第一节 作用的种类及确定方法
第一节 作用的种类及确定方法
[A1-3.2] 我国现行《通规》（JTG D60—2015）将施加在公路桥梁结构上的集中力或分布力（直接作用，也称为荷载）和引起结构外加变形或约束变形的原因（间接作用）统称为作用。
[A1-3.3] 施加于公路桥梁结构的作用可分为四类：永久作用、可变作用、偶然作用和地震作用，详见表1-3-1。
| 编号 | 作用分类 | 作用名称 |
| 1 | 永久作用 | 结构重力（包括结构附加重力） |
| 2 | 预加力 | |
| 3 | 土的重力 | |
| 4 | 土侧压力 | |
| 5 | 混凝土收缩、徐变作用 | 6 | 水浮力 | 7 | 基础变位作用 |
| 8 | 可变作用 | 汽车荷载 |
| 9 | 汽车冲击力 | |
| 10 | 汽车离心力 | |
| 11 | 汽车引起的土侧压力 | |
| 12 | 汽车制动力 | 13 | 人群荷载 | 14 | 疲劳荷载 |
| 15 | 风荷载 | |
| 16 | 流水压力 | |
| 17 | 冰压力 | |
| 18 | 波浪力 | 19 | 温度（均匀温度和梯度温度）作用 | 20 | 支座摩阻力 |
| 21 | 偶然作用 | 船舶的撞击作用 |
| 22 | 漂流物的撞击作用 | |
| 23 | 汽车撞击作用 | |
| 24 | 地震作用 | 地震作用 |
[A1-3.4]永久作用（也称恒载）是在设计基准期内始终存在且其量值变化与平均值相比可以忽略不计的作用，或其变化是单调的并趋于某个限值的作用。永久作用的量值是指作用位置、大小和方向。作用于桥梁上部结构的永久作用，主要是结构重力、桥面铺装及附属设备的重力（人行道板、栏杆、扶手、灯柱等）、长期作用于结构上的预加力以及混凝土收缩和徐变作用、基础变位作用。作用于桥梁下部结构的永久作用，主要是上部结构传给支座的永久作用、墩台的重力、作用于墩台上土的重力及土侧压力、水浮力（水中墩台）等。
- 结构重力
[A1-3.5] 结构自重、桥面铺装及附属设备等附加重力。结构重力标准值可按表1-3-2。所列常用材料的重度根据式(1-3-1)计算。
| 材料种类 | 重度（kN/m3） | 材料种类 | 重度（kN/m3） | |
| 钢、铸钢 | 78.5 | 浆砌片石 | 23.0 | |
| 铸铁 | 72.5 | 干砌块石或片石 | 21.0 | |
| 锌 | 70.5 | 沥青混凝土 | 23.0 ～ 24.0 | |
| 铅 | 114.0 | 沥青碎石 | 22.0 | |
| 黄铜 | 78.5 | 碎（砾）石 | 21.0 | |
| 青铜 | 87.4 | 填土 | 17.0 ～ 18.0 | |
| 钢筋混凝土或预应力混凝土 | 25.0 ～ 26.0 | 填石 | 19.0 ～ 20.0 | |
| 混凝土或片石混凝土 | 24.0 | 石灰三合土、石灰土 | 17.5 | |
| 浆砌块石或料石 | 24.0 ～ 25.0 |
$$G_{K}=\gamma{V}\tag{1-3-1}$$
| 式中： | Gk | —— | 结构重力标准值（kN）； |
| γ | —— | 材料的重度（kN/m³）； | |
| V | —— | 体积（m³）。 |
- 预加力
[A1-3.6]对于预应力混凝土桥梁结构，进行正常使用极限状态设计和使用阶段构件应力计算时，预加力应作为永久作用计算其主效应和次效应，并计入相应阶段的预应力损失，但不计由于预加力偏心距增大引起的附加效应。在结构进行承载能力极限状态设计时，预加力不应作为作用，应将预应力钢筋作为结构抗力的一部分，但在连续梁等超静定结构中，应考虑预加力引起的次效应。预加力标准值可采用下式进行计算：
$$F_{\mathrm{pe}}=\sigma_{\mathrm{pe}} A_{\mathrm{p}}\tag{1-3-2}$$ $$\sigma_{\mathrm{pe}}=\sigma_{\mathrm{con}}-\sigma_{\mathrm{l}}\tag{1-3-3}$$
