的是車道的荷載這種新型的模式。在經(jīng)過科學(xué)的研究后表明，對市政道路橋梁設(shè)計的荷載標(biāo)準(zhǔn)有了具體的標(biāo)準(zhǔn)值，主要分為均布荷載和集中荷載，這兩種模式也主要應(yīng)用在車道的荷載模式中。在荷載標(biāo)準(zhǔn)確定的過程中，已經(jīng)將驗算荷載歸集到荷載的計算過程中。這樣一來，我國的市政道路橋梁的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)水平也相應(yīng)的得到了提高。為了讓道路橋梁設(shè)計的荷載標(biāo)準(zhǔn)更加科學(xué)化，更符合社會高速發(fā)展的需求，那么對于政府在進行荷載標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定時就必須建立在實際發(fā)生的情況上，并且要不斷的改進。目前的市政道路橋梁設(shè)計的荷載標(biāo)準(zhǔn)還有不足之處，所以必須加強對其的研究和改進工作。

2.市政道路橋梁設(shè)計荷載的相關(guān)原理

2.1依據(jù)隨機原理來判斷荷載的標(biāo)準(zhǔn)

在市政道路橋梁設(shè)計荷載的相關(guān)原理中，其中依據(jù)的一項主要理論就是隨機原理。通過隨機的處理過程，就可以來判斷荷載的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。隨機的原理是根據(jù)隨機的現(xiàn)象隨著時間的變化而變化，并且從中找出規(guī)律來進行判斷。這項原理是要統(tǒng)計歷史的荷載標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，然后進行規(guī)律性分析，最終得出荷載的標(biāo)準(zhǔn)值。依據(jù)隨機原理，可以得出一個公式，設(shè)對于每個參數(shù)t任T，設(shè)隨機變量為X（t，"），那么就稱隨機變量XT：{X（t，"），t任T}是某一隨機變量的隨機函數(shù)。這就是道路橋梁設(shè)計荷載時的隨機原理。

2.2依據(jù)可靠程度來判斷荷載標(biāo)準(zhǔn)

在荷載的可靠程度中，其中包含有基準(zhǔn)期和設(shè)計基準(zhǔn)期，以及還含有重現(xiàn)期和荷載標(biāo)準(zhǔn)值這四個部分。對于基準(zhǔn)期而言，在進行道路橋梁設(shè)計的可靠程度方面，要綜合考慮各方面的因素，比如對道路橋梁的結(jié)構(gòu)和使用的壽命，變量和時間之間的變化關(guān)系都是其中影響的因素。利用基準(zhǔn)期判斷時，就要對時間參數(shù)進行概率性的分析。如果進行道路橋梁的可靠度分析時，采用的是基本變量和基準(zhǔn)時間之間的關(guān)系，但是也會使得設(shè)計基準(zhǔn)期和使用的年限出現(xiàn)不同。在我國規(guī)定的道路橋梁通過的荷載標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計基準(zhǔn)期的標(biāo)準(zhǔn)值要求不超過九十五。若是采用重現(xiàn)期的方式來測定可靠程度，從而判定荷載的標(biāo)準(zhǔn)，那么就可以用RT的相關(guān)荷載的標(biāo)準(zhǔn)值公式。還可以采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值對荷載的標(biāo)準(zhǔn)進行具體的規(guī)定。我國現(xiàn)在對于市政的道路橋梁的荷載的基準(zhǔn)期限的規(guī)定是至少一百年。因此，采用可靠程度可以對市政道路橋梁設(shè)計的荷載標(biāo)準(zhǔn)進行判斷。

2.3依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)值相關(guān)原理來判斷荷載

如果根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)值的相關(guān)原理，主要是從標(biāo)準(zhǔn)值的基本理論和計算理論兩方面入手。在標(biāo)準(zhǔn)值的原理中，主要是根據(jù)道路橋梁的實際情況和數(shù)據(jù)來進行荷載的判斷。車輛的荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值則主要是根據(jù)實際階段計算出有效數(shù)據(jù)。在標(biāo)準(zhǔn)值的計算原理的部分，也分為影響線和橫向的分布系數(shù)的計算。對于道路橋梁的結(jié)構(gòu)的荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算中，影響線是其中重要的計算構(gòu)成因素。在計算的過程中，影響線是用來繪畫圖中的散點線。在荷載判斷時，必須要選定一個單位，然后利用影響線的原理，保證指向不變，最后就能得出判斷道路橋梁荷載的標(biāo)準(zhǔn)值。

