對比城市橋梁與公路橋梁的汽車荷載和人群荷載標準差異

王浩瀚 廣東省建筑設計研究院有限公司

橋梁是道路交通設施的重要組成部分，需要嚴格按照荷載標準進行設計，以符合安全可靠、適用耐久、經濟合理的要求。建設部門根據城市橋梁和公路橋梁的特點分別制訂了不同的設計荷載標準，本文對兩者的不同之處進行分析，避免在橋梁設計中混淆荷載標準，為區分兩個橋梁荷載標準提供參考。

1.城市橋梁與公路橋梁汽車荷載和人群荷載標準的現實意義對比

1.1 城市橋梁與公路橋梁概述

城市橋梁，包括城市內跨河橋、高架橋、立交橋等。它不僅滿足城市交通需求，也要兼顧景觀效果。

公路橋梁所處環境更復雜，縮短不同城市間、城市與鄉村、鄉村與鄉村之間的交通距離,包括跨越河流、海域、山谷、鐵路等橋梁，主要是滿足交通需求。

公路橋梁重在安全、耐久、適用、經濟，而城市橋梁還需要充分考慮城市規劃因素兼顧景觀效果，這是城市橋梁和公路橋梁的不同體現。

1.2 設計荷載對比的必要性

城市橋梁和公路橋梁在設計荷載方面存在一定差異，將兩者的荷載標準進行對比，可以有效地避免設計中混淆，選用荷載標準符合相應要求，這樣才能保障橋梁結構的承載力、穩定性和耐久性，進而為橋梁的質量提供充分地保障。

2.城市橋梁與公路橋梁汽車荷載在發展變革上的對比

2.1 城市橋梁標準及規范

我國的城市橋梁設計標準誕生于1993年，標準名稱為《城市橋梁設計準則》（CJJ11-93），標志著我國城市橋梁設計開始標準化。隨著城市不斷發展，1998年重新發布標準，標準名稱為《城市橋梁設計荷載標準》（CJJ77-98），使設計更加標準化。橋梁設計理念的更新，2011年重新發布城市橋梁設計標準，標準名稱為《城市橋梁設計規范》（CJJ11-2011）。在后續幾年里，隨著城市化水平的提高，為了完善了城市橋梁荷載標準，2019年更新了《城市橋梁設計規范》（CJJ11-2011）。

2.2 公路橋梁標準及規范

公路橋梁標準相比于城市橋梁標準要早一些，即公路橋梁發展要略優先于城市。我國的公路橋梁設計標準誕生于1989年，標準名稱為《公路橋涵設計通用規范》（J T J021-1989），汽車荷載分為汽車-10級、汽車-15級、汽車-20級和汽車-超20級，標志著我國公路橋梁設計標準開始規范化。隨著公路交通的發展，通過實際大量調查數據確定荷載標準，汽車荷載的汽車-10級、汽車-15級已較少使用，為了便于結構整體計算，在調查的基礎上引入了車道荷載，2004年重新發布公路橋梁設計標準，標準名稱為《公路橋涵設計通用規范》（JTGD60-2004）。隨著公路交通的不斷發展，特別是2009年起開始陸續取消二級公路收費，交通量、車輛載重有了較大增長，另外近年來的橋梁垮塌事故引起社會廣泛關注，為此進一步對設計荷載標準進行完善并于2015年發布，標準名稱為《公路橋涵設計通用規范》（JTGD60-2015）。

3.城市橋梁與公路橋梁設計汽車荷載和人群荷載標準在規范內容上的對比

3.1 汽車荷載作用分類

《城市橋梁設計規范（2019年版）》（CJJ11-2011）將汽車荷載分為兩個等級：城—A級和城—B級。汽車荷載由車道荷載和車輛荷載組成，兩者不得疊加。橋梁結構整體計算采用車道荷載，橋梁結構的局部加載計算采用車輛荷載。

《公路橋涵設計通用規范》（JTGD60-2015）將汽車載荷分為兩個等級：公路—I級和公路—II級。由車道荷載和車輛荷載組成，兩者不得疊加。橋梁結構計算中按整體計算采用車道荷載、局部加載計算采用車輛荷載，這與城市橋梁計算采用汽車荷載要求一致。

3.2 汽車標準荷載

在整體計算中，車道荷載都采用“均布載荷+集中力”的方法進行計算，其中均布荷載滿布于使結構產生最不利效應的同號影響線上，集中荷載只作用于相應影響線的峰值處。在局部計算時，兩者車輛荷載卻存在一定的差異性。其中，城市橋梁標準中城—A級的車輛荷載總重為70t、城—B級的車輛荷載總重為55t、公路橋梁標準中的車輛荷載總重為55t。車輛荷載標準值的差異具體如表1、表2所示。其中，城—B級車輛荷載采用公路橋梁標準中的車輛荷載。

表1 城市橋梁荷載標準的城—A級車輛荷載標準值

表2 公路橋梁荷載標準的車輛荷載標準值

城市指定路線行駛特重車輛，應根據具體情況按照城市橋梁設計標準中的特重荷載進行城市橋梁結構驗算。

3.3 汽車荷載沖擊力

汽車對橋梁具有一定的沖擊力，公路橋梁規范中綜合考慮結構、跨徑、剛度等因素，計算汽車沖擊力。隨著城市橋梁設計標準完善，城市橋梁的汽車荷載沖擊力計算時，也按公路橋梁標準要求進行計算，使得城市橋梁汽車荷載沖擊力的計算更加全面。

3.4 人群荷載

鑒于城市人口稠密，人行交通擁擠，城市橋梁的設計人群荷載仍沿用《城市橋梁設計準則》（CJJ11-93）規定，梁、桁架、拱及其它大跨結構的人群荷載根據加載長度L、人行道寬度計算，具體如下：

當加載長度L＜20m時：

（2）當加載長度20m≤L≤100m（100m以上用100m）時：

在公路橋梁上一般行人較少，采用人群荷載標準值根據計算跨徑在表3選用相應標準值。非機動車、行人密集的公路橋梁，按表格中標準值的1.15倍計算。

表3 公路橋梁荷載標準的人群荷載標準值表

4.結論

城市橋梁和公路橋梁的汽車荷載和人群荷載標準存在差異，應嚴格按照相應的荷載標準進行設計，使橋梁結構符合安全可靠、適用耐久、經濟合理的要求。通過對比城市橋梁和公路橋梁設計荷載的差異，為城市橋梁和公路橋梁設計提供參考。