| 式中： | Fpe | —— | 预加力标准值（kN）； |
| Ap | —— | 预应力钢筋的截面面积（m²）； | |
| σpe | —— | 预应力钢筋的有效预应力（kPa）； | |
| σcon | —— | 预应力钢筋张拉控制应力（kPa）； | |
| σl | —— | 预应力钢筋相应阶段的预应力损失（kPa）。 |
- 土的重力和土侧压力
[A1-3.7] 作用于墩台上的土的重力标准值为作用于墩台基础顶面土的体积乘以土的重度。土侧压力可参照现行《通规》（JTG D60）有关规定计算。
(1)静土压力[A1-3.8] 在计算倾覆和滑动稳定时，墩、台、挡土墙前侧地面以下不受冲刷部分土的侧压力可按静土压力计算。其标准值可按下列公式计算：
$$e_{\mathrm{j}}=\xi \gamma h\tag{1-3-4}$$ $$E_{\mathrm{j}}=\frac{1}{2}\xi \gamma H^{2}\tag{1-3-5}$$
| 式中： | ej | —— | 任一高度处的静土压力（kPa）； |
| Ej | —— | 高度范围内单位宽度的静土压力标准值（kN/m）； | |
| ξ | —— | 压实土的静土压力系数，ξ=1-sinφ，φ为图的内摩擦角（°）； | |
| γ | —— | 土的重度（kN/m³）； | |
| h | —— | 填土顶面至任一点的高度（m）； | |
| H | —— | 填土顶面至基底高度（m）。 |
[A1-3.9] ①当土层特性无变化且无汽车荷载时，作用在桥台、挡土墙前后的主动土压力标准值，可按下式计算：
$$E=\frac{1}{2}B \mu\gamma H^{2}\tag{1-3-6}$$ $$\mu=\dfrac{\mathrm{cos}^{2}(\varphi-\alpha)}{\mathrm{cos}^{2}\alpha\cdot \mathrm{cos}(\alpha+\delta)\left[1+\sqrt{\dfrac{\mathrm{sin}(\varphi+\delta)\mathrm{sin}(\varphi-\beta)}{\mathrm{cos}(\alpha+\delta)\mathrm{cos}(\alpha-\delta)}}\right]^{2}}\tag{1-3-7}$$
| 式中： | E | —— | 主动土压力标准值（kN）； |
| B | —— | 桥台的计算宽度或挡土墙的计算长度（m）； | |
| H | —— | 计算土层高度（m）； | |
| α | —— | 桥台或挡土墙背与竖直面的夹角，俯墙背（图1-3-1）时为正值，反之为负值； | |
| β | —— | 填土表面与水平面的夹角，当计算台后或墙后主动土压力时， β按图1-3-1a）取正值；当计算台前或墙前主动土压力时，β按图1-3-1b）取负值； | |
| δ | —— | 台背或墙背与填土间的摩擦角，可取δ=φ/3。 |
主动土压力的着力点自计算土层底面算起，C=H/3。
图1-3-1 主动土压力计算图式
[A1-3.10] ②当土层特性有变化或受水位影响时，作用在桥台、挡土墙前后的主动土压力标准值，宜分层计算土的侧压力。
[A1-3.11] ③压实填土重力的竖向和水平压力强度
$${竖向压力强度标准值:}\qquad q_{\mathrm{v}}=\gamma h\tag{1-3-8}$$ $${竖向压力强度标准值:}\quad q_{\mathrm{H}}=\lambda\gamma h\tag{1-3-9}$$ $$\lambda=\mathrm{tan}^{2}(45^{\circ}-\frac{\varphi}{2})\tag{1-3-10}$$
| 式中： | γ | —— | 土的重度（kN／m3）； |
| h | —— | 计算截面至路面顶的高度（m）； | |
| λ | —— | 侧压系数。 |
(3)承受土侧压力的柱式墩台，作用在每根柱上的土压力计算宽度
[A1-3.12] ①li≤D时
