淺析新荷載規范汽車荷載對中小跨徑橋梁的影響

陳 倩

中信建筑設計研究總院有限公司，湖北武漢 430010

隨著我國國民經濟的提升和人們生活水平的提高，汽車已經成為人們的基本代步工具，汽車荷載增長迅速。近幾年的實踐應用表明，規范總體上能滿足我國公路橋涵建設的需要，但隨著我國公路運營狀況、橋涵設計理念和方法的發展和變化，橋梁荷載規范也對一些方面進行了完善。

1 我國公路橋梁設計中汽車荷載標準現狀

交通運輸部在2015年9月9日發布的關于《公路橋涵設計通用規范》的公告中，發布《公路橋涵設計通用規范》（JTGD 60—2015）作為行業標準自2015年12月1日起施行，原《公路橋涵設計通用規范》（JTGD 60—2004）同時廢止。在《公路橋涵設計通用規范》（JTGD 60—2015）中，對以下內容進行了完善：公路橋梁設計汽車荷載標準的適應性日漸突出；設計使用年限、耐久性設計、全壽命設計、風險評估、橋梁運營期結構安全監測等新方法、新理念逐漸得到廣泛應用和發展；環境保護和可持續發展也成為工程設計中需考慮的重要因素。

為了吸納近年來成熟經驗和科研成果，提高規范的適應性，促進公路橋梁科學健康發展，在《公路橋涵設計通用規范》（JTGD 60—2015）中做了如下幾方面的修訂：

（1）增加了橋涵結構的設計使用年限和耐久性要求；

（2）完善了極限狀態的設計理論和方法；

（3）改進了作用組合分類及技術方法；

（4）調整了公路橋梁設計汽車荷載標準；

（5）增加、完善了各種作用標準值的計算規定；

（6）完善了有關橋涵總體設計、環境保護、交通安全保障工程等的相關規定；

（7）增加了橋涵風險評估和安全監測的相關規定。

在以上幾方面中，對荷載的調節最為顯著，除了改進了作用組合分類及計算方法、改變組合指系數外，還完善了汽車荷載標準：調整了二級公路的汽車荷載等級；提高了中小跨徑橋梁的車道荷載標準；修改了車輛荷載的分項系數。本文以空心板為例，分析對比汽車荷載標準調整后對中小跨徑的影響。

2 建模分析

公路上常用的中小跨徑為10、13、16、20m，本文以1.25m空心板為例進行建模計算，分析《公路橋涵設計通用規范》（JTGD 60—2015）較《公路橋涵設計通用規范》（JTGD 60—2004）中汽車荷載對中小結構的影響。

本文以12m橋寬為例，對10、13、16、20m空心板中板簡支板進行建模分析計算。橫斷面如圖1～4所示。

圖1 10m跨橫斷面（mm）

圖2 13m跨橫斷面（mm）

圖3 16m跨橫斷面（mm）

圖4 20m跨橫斷面（mm）

按12m寬布置橫斷面時，共9塊板，邊板挑臂長38cm，板間縫寬1cm。橫向分布系數計算如表1所示。

表1 橋寬為12m的橫向分布系數

跨中橫向分布系數計算時，取三車道進行計算，在計算汽車荷載時考慮車道折減系數0.78。

3 計算結果

按簡支結構選取一跨進行建模計算，選取彎矩、剪力進行對比分析。

簡支板梁在新規范汽車荷載及舊汽車荷載作用下，最大彎矩及最大剪力如表2所示。

表2 結果對比

表2中彎矩、剪力均為基本組合下跨中最大彎矩及支點處最大剪力。從表2的結果中可以看出，新舊汽車荷載作用下，結構彎矩及內力均有較大增加，跨徑越小，汽車荷載所引起的增長比例越大；隨著跨徑的增加，該影響逐步減弱。20m跨徑時，彎矩增加6.7%，剪力增加9.7%，對于結構來說，增加較多；10m跨徑時，彎矩增加17.7%，剪力增加22%，彎矩與剪力均增加了20%左右，對結構強度來說，提高較多，與原荷載要求差別較大。

新荷載規范頒布施行后，對中小跨徑的影響是不可忽略、影響顯著的，隨著跨徑的增大，影響會逐步降低。在設計中小跨徑橋梁時，應充分考慮新通規中對汽車荷載規范的增加而引起的荷載強度增加。

4 結語

通過分析計算比較，新通規在汽車荷載上的調整對中小跨徑橋梁的強度有了很大提升，跨徑越小，提升越大，影響越明顯。在進行中小橋設計時，應慎重進行分析計算，不能完全參考原老荷載規范的設計圖紙。