第三章 公路桥梁的作用
【 了解 】 第一节 永久作用
【 了解 】 第二节 可变作用
【 了解 】 第三节 偶然作用
【 了解 】 第四节 作用效应组合
作用 代表值是指结构或结构构件设计时, 针对不同设计目的所采用
的各种作用规定值, 它包括作用标准值, 准永久值和频遇值等 。
1,作用标准值
作用标准值是指结构或结构构件设计时, 采用的各种作用的基本代
表值, 其值可根据作用在设计基准期内最大值概率分布的某一分位
值确定 。 作用代表值为作用的基本代表值 。
永久作用的标准值：对结构自重 （ 包括结构附加重力 ）, 可按结构
构件的设计尺寸与材料的重力密度计算确定, 对于变异较大的永久
作用 （ 如：浮力 ）, 应根据该作用对结构的有利或不利, 分别取其
下限值或上限值 。
可变作用的标准值：可变作用的标准值应按规定采用 。
可变作用频遇值为可变作用标准值乘以频遇值系数 ψ1。 可变作用准
永久值为可变作用标准值乘以准永久值系数 ψ2。
偶然作用的标准值：应根据调查, 试验资料, 结合工程经验确定其
标准值
2,作用频遇值
作用频遇值是正常使用极限状态短期效应组合设计时, 按频遇
组合设计采用的一种可变作用代表值 。 在设计基准期内, 作用达
到和超过该值的总持续时间仅为设计基准期的一小部分 。
可变作用频遇值 =作用频遇值系数 × 可变作用标准值
3,作用准永久值
作用准永久值是正常使用极限状态按永久组合和频遇组合设计
所采用的可变作用代表值 。 在结构设计时, 作用准永久值主要考
虑作用长期效应的影响 。 在设计基准期内, 达到和超过该作用值
的总持续时间约为设计基准期的一半 。
可变作用准永久值 =作用准永久值系数 × 可变作用标准值
4,作用效应
结构对所受作用的反映, 如弯矩, 扭矩, 位移等
5,作用效应设计值
作用标准值效应与作用分项系数的乘积
所有引起结构反应的原因统称为, 作用, 。 按照作
用性质的不同, 作用包括两类, 一类是施加于结
构上的外力, 如车辆, 人群, 结构自重等, 它们
是直接施加于结构上的, 可用, 荷载, 这一术语
来概括 。 另一类不是以外力形式施加于结构, 它
们产生的效应与结构本身的特性, 结构所处环境
等有关, 如地震, 基础变位, 混凝土收缩和徐变,
温度变化等, 它们是间接作用于结构的 。 按作用
时间的变异分为 永久作用, 可变作用, 偶然作用
三大类：
1.永久作用,在结构使用期内, 其量值不随时间而
变化, 或其变化值与平均值比较可忽略不计的作
用, 例如：结构自重, 土压力, 预应力 。
2.可变作用,在结构使用期内, 其量值随时间变化,
且其变化值与平均值比较不可忽略的作用, 例如
汽车, 人群, 风力, 及汽车的影响力 。
3.偶然作用,在结构使用期间出现的概率很小, 一
旦出现, 其值很大且持续时间很短的作用, 例如：
地震及船只或漂流物的撞击作用 。
现将各类作用分类列于表中 2-1
注,如构件
主 要 为 承
受 某 种 其
它 可 变 荷
载而设置,
则 计 算 该
构件时,所
承 受 荷 载
作 为 基 本
可变荷载 。
第一节 永久作用
一, 永久作用,在结构使用期内, 其量值不随时间而
变化, 或其变化值与平均值比较可忽略不计的作
用, 例如：结构自重, 土压力, 预应力 。
二, 永久作用采用 标准值 作为代表值 。
? 1） 结构自重及桥面铺装, 附属设备等附加重力属
于结构重力 。
? 2） 预加力在结构进行正常使用极限状态设计和使
用阶段构件应力计算时, 应作为永久作用计算其
主次效应, 并计入相应阶段的预应力损失 。 但不
计由于预加力偏心距引起的附加效应
? 3） 作用于墩台的土压力, 土侧压力按规范取值
? 4） 水的浮力取值
? 5） 混凝土收缩及徐变作用的取值
第二节 可变作用
? 可变作用,在结构使用期内, 其量值随时
间变化, 且其变化值与平均值比较不可忽
略的作用, 例如汽车, 人群, 风力, 及汽
车的影响力 。
? 可变作用根据不同的极限状态分别采用 标
准值, 频遇值或准永久值作为代表值
一、汽车荷载
? 1,汽车荷载分为公路 — Ⅰ 级和 — Ⅱ 级, 汽车荷载分
为车道荷载和车辆荷载
? 2,车道荷载有均布荷载和集中荷载组成, 公路 — Ⅰ
级车道荷载的均布标准值 qk=10.5KN/m,集中荷载标准
值按以下规定取, 桥梁计算跨径小于等于 5m,PK=180,
桥梁跨径等于或大于 50m,PK=360KN/m,桥梁计算跨径
在 5~50m之间时, PK采用直线内插法求
? 3,公路 — Ⅱ 级车道荷载的均布荷载和集中荷载标准
值 PK按公路 — Ⅰ 级车道荷载的 0.75倍采用
? 4,车辆荷载