$$b=\frac{nD+\displaystyle\sum_{i=1}^{n-1}l_{i}}{n}\tag{1-3-11}$$
| 式中： | b | —— | 土压力计算宽度（m）； |
| D | —— | 柱的直径或宽度（m）； | |
| li | —— | 柱间净距（m）； | |
| n | —— | 柱数。 |
图1-3-2 柱的土侧压力计算宽度
[A1-3.13] ②li＞D时，应根据柱的直径或宽度来考虑柱间空隙的折减。作用在每一柱上的土压力计算宽度可按下式计算：
$$当D\leq 1.0m时，b=\frac{n}{D(2n-1)}\tag{1-3-12}$$ $$当D 〉 1.0m时，b=\frac{n}{n(D+1)-1}\tag{1-3-13}$$
- 水的浮力
[A1-3.14] 水的浮力可分别按下列情况采用：
（1）基础底面位于透水性地基上的桥梁墩台，当验算稳定时，应考虑设计水位的浮力；当验算地基承载力时，可仅考虑低水位的浮力，或不考虑水的浮力。（2）基础嵌入不透水性地基的桥梁墩台可不考虑水的浮力。
（3）作用在桩基承台底面的浮力，应考虑全部底面积。对桩嵌入不透水地基并灌注混凝土封闭者，不应考虑桩的浮力，在计算承台底面浮力时应扣除桩的截面面积。
（4）当不能确定地基是否透水时，应以透水或不透水两种情况与其他作用组合，取其最不利者。
水的浮力标准值可按下式计算：
$$F=\gamma V_{w}\tag{1-3-14}$$
| 式中： | F | —— | 水的浮力标准值（kN）； |
| γ | —— | 水的重度（kN/m³）； | |
| Vw | —— | 结构排开水的体积（m³）。 |
- 混凝土收缩和徐变作用
（2）混凝土的收缩应变终极值可参照现行《混规》（JTG 3362）有关规定计算。
（3）混凝土徐变的计算，可假定徐变与混凝土应力呈线性关系。
（4）计算混凝土圬工拱圈的收缩作用效应时，如考虑徐变影响，作用效应可乘以折减系数0.45。
[A1-3.15] 可变作用（也称活载）是在设计基准期（公路桥涵结构的设计基准期为100年）内其量值随时间而变化，且变化值与平均值相比不可忽略不计的作用。主要包括汽车荷载及其影响力、自然和人为产生的各种变化力。
- 汽车荷载及其影响力
[A1-3.16] 公路桥涵设计时，汽车荷载的计算图式、荷载等级及其标准值、加载方法和纵横向折减等应符合下列规定：
[A1-3.17] ①汽车荷载等级：分为公路—Ⅰ级和公路—Ⅱ级两个等级。
[A1-3.18] ②汽车荷载组成：由车道荷载和车辆荷载组成。车道荷载由均布荷载和集中荷载组成，用于桥梁结构的整体分析计算，计算图式如图1-3-3所示。车辆荷载用于桥梁的局部加载、涵洞、桥台和挡土墙土压力等的分析计算，计算图式如图1-3-4所示。汽车荷载的横向布置如图1-3-5所示。车道荷载与车辆荷载的作用不得相互叠加。
图1-3-3 车道荷载
图1-3-4 车辆荷载的立面、平面尺寸
（尺寸单位：m，荷载单位：kN）
图1-3-5 车辆荷载横向布置（尺寸单位：m）
[A1-3.19] ③汽车荷载标准值：各级公路桥涵设计的汽车荷载等级和车道荷载标准值应符合表1-3-3。的规定；公路—Ⅰ级和公路—Ⅱ级车辆荷载标准值相同。
| 公路等级 | 高速公路 | 一级公路 | 二级公路 | 三级公路 | 四级公路 |
| 汽车荷载等级 | 公路—Ⅰ级 | 公路—Ⅱ级 | |||
| 均布荷载标准值 qk (kN/m) |
10.5 | 7.875 | |||
| 集中荷载标准值 Pk (kN) |
L0≤5 m：Pk=270 kN 5m＜L0＜50 m：Pk=2（L0+130） L0≥50 m：Pk=360 kN |
L0≤5 m：Pk=202.5 kN 5m＜L0＜50 m：Pk=1.5（L0+130） L0≥50 m：Pk=270 kN |
|||
L0为桥梁计算跨径。计算剪力效应时，表中集中荷载标准值Pk应乘以系数1.2。
