新舊公路橋規汽車荷載作用對比分析

張芮椋

（內蒙古大學， 呼和浩特 玉泉 010021）

隨著我國交通需求逐漸增大、公路重載車輛不斷增多，04規范[1]設計汽車荷載已難以滿足實際運營的需求。公路橋梁設計荷載的是否合理對橋梁的安全性、經濟性和耐久性有較大影響[2]。因此，通過大量的科研工作和研究分析，交通運輸部對04規范進行了修訂。

1 汽車荷載等級

近年來，各地相繼取消了二級公路收費，因而其荷載水平逐漸提高。因此，15規范調整了二級公路的汽車荷載等級。比較情況如下表1所示：

汽車荷載等級公路等級 04規范 15規范高速公路 公路—Ⅰ級 公路—Ⅰ級一級公路 公路—Ⅰ級 公路—Ⅰ級二級公路 公路—Ⅱ級 公路—Ⅰ級三級公路 公路—Ⅱ級 公路—Ⅱ級四級公路 公路—Ⅱ級 公路—Ⅱ級

此外，04規范中視具體情況二級公路的汽車荷載等級可取用公路-Ⅰ級荷載，在新規范中也變為了二級公路視具體交通情況取用公路-Ⅱ級荷載。

同時，15規范[3]取消了其對于汽車荷載效應的折減，因為對于四級公路，由于其橋涵工程規模小，比例低，汽車荷載對經濟方面的影響較小，故可直接選用公路一Ⅱ級荷載。

從以上可以看出，二級公路與四級公路的荷載標準得到了提高，這是與二級公路荷載水平變化相適應的。

2 汽車荷載標準值

15規范對計算跨徑小于等于5m的汽車集中荷載標準值進行了修改，從原來的180kN提高為270kN，計算跨徑大于等于50m的則保持不變。同時5m～50 m之間的集中荷載標準值也由原來的內插法變為直接給出計算公式，更加方便。如表2所示：

Pk/kN計算跨徑L/m 04規范 15規范L≤5 180 270 5＜L＜50 直線內插 2（L+130）L≥50 360 360

3 分項系數

在承載能力驗算中，汽車荷載效需要乘以分項系數，才能得出設計值。舊規范中汽車荷載的分項系數取1.4。由于三聯軸車輛逐漸增加，這對橋梁結構局部安全造成很大影響[4]。而研究表明，在 04規范雙軸組的基礎上增加一個后軸為 42t的三軸組模型可以達到較高的保證率[5]。為能維持規范的延續性，15規范規定：汽車荷載的分項系數，采用車道荷載計算時，取1.4，采用車輛荷載計算時，取1.8。

4 橫向車道布載系數

多車道汽車荷載布置時，應考慮相應的折減；然而僅僅布置一條車道時，應考慮汽車荷載的提高。目前各等級公路上車輛超載現象越來越普遍，而在實際運營過程中重載車輛相遇可能性仍比較小[6]。國外部分國家都通過不同的方法對單車道荷載進行了提高[7]。所以15規范規定了單車道橫向車道布載系數。在04規范中僅僅給出了兩車道及以上車道的橫向車道布載系數；15規范中新增了單車道的橫向車道布載系數并將其定為1.2，這有利于提高結構對偶然出現的超重車輛的承載能力。

5 設計使用年限

設計使用年限是體現橋梁耐久性的重要指標，國外多個國家的規范對設計使用年限都有相關的規定[8]。對于橋梁的設計使用年限，在我國的《工程結構可靠性設計統一標準》（GB 50153-2008）中也做出了明確規定。15規范修訂時，綜合考慮了多方面的因素，對橋涵主體結構和可更換部件的設計使用年限的最低值進行了規定，見下表3：

?

6 結論

（1）汽車荷載等級的提高，適應了公路汽車荷載的變化趨勢。

（2）15規范對于跨徑小于50米的橋梁的汽車荷載標準值的調整，確保了中小跨徑橋梁實際運營的汽車荷載低于規范規定的汽車荷載標準值，提高了安全儲備。

（3）分項系數的提高，提高了橋梁局部驗算荷載效應。

（4）對于單車道橫向車道布載系數的新增規定，保證了結構對偶然出現的超重車輛有一定的承載能力。

（5）在綜合諸多因素后給出結構及其構件的具體設計使用年限，有利于增加公路橋梁耐久性。出于安全方面的考慮，又普遍提高了公路橋梁設計安全等級。

[1]JTG D60-2004.公路橋涵設計通用規范[S].北京：人民交通出版社,2004.

[2]張杰,姚楊.公路橋涵通用規范汽車荷載及其響應的比較[J].公路與汽運,2017(02):122-125+130.

[3]JTG D60-2015.公路橋涵設計通用規范[S].北京：人民交通出版社,2015.

[4]王汝志,汪蓮.公路橋梁新舊規范汽車荷載及效應對比研究[J].工程與建設,2016,30(06):735-737.

[5]張喜剛.公路橋梁汽車荷載標準研究[M].北京：人民交通出版社,2015.

[6]劉兵,潘芳.新、舊《公路橋涵設計通用規范》中汽車荷載作用的比較分析[J].現代交通技術,2017,14(03):57-61.

[7]吳騰,葛耀君,熊潔.現行國內外公路橋梁汽車荷載及其響應的比較[J].結構工程師,2008(05):130-136.

[8]張洪波,鮑衛剛.公路橋涵結構的設計基準期與設計使用年限[J].公路,2005(08):35-37.