公路 — Ⅰ 级和 — Ⅱ 级荷载采用相同的车辆荷载标准值
? 二, 汽车荷载的影响力
? 1,汽车荷载的冲击力
? 2,汽车荷载的离心力
? 3,汽车荷载的冲击力
? 4,汽车荷载引起的土侧压力
? 三, 人群荷载
? 四, 其他可变荷载作用
第三节 偶然作用
? 偶然作用：在结构使用期间出现的概率很
小, 一旦出现, 其值很大且持续时间很短
的作用, 例如：地震及船只或漂流物的撞
击作用 。
? 设计计算时取标准值作为代表值
? 一, 地震作用
? 地震动峰值加速度等于 0.10g,0.15g,0.20g,0.30g,
应该进行抗震设计,地震动峰值加速度大于或等于
0.40g,应该进行专门的抗震研究和设计
? 二, 撞击作用
? 1,内河上船舶撞击作用的标准值
? 2,海轮撞击作用的标准值
? 3,可能遭受大型船舶撞击作用的桥墩, 应根据桥墩的自身
抗撞击能力, 桥墩的位置和外形, 水流速度, 水位变化,
通航船舶类型和碰撞速度等因素做桥墩防撞设施的设计
? 4,漂流物横桥向撞击
? 5,内河船舶的撞击
? 三, 汽车撞击作用
第四节 作用效应组合
一, 按承载能力极限状态设计的作用效应组合
进行承载能力极限状态设计时, 应考虑作用效应
的基本组合, 必要时应考虑作用效应的偶然组合 。
? 1 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
结合
2 偶然组合 偶然组合系指永久作用标准值效应
与可变作用某种代表值效应, 一种偶然作用标准
值效应相组合 。 偶然作用的分项系数取 1.0；与偶
然作用同时出现的可变作用, 可根据观测资料和
工程经验取用适当的代表值 。
二、按正常使用极限状态设计的作用效应组合
应根据不同的设计要求, 采用以下两种效应
组合：
1,作用短期效应组合,永久作用标准值效应与
可变作用频遇值效应相组合
2,作用长期效应组合,永久作用标准值效应
与可变作用准永久值效应相应组合
公路桥涵设计时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 2-2规定不考虑其作用效应的组
合 。
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 。
4.多个偶然作用不同时参与组合 。
【 了解 】 第一节 永久作用
【 了解 】 第二节 可变作用
【 了解 】 第三节 偶然作用
【 了解 】 第四节 作用效应组合
作用 代表值是指结构或结构构件设计时, 针对不同设计目的所采用
的各种作用规定值, 它包括作用标准值, 准永久值和频遇值等 。
1,作用标准值
作用标准值是指结构或结构构件设计时, 采用的各种作用的基本代
表值, 其值可根据作用在设计基准期内最大值概率分布的某一分位
值确定 。 作用代表值为作用的基本代表值 。
永久作用的标准值：对结构自重 （ 包括结构附加重力 ）, 可按结构
构件的设计尺寸与材料的重力密度计算确定, 对于变异较大的永久
作用 （ 如：浮力 ）, 应根据该作用对结构的有利或不利, 分别取其
下限值或上限值 。
可变作用的标准值：可变作用的标准值应按规定采用 。
可变作用频遇值为可变作用标准值乘以频遇值系数 ψ1。 可变作用准
永久值为可变作用标准值乘以准永久值系数 ψ2。
偶然作用的标准值：应根据调查, 试验资料, 结合工程经验确定其
标准值
2,作用频遇值
作用频遇值是正常使用极限状态短期效应组合设计时, 按频遇
组合设计采用的一种可变作用代表值 。 在设计基准期内, 作用达
到和超过该值的总持续时间仅为设计基准期的一小部分 。
可变作用频遇值 =作用频遇值系数 × 可变作用标准值
3,作用准永久值
作用准永久值是正常使用极限状态按永久组合和频遇组合设计
所采用的可变作用代表值 。 在结构设计时, 作用准永久值主要考
虑作用长期效应的影响 。 在设计基准期内, 达到和超过该作用值
的总持续时间约为设计基准期的一半 。
可变作用准永久值 =作用准永久值系数 × 可变作用标准值
4,作用效应
结构对所受作用的反映, 如弯矩, 扭矩, 位移等
5,作用效应设计值
作用标准值效应与作用分项系数的乘积
所有引起结构反应的原因统称为, 作用, 。 按照作
用性质的不同, 作用包括两类, 一类是施加于结
构上的外力, 如车辆, 人群, 结构自重等, 它们
是直接施加于结构上的, 可用, 荷载, 这一术语
来概括 。 另一类不是以外力形式施加于结构, 它
们产生的效应与结构本身的特性, 结构所处环境
等有关, 如地震, 基础变位, 混凝土收缩和徐变,
温度变化等, 它们是间接作用于结构的 。 按作用