[A1-3.20] ④汽车荷载的加载规定：车道荷载的纵向加载为均布荷载标准值 满布于使结构产生最不利效应的同号影响线上；集中荷载标准值 只作用于相应影响线中一个影响线峰值处。横向分布系数按图1-3-5所示，根据设计车道数布置车道荷载进行计算。
[A1-3.21] ⑤横向车道布载系数：桥涵设计车道数应符合表1-3-4的规定。横桥向布置多车道汽车荷载时，应考虑汽车荷载的折减；布置一条车道汽车荷载时，应考虑汽车荷载的提高。横向车道布置系数应符合表1-3-5规定。多车道布载的荷载效应不得小于两条车道布载的荷载效应。
| 桥面宽度W（m） | 桥涵设计车道数 | |
| 车辆单向行驶时 | 车辆双向行驶时 | |
| W＜ 7.0 | 1 | |
| 7.0 ≤W ＜ 10.5 | 6.0 ≤W ＜ 14.0 | 2 |
| 10.5≤W ＜ 14.0 | 3 | |
| 14.0≤W ＜ 17.5 | 14≤W ＜ 21.0 | 4 |
| 17.5≤W ＜ 21.0 | 5 | |
| 21.0≤W ＜ 24.5 | 21.0≤W ＜28.0 | 6 |
| 24.5≤W ＜ 28.0 | 7 | |
| 28.0≤W ＜ 31.5 | 28.0≤W ＜ 35.0 | 8 |
| 横向布载车道数（条） | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 横向车道布载系数 | 1.20 | 1.00 | 0.78 | 0.67 | 0.60 | 0.55 | 0.52 | 0.50 |
[A1-3.22] ⑥纵向折减系数：当桥梁计算跨径大于150m时，应按表1-3-6规定的纵向折减系数进行纵向折减。当为多跨连续结构时，整个结构应按最大的计算跨径考虑汽车荷载效应的纵向折减。
| 计算跨径L0（m） | 纵向折减系数 | 计算跨径L0（m） | 纵向折减系数 | |
| 150＜L0＜400 | 0.97 | 800≤L0＜1000 | 0.94 | |
| 400≤L0＜600 | 0.96 | L0≥1000 | 0.93 | |
| 600≤L0＜800 | 0.95 |
[A1-3.23] 汽车以较高的速度驶过桥梁时，桥梁产生的应力与变形比大小相等的静载引起的要大一些，这是因为汽车荷载不是慢慢地增加，而是以较快的速度突然加载于桥上，因而使桥梁发生振动。同时由于桥面不平整、车轮不圆以及发动机抖动等原因，也会使桥梁结构发生振动。这种由于荷载的动力作用使桥梁发生振动而造成内力加大的现象称为冲击效应。即桥梁不仅承受车辆荷载的重力作用，还受到一种冲击力。鉴于目前对冲击力还不能从理论上作出符合实际的精确计算，只能采用粗糙的近似方法，即以冲击系数μ来计及荷载的冲击力。《通规》（JTG D60—2015）中规定：
①钢桥、钢筋混凝土及预应力混凝土桥、圬工拱桥等上部构造和钢支座、板式橡胶支座、盆式橡胶支座及钢筋混凝土柱式墩台，应计算汽车的冲击作用。
②填料厚度（包括路面厚度）等于或大于0.5 m的拱桥、涵洞以及重力式墩台不计冲击力。
③支座的冲击力，按相应的桥梁取用。
④汽车荷载的冲击力标准值为汽车荷载标准值乘以冲击系数μ。
⑤冲击系数μ按表1-3-7。采用。
⑥汽车荷载的局部加载及在T梁、箱梁悬臂板上的冲击系数采用0.3。
[A1-3.24] ⑥纵向折减系数：当桥梁计算跨径大于150m时，应按表1-3-6规定的纵向折减系数进行纵向折减。当为多跨连续结构时，整个结构应按最大的计算跨径考虑汽车荷载效应的纵向折减。
| 结构基频f（Hz） | 冲击系数μ |
| f＜1.5 Hz | 0.05 |
| 1.5 Hz≤ f＜14 Hz | 0.1767ln f － 0.0157 |
| f＞14 Hz | 0.45 |
[A1-3.25] 位于曲线上的桥梁，应计算汽车荷载引起的离心力。汽车荷载离心力标准值为车辆荷载（不计冲击力）标准值乘以离心力系数C，离心力系数按下式计算：
$$C=\frac{v^{2}}{127R}\tag{1-3-15}$$
| 式中： | v | —— | 设计速度（km/h），应按桥梁所在路线设计速度采用； |
| R | —— | 曲线半径（m）。 |