2.4依據(jù)離心力原理來判斷荷載

在道路橋梁的建設(shè)中，不可能都是直線情況，難免會遇到轉(zhuǎn)彎的路線。那么這時如果想要來判斷荷載，就要根據(jù)行使的車輛在轉(zhuǎn)彎的過程中產(chǎn)生的離心力作為計算標(biāo)準(zhǔn)去判斷荷載的值。這個荷載的數(shù)值會隨著離心力的大小的不同而相應(yīng)產(chǎn)生變動。如果道路橋梁的設(shè)計的半徑在0.25千米以內(nèi)，那么這時離心力的計算便成為了其中不可缺少的一部分。在實際的荷載判斷的操作中，對于車輛的離心力的判斷，不能根據(jù)一輛或一種類型的車來判斷，必須要綜合各種車輛共同考慮，這樣的離心力結(jié)果才是最科學(xué)合理的。同時，在根據(jù)離心力計算的過程中，必須注意要適當(dāng)?shù)膶⒑奢d標(biāo)準(zhǔn)的效應(yīng)值的數(shù)據(jù)按照一定的規(guī)定進行折減，那么數(shù)據(jù)會更加規(guī)范，也將有利于接下來的橫向的判斷和計算。在離心力的計算力量點的選擇上也要重視，一般會選擇在道路橋梁的上面，再根據(jù)具體的情況選擇距離。所以，采用離心力原理可以判斷荷載的標(biāo)準(zhǔn)值。

3.對市政道路橋梁設(shè)計荷載的組合的研究

3.1通過道路橋梁的車輛的荷載效應(yīng)

在市政道路橋梁設(shè)計的荷載組合方面的研究，首先要考慮到的就是通過其中的車輛的荷載效應(yīng)。這項車輛的荷載效益的數(shù)據(jù)是依據(jù)實際通過道路和橋梁上面的車輛的荷載效應(yīng)綜合統(tǒng)計數(shù)據(jù)之后得到的。如果要想精確的計算出車輛的荷載效應(yīng)值，就要首先計算出道路橋梁工程的彎曲曲率的半徑的值和力矩的組合值。只有擁有了這兩個數(shù)據(jù)，然后將具體的想求的路段實際數(shù)據(jù)代入其中，就能得出車輛的荷載效應(yīng)的值。具體的公式可以是采用擬合效應(yīng)的值和標(biāo)準(zhǔn)值相比得到結(jié)果。那么就能根據(jù)具體統(tǒng)計數(shù)據(jù)得出道路橋梁的車輛的荷載效應(yīng)，從而幫助荷載的組合的更好的應(yīng)用。

3.2道路橋梁的組合箱梁的荷載效應(yīng)

在實際的道路橋梁的組合箱梁的荷載效應(yīng)的判斷中，根據(jù)具體的數(shù)據(jù)顯示，在不同的國家的道路橋梁的組合箱梁的總體的變化趨勢是不斷變化且不相同。道路橋梁的跨徑不同，那么其組合箱梁就會出現(xiàn)不同，主要的不同就體現(xiàn)在荷載效應(yīng)方面。在諸多的國家不同的荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值中，其中最大的道路橋梁的彎曲半徑是在英國，而我國的彎曲半徑比英國要小一半左右。雖然不同國家不同的彎曲半徑都會導(dǎo)致不同的組合箱梁的荷載效應(yīng)，但是其總體的變化趨勢是可以依據(jù)規(guī)律公式進行大致的預(yù)測的，而且其之間的變化值的波動也不是很大。有些設(shè)計時，為了適應(yīng)較大的彎曲半徑，那么其彎矩值也相應(yīng)增加，但是結(jié)果是變化的組合箱梁的荷載值不是特別的大。有些地方采取的彎矩值比較小，但是其結(jié)果也是可以適用的。但是，在進行道路橋梁的組合箱梁的荷載效應(yīng)時計算時，同時要考慮到道路橋梁本身的極限的狀態(tài)，這將會對組合箱梁的荷載效應(yīng)值也有著巨大的影響。因此，在進行對市政道路橋梁設(shè)計荷載的組合的研究時，對于其的組合箱梁的荷載效應(yīng)必須精確的計算，這樣才能保證道路橋梁的堅固性和耐用性。

4.結(jié)語

目前我國的市政道路橋梁設(shè)計的荷載和組合方面的研究和世界的總體趨勢已經(jīng)達到一致，但是其道路橋梁的標(biāo)準(zhǔn)和效應(yīng)值的計算還處于比較低的水平，這已經(jīng)不能適應(yīng)我國快速發(fā)展的經(jīng)濟對運輸建筑的基礎(chǔ)設(shè)施的要求。在我國目前的建筑中，道路和橋梁的建設(shè)還是小跨度的比較多，所以不符合高速的發(fā)展。因此，可以依據(jù)荷載的隨機性、可靠度、標(biāo)準(zhǔn)值和離心力的相關(guān)原理，和組合效應(yīng)的相關(guān)研究來對其進行設(shè)計建設(shè)，這樣可以對其進行更精確的把握，從而促進我國的基礎(chǔ)建設(shè)和運輸業(yè)的發(fā)展。

參考文獻：

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