时间的变异分为 永久作用, 可变作用, 偶然作用
三大类：
1.永久作用,在结构使用期内, 其量值不随时间而
变化, 或其变化值与平均值比较可忽略不计的作
用, 例如：结构自重, 土压力, 预应力 。
2.可变作用,在结构使用期内, 其量值随时间变化,
且其变化值与平均值比较不可忽略的作用, 例如
汽车, 人群, 风力, 及汽车的影响力 。
3.偶然作用,在结构使用期间出现的概率很小, 一
旦出现, 其值很大且持续时间很短的作用, 例如：
地震及船只或漂流物的撞击作用 。
现将各类作用分类列于表中 2-1
注,如构件
主 要 为 承
受 某 种 其
它 可 变 荷
载而设置,
则 计 算 该
构件时,所
承 受 荷 载
作 为 基 本
可变荷载 。
第一节 永久作用
一, 永久作用,在结构使用期内, 其量值不随时间而
变化, 或其变化值与平均值比较可忽略不计的作
用, 例如：结构自重, 土压力, 预应力 。
二, 永久作用采用 标准值 作为代表值 。
? 1） 结构自重及桥面铺装, 附属设备等附加重力属
于结构重力 。
? 2） 预加力在结构进行正常使用极限状态设计和使
用阶段构件应力计算时, 应作为永久作用计算其
主次效应, 并计入相应阶段的预应力损失 。 但不
计由于预加力偏心距引起的附加效应
? 3） 作用于墩台的土压力, 土侧压力按规范取值
? 4） 水的浮力取值
? 5） 混凝土收缩及徐变作用的取值
第二节 可变作用
? 可变作用,在结构使用期内, 其量值随时
间变化, 且其变化值与平均值比较不可忽
略的作用, 例如汽车, 人群, 风力, 及汽
车的影响力 。
? 可变作用根据不同的极限状态分别采用 标
准值, 频遇值或准永久值作为代表值
一、汽车荷载
? 1,汽车荷载分为公路 — Ⅰ 级和 — Ⅱ 级, 汽车荷载分
为车道荷载和车辆荷载
? 2,车道荷载有均布荷载和集中荷载组成, 公路 — Ⅰ
级车道荷载的均布标准值 qk=10.5KN/m,集中荷载标准
值按以下规定取, 桥梁计算跨径小于等于 5m,PK=180,
桥梁跨径等于或大于 50m,PK=360KN/m,桥梁计算跨径
在 5~50m之间时, PK采用直线内插法求
? 3,公路 — Ⅱ 级车道荷载的均布荷载和集中荷载标准
值 PK按公路 — Ⅰ 级车道荷载的 0.75倍采用
? 4,车辆荷载
公路 — Ⅰ 级和 — Ⅱ 级荷载采用相同的车辆荷载标准值
? 二, 汽车荷载的影响力
? 1,汽车荷载的冲击力
? 2,汽车荷载的离心力
? 3,汽车荷载的冲击力
? 4,汽车荷载引起的土侧压力
? 三, 人群荷载
? 四, 其他可变荷载作用
第三节 偶然作用
? 偶然作用：在结构使用期间出现的概率很
小, 一旦出现, 其值很大且持续时间很短
的作用, 例如：地震及船只或漂流物的撞
击作用 。
? 设计计算时取标准值作为代表值
? 一, 地震作用
? 地震动峰值加速度等于 0.10g,0.15g,0.20g,0.30g,
应该进行抗震设计,地震动峰值加速度大于或等于
0.40g,应该进行专门的抗震研究和设计
? 二, 撞击作用
? 1,内河上船舶撞击作用的标准值
? 2,海轮撞击作用的标准值
? 3,可能遭受大型船舶撞击作用的桥墩, 应根据桥墩的自身
抗撞击能力, 桥墩的位置和外形, 水流速度, 水位变化,
通航船舶类型和碰撞速度等因素做桥墩防撞设施的设计
? 4,漂流物横桥向撞击
? 5,内河船舶的撞击
? 三, 汽车撞击作用
第四节 作用效应组合
一, 按承载能力极限状态设计的作用效应组合
进行承载能力极限状态设计时, 应考虑作用效应
的基本组合, 必要时应考虑作用效应的偶然组合 。
? 1 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
结合
2 偶然组合 偶然组合系指永久作用标准值效应
与可变作用某种代表值效应, 一种偶然作用标准
值效应相组合 。 偶然作用的分项系数取 1.0；与偶
然作用同时出现的可变作用, 可根据观测资料和
工程经验取用适当的代表值 。
二、按正常使用极限状态设计的作用效应组合
应根据不同的设计要求, 采用以下两种效应
组合：
1,作用短期效应组合,永久作用标准值效应与
可变作用频遇值效应相组合
2,作用长期效应组合,永久作用标准值效应
与可变作用准永久值效应相应组合
公路桥涵设计时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 2-2规定不考虑其作用效应的组
合 。
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 。
4.多个偶然作用不同时参与组合 。