[A1-3.26] 计算多车道桥梁的汽车荷载离心力时，车辆荷载标准值应乘以表1-3-5规定的多车道横向车道布载系数。离心力的着力点在桥面以上1.2 m处（为计算简便也可移至桥面上，不计由此引起的作用效应）。
（4）汽车引起的土压力[A1-3.27] 汽车荷载引起的土压力采用车辆荷载加载，并可按下列方法计算。
[A1-3.28] ①车辆荷载在桥台或挡土墙后填土的破坏棱体上引起的土侧压力，可按下式换算成等代均布土层厚度h（m）计算：
$$h=\frac{\sum G}{B l_{0}\gamma}\tag{1-3-16}$$
| 式中： | ΣG | —— | 布置在B×l0面积内的车轮的总重力（kN）； |
| l0 | —— | 桥台或挡土墙后填土的破坏棱体长度（m）； | |
| γ | —— | 土的重度（kN/m³）； | |
| B | —— | 桥台横向全宽或挡土墙的计算长度（m），挡土墙可按式B=13+Htan 30°计算，但计算结果不应超过挡土墙分段长度，挡土墙分段长度小于13 m时， B取分段长度，并在该长度内按不利情况布置轮重。H为挡土墙高度（m），对墙顶以上有填土的挡土墙，为2倍墙顶填土厚度加墙高。 |
当土层特性无变化，β=0°时，汽车荷载引起的土侧压力：
$$E=\frac{1}{2}B\mu\gamma H(H+2h)\tag{1-3-17}$$
| 式中： | h | —— | 汽车荷载的等代均布土层厚度（m）； |
| 其余符号意义同式(1-3-6)。 | |||
当土层特性有变化或受水位影响时，宜分层计算土的侧压力。
[A1-3.29] ②计算涵洞顶上车辆荷载引起的竖向土压力时，车轮按其着地面积的边缘向下作 角分布。当几个车轮的压力扩散线相重叠时，扩散面积以最外边的扩散线为准。
（5）汽车制动力[A1-3.30] 制动力是汽车在桥上制动时为克服其惯性力而在车轮与路面之间发生的滑动摩擦力。车轮与路面间的摩擦系数可达0.5以上，但由于一行汽车不可能同时制动，所以制动力不等于摩擦系数乘以桥上全部车道荷载。
[A1-3.31]① 制动力的计算
《通规》（JTG D60-2015）中规定：一个设计车道上由汽车荷载产生的制动力标准值为车道荷载标准值在加载长度上计算的总重力的10%计算，但公路-Ⅰ级汽车荷载的制动力标准值不得小于165kN；公路-Ⅱ级汽车荷载的制动力标准值不得小于90kN。同向行驶双车道的汽车荷载制动力标准值为一个设计车道制动力标准值的2倍；同向行驶三车道为一个设计车道的2.34倍；同向行驶四车道为一个设计车道的2.68倍。
制动力的作用方向与作用点：制动力的方向就是行车方向；其着力点在桥面以上1.2 m处。计算墩台时，可移至支座铰中心或支座底座面上；计算刚构桥、拱桥时，制动力的着力点可移至桥面上，但不计因此而产生的竖向力和力矩。
[A1-3.32] ②制动力的分配
设有板式橡胶支座的简支梁、连续桥面简支梁或连续梁排架式柔性墩台，应根据支座与墩台的抗推刚度的刚度集成情况分配和传递制动力。设有板式橡胶支座的简支梁刚性墩台，应按单跨两端板式橡胶支座的抗推刚度分配制动力。
根据支座与墩台的抗推刚度的刚度集成情况分配和传递制动力。
设有固定支座、活动支座（滚动或摆动支座、聚四氟乙烯板支座）的刚性墩台传递的制动力按表1-3-8采用，每个活动支座传递的制动力，其值不应大于其摩阻力；当大于摩阻力时，按摩阻力计算。
| 桥梁墩台及支座类型 | 应计的制动力 | 备注 | |
| 简支梁桥台 | 固定支座 | T1 | T1——加载长度为计算跨径时的制动力； T2——加载长度为相邻两跨计算跨径之和时的制动力； T3——加载长度为一联长度的制动力； T4——单跨跨径固定支座的制动力； T5——单跨跨径活动支座的制动力。 |
| 聚四氟乙烯板支座 | 0.30T1 | ||
| 滚动（或摆动）支座 | 0.25T1 | ||
| 简支梁桥墩 | 两个固定支座 | T2 | |
| 一个固定支座，一个活动支座 | T4+0.30T5（聚四氟乙烯板支座） 或T4+0.25T5（滚动或摆动支座） |
||
