7.2.5荷载组合：可变作用不同时组合表3

2023-08-28 理论教育版权反馈

【摘要】：实际不可能同时出现的作用或同时参与组合概率很小的作用，按表7.2-16的规定不考虑其作用效应的组合。表7.2-16 可变作用不同时组合表3）施工阶段作用效应的组合，应按计算需要及结构所处条件而定，结构上的施工人员和施工机具设备均应作为临时荷载加以考虑。某重要大型桥梁为等高度预应力混凝土箱形梁结构，其设计安全等级为一级。

结构通常要同时承受多种荷载的作用。在进行结构设计时，无论是承载能力极限状态还是正常使用极限状态，均必须考虑可能同时出现的多种作用的效应组合，求其总的作用效应。同时考虑到作用出现的变化性质，包括作用出现与否及作用出现的方向，这种组合是多种多样的，应在必须考虑的所有可能的组合中，取其最不利的效应组合进行设计。

1.作用效应组合要考虑的范围

公路桥涵结构设计应考虑结构上可能同时出现的作用，按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行作用效应组合，取其最不利效应组合进行设计：

1）只有在结构上可能同时出现的作用，才进行其效应的组合。当结构或结构构件需做不同受力方向的验算时，则应以不同方向的最不利的作用效应进行组合。

2）当可变作用的出现对结构或结构构件产生有利影响时，该作用不应参与组合。实际不可能同时出现的作用或同时参与组合概率很小的作用，按表7.2-16的规定不考虑其作用效应的组合。

表7.2-16 可变作用不同时组合表

3）施工阶段作用效应的组合，应按计算需要及结构所处条件而定，结构上的施工人员和施工机具设备均应作为临时荷载加以考虑。组合式桥梁，当把底梁作为施工支撑时，作用效应宜分两个阶段组合，底梁受荷为第一个阶段，组合梁受荷为第二个阶段。

4）多个偶然作用不同时参与组合。

2.承载能力极限状态设计时的效应组合

公路桥涵结构按承载能力极限状态设计时，应采用以下几种作用效应组合。

（1）结构安全等级公路桥梁不同安全等级的结构有不同的目标可靠指标，在计算上是以表达式中的结构重要性系数来体现，《公路桥涵通用设计规范》第1.0.9条对公路桥梁不同安全等级所对应的结构类型做了规定。

按持久状况承载能力极限状态设计时，公路桥涵结构的设计安全等级，应根据结构破坏可能产生的后果的严重程度划分为三个设计等级，并不低于表7.2-17的规定。

对于有特殊要求的公路桥涵结构，其设计安全等级可根据具体情况研究确定。

同一桥涵结构构件的安全等级宜与整体结构相同，有特殊要求时可作部分调整，但调整后的级差不得超过一级。

表7.2-17 公路桥涵结构的设计安全等级

注：本表所列特大、大、中桥等系按本章表7.1-6中的单孔跨径确定，对多跨及不等跨桥梁，以其中最大跨径为准；本表冠以“重要”的大桥和小桥，是指高速公路和一级公路上、国防公路上及城市附近交通繁忙公路上的桥梁。

【例7.2-3】某重要大型桥梁为等高度预应力混凝土箱形梁结构，其设计安全等级为一级。该梁某截面的结构重力弯矩标准值为M_g，汽车作用的弯矩标准值为M_k。试问，该桥在承载能力极限状态下，其作用效应的基本组合式，应为下列何项所示？

（A）M_设=1.1×（1.2M_g+1.4M_k）（B）M_设=1.0×（1.2M_g+1.4M_k）

（C）M_设=0.9×（1.2M_g+1.4M_k）（D）M_设=1.1×（M_g+M_k）

答案：（A）

解答：根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2004），第18页，第4.1.6-1公路桥涵结构按承载能力极限状态设计时，其基本组合的表达式为γ₀S_ud=γ₀（γ_GiS_Gik+γ_QiS_Qik+…）。具体到该桥γ₀=1.1，γ_Gi=1.2，γ_Qi=1.4，S_Gik=M_g，S_Qik=M_k。所以，M_设=1.1×（1.2M_g+1.4M_k）的计算式是合理的，即（A）正确。

（2）基本组合永久作用的设计值效应与可变作用设计值效应相组合，其效应组合表达式为

或

式中 S_ud——承载能力极限状态下作用基本组合的效应组合设计值；

γ₀——结构重要性系数，按表7.2-17规定的结构设计安全等级采用，对应于设计安全等级一级、二级和三级分别取1.1、1.0和0.9；

γ_Gi——第i个永久作用效应的分项系数，应按表7.2-18的规定采用；

S_Gik、S_Gid——第i个永久作用效应的标准值和设计值；

γ_Q1——汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）的分项系数，取γ_Q1=1.4，当某个可变作用在效应组合中其值超过汽车荷载效应时，则该作用取代汽车荷载，其分项系数应采用汽车荷载的分项系数；对专为承受某作用而设置的结构或装置，设计时该作用的分项系数取与汽车荷载同值；计算人行道板和人行道栏杆的局部荷载，其分项系数也与汽车荷载取同值；

S_Q1k、S_Q1d——汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）的标准值和设计值；

γ_Qj——在作用效应组合中，除汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）、风荷载外的其他第j个可变作用效应的分项系数，取γ_Qj=1.4，但风荷载的分项系数取γ_Qj=1.1；

S_Qjk、S_Qjd——在作用效应组合中，除汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）外的其他第j个可变作用效应的标准值和设计值；

ψ_c——在作用效应组合中，除汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）外的其他可变作用效应的组合系数，当永久作用与汽车荷载和人群荷载（或其他一种可变作用）组合时，人群荷载（或其他一种可变作用）的组合系数取ψ_c=0.80；当除汽车荷载（含汽车冲击力、离心力）外尚有两种其他可变作用参与组合时，其组合系数取ψ_c=0.70；尚有三种可变作用参与组合时，其组合系数取ψ_c=0.60；尚有四种及多于四种的可变作用参与组合时，取ψ_c=0.50。