| 两个聚四氟乙烯板支座 | 0.30T2 | ||
| 两个滚动（或摆动）支座 | 0.25T2 | ||
| 连续梁桥墩 | 固定支座 | T3 | |
| 聚四氟乙烯板支座 | 0.30T3（聚四氟乙烯板支座） 或T4+0.25T5（滚动或摆动支座） |
||
| 滚动（或摆动）支座 | 0.25T3 | ||
- 人群荷载
[A1-3.33] 设有人行道的桥梁，在以汽车荷载计算内力时，应同时考虑人行道上人群荷载所产生的内力，人群荷载标准值按表1-3-9采用，对跨径不等的连续结构，以最大计算跨径为准。
| 计算跨径L0（m） | L0≤50 | 50＜L0＜150 | L0≥150 |
| 人群荷载（kn/㎡） | 3.0 | 3.25-0.005L0 | 2.5 |
（1）非机动车、行人密集的公路桥梁，人群荷载标准值取表1-3-9中标准值的1.15倍
（2）专用人行桥梁，人群荷载标准值为3.5 kN/㎡。
（3）人群荷载在横向应布置在人行道的净宽度内，在纵向施加于使结构产生最不利荷载效应的区段内。
（4）人行道板（局部构件）可以一块板为单元，按标准值4.0 kN/㎡的均布荷载计算。
（5）计算人行道栏杆时，作用在栏杆立柱顶上的水平推力标准值取0.75 kN/m；作用在栏杆扶手上的竖向力标准值取1.0 kN/m。
- 风荷载
[A1-3.34] 风荷载标准值按现行《公路桥梁抗风设计规范》（JTG/T D60-01）的规定计算。
- 流水压力
[A1-3.35]位于河流中的桥墩，应计算流水压力对桥墩受力影响。作用于桥墩上的流水压力标准值可按下式计算：
$$F_{w}=KA \frac{\gamma v^{2}}{2g}\tag{1-3-18}$$
| 式中： | Fw | —— | 流水压力标准值（kN）； |
| γ | —— | 水的重度（kN/m³）； | |
| v | —— | 设计流速(m/s) | |
| g | —— | 重力加速度，g=9.81m/s²； | |
| A | —— | 桥墩阻水面积（㎡），计算至一般冲刷线处； | |
| K | —— | 桥墩形状系数，见表1-3-10。 |
流水压力合力的着力点，假定在设计水位线以下0.3倍水深处。
| 桥墩形状 | K | 桥墩形状 | K | |
| 方形桥墩 | 1.5 | 尖端形桥墩 | 0.7 | |
| 矩形桥墩（长边与水流平行） | 1.3 | 圆端形桥墩 | 0.6 | |
| 圆形桥墩 | 0.8 |
- 冰压力
$$F_{i}=m C_{t}b t R_{ik}\tag{1-3-19}$$
| 式中： | Fi | —— | 冰压力标准值（kN）； |
| m | —— | 柱（桩）或墩迎水面形状系数，可按表1-3-11取用； | |
| Ct | —— | 冰温系数，可按表1-3-12取用； | |
| b | —— | 柱（桩）或墩迎水面投影宽度（m）； | |
| t | —— | 计算冰厚（m），可取实际调查的最大冰厚或开河期堆积冰厚； | |
| Rik | —— | 冰的抗压强度标准值（kN/㎡），可取当地冰温0℃时的冰抗压强度；当缺乏实测资料时，对海冰可取Rik=750 kN/㎡；对河冰，流冰开始时Rik=750 kN/㎡，最高流冰水位时可取Rik=450 kN/㎡。 |
| 迎冰面形状 | 平面 | 圆弧形 | 尖角形的迎冰面角度 | ||||
| 45° | 60° | 75° | 90° | 120° | |||
| m | 1.00 | 0.90 | 0.54 | 0.59 | 0.64 | 0.69 | 0.77 |
| 冰温（℃） | 0 | -10以下 |
| Ct | 1.0 | 2.0 |
表列冰温系数可直线内插。
2. 对海冰，冰温取结冰期最低冰温；对河冰，取解冻期最低冰温。
（1）当冰块流向桥轴线的角度L≤80°时，桥墩竖向边缘的冰荷载应乘以sinα予以折减。
（2）冰压力合力应作用在计算结冰水位以下0.3倍冰厚处。
其他可参照现行《通规》（JTG D60）的相关规定。
- 温度作用
[A1-3.37] 当桥梁结构考虑温度作用时，应根据当地具体情况、结构物使用的材料和施工条件等因素计算由温度作用引起的结构效应。
（1）线膨胀系数
各种结构的线膨胀系数可按表1-3-13取用。
| 结构种类 | 线膨胀系数（以摄氏温度计） |
| 钢结构 | 0.000012 |
| 混凝土和钢筋混凝土及预应力混凝土结构 | 0.000010 |
| 混凝土预制块砌体 | 0.000009 |
| 石砌体 | 0.000008 |
| 钢结构 | 0.000012 |
（2）温度作用标准值
①计算桥梁结构因均匀温度作用引起外加变形或约束变形时，应从受到约束时的结构温度开始，考虑最高和最低有效温度的作用效应。如缺乏实际调查资料，公路混凝土结构和钢结构的最高和最低有效温度标准值可按表1-3-14取用。
| 气温分区 | 钢桥面板钢桥 | 混凝土桥面板钢桥 | 混凝土、石桥 | |||
| 最高 | 最低 | 最高 | 最低 | 最高 | 最低 | |
| 严寒地区 | 46 | -43 | 39 | -32 | 34 | -23 |
| 寒冷地区 | 46 | -21 | 39 | -15 | 34 | -10 |
| 温热地区 | 46 | -9（-3） | 39 | -6（-1） | 34 | -3（0） |
②计算桥梁结构由于竖向温度梯度引起的效应（即太阳辐射使结构沿高度方向形成非线性的温度梯度导致结构产生次应力）时，可采用图1-3-6所示的竖向温度梯度曲线，其桥面板表面的最高温度T1规定见表1-3-15。对混凝土结构，当梁高H小于40cm时，图中 A=H-10（cm）；梁高H等于或大于40 cm时， A=30 cm。对于带混凝土桥面板的钢结构， A=30 cm，图1-3-6中的t为混凝土桥面板的厚度（cm）。混凝土上部结构和带混凝土桥面板的钢结构的竖向日照反温差为正温差乘以－0.5。
图1-3-6 竖向温度梯度（单位：cm）
| 结构类型 | T1(℃) | T2(℃) |
| 水泥混凝土铺装 | 25 | 6.7 |
| 5 cm沥青混凝土铺装层 | 20 | 6.7 |
| 10 cm沥青混凝土铺装层 | 14 | 5.5 |
③计算圬工拱桥考虑徐变影响引起的温差作用效应时，计算的温差效应应乘以0.7的折减系数。
④对于无悬臂的宽幅箱梁，宜考虑横向温度梯度引起的效应。
⑤采用沥青混凝土铺装的混凝土桥面板桥梁，必要时应考虑施工阶段沥青摊铺引起的温度影响，温度取值参照表1-3-16
- 支座摩阻力
[A1-3.38] 支座摩阻力标准值可按下式计算：
$$F=\mu W\tag{1-3-20}$$
| 式中： | W | —— | 作用于活动支座上由上部结构重力产生的效应； |
| μ | —— | 支座的摩擦系数，宜采用实测数据，无实测数据时可参照表1-3-16取用。 |
| 支座种类 | 支座摩擦系数μ | |
| 滚动支座或摆动支座 | 0.05 | |
| 板式橡胶支座 | 支座与混凝土面接触 | 0.03 |
| 支座与钢板接触 | 0.02 | |
| 聚四氟乙烯板与不锈钢板接触 | 0.06（加硅脂；温度低于-25 ℃时为0.078） | |
| 0.12（不加硅脂；温度低于-25 ℃时为0.156） | ||
| 盆式支座 | 加5201硅脂润滑后，常温型活动支座摩擦系数不大于0.03（支座适用温度为-25～+60℃）；耐寒型活动支座摩擦系数不大于0.06（支座适用温度为-40～+60℃）。 | |
| 球形支座 | 加5201硅脂润滑后，支座适用温度为-25～+60℃时，活动支座摩擦系数不大于0.03；支座适用温度为-40～+60℃时，活动支座摩擦系数不大于0.05。 | |
[A1-3.39] 偶然作用是在设计基准期内不一定出现，而一旦出现其量值很大，且持续时间很短的作用。偶然作用包括船舶的撞击作用、漂流物的撞击作用和汽车撞击作用。
[A1-3.40] 1.船舶的撞击作用
通航水域中的桥梁墩台，设计时应考虑船舶的撞击作用。其撞击作用的设计值可按下列规定采用或计算：
（1）船舶的撞击作用设计值宜按专题研究确定。
（2）四至七级内河的航道船舶撞击作用设计值，当缺乏实际调查资料时，可按表1-3-17取值。航道内的钢筋混凝土桩墩，顺桥向撞击作用可按表1-3-17所列数值的50%取值。
| 内河航道等级 | 船舶吨级DWT（t） | 横桥向撞击作用（kN） | 顺桥向撞击作用（kN） |
| 四 | 500 | 550 | 450 |
| 五 | 300 | 400 | 350 |
| 六 | 100 | 250 | 200 |
| 七 | 50 | 150 | 125 |
（3）海轮撞击作用的设计值，当缺乏实际调查资料时，可按表1-3-18取值。
| 船舶吨级DWT（t） | 3000 | 5000 | 7500 | 10000 | 20000 | 30000 | 40000 | 50000 |
| 横桥向撞击作用（kN） | 19600 | 25400 | 31000 | 35800 | 50700 | 62100 | 71700 | 80200 |
| 顺桥向撞击作用（kN） | 9800 | 12700 | 15500 | 17900 | 25350 | 31050 | 535850 | 40100 |
（4）规划航道内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、水流流速、水位变化、通航船舶类型和碰撞速度等因素作桥墩防撞设施的设计。当设有与墩台分开的防撞击的防护结构时，桥墩可不计船舶的撞击作用。
（5）内河船舶的撞击作用点，假定为计算通航水位线以上2m的桥墩宽度或长度的中点。海轮船舶的撞击作用点需视实际情况而定。
[A1-3.41] 2.漂流物的撞击作用
①漂流物横桥向撞击力设计值可按下式计算：
$$F=\frac{Wv}{gT}\tag{1-3-21}$$
| 式中： | W | —— | 漂流物重力（kN），应根据河流中漂流物情况，按实际调查确定； |
| v | —— | 水流速度（m/s）； | |
| T | —— | 撞击时间（s），应根据实际资料估计，在无实际资料时，可用1s； | |
| g | —— | 重力加速度（m/s²）， =9.81m/s²。 |
②漂流物的撞击作用点假定在计算通航水位线以上桥墩宽度的中点。
[A1-3.42] 3.汽车撞击作用
桥梁结构必要时可考虑汽车的撞击作用。汽车撞击力设计值在车辆行驶方向取1000kN，在车辆行驶垂直方向取500kN，两个方向的撞击力不同时考虑。撞击力作用于行车道以上1.2m处，直接分布于撞击涉及的构件上。对于设有防撞设施的结构构件，可视防撞设施的防撞能力，对汽车撞击力设计值予以折减，但折减后的汽车撞击力设计值不应低于上述规定值的1／6。
为防止或减少因撞击而产生的破坏，对宜受到汽车撞击的结构构件的相关部位应采取相应的构造措施，并增设钢筋或钢筋网。
[A1-3.43] 在地震区建造桥梁，必须考虑地震作用。地震作用一旦出现，时间极为短促（经常是10 s以上），并且对结构安全会产生非常巨大的影响。所谓地震作用主要是指地震时强烈的地面运动引起的结构惯性力，因而地震作用不是静力荷载，而是动力荷载；不是固定值，而是随机变值；不完全决定于地震时地面运动的强烈程度，还决定于结构的动力特性（频率与振型）。公路桥梁地震作用的计算及结构设计，应符合现行《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01）的规定。对于抗震设防烈度≥6度地区的桥梁，必须进行抗震设计；抗震设防烈度＞9度地区的桥梁和有特殊要求的大跨径或特殊桥梁，应进行专门的抗震研究和设计。
[A1-3.44] 在桥梁设计中，地震作用可采用所在地区抗震设防烈度相应的设计基本地震动加速度和反应谱特征周期以及抗震重要性系数来表征。抗震设防烈度与设计基本地震动加速度取值的对应关系见表1-3-19。
| 抗震设防烈度 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 地震动加速度峰值A | 0.05 g | 0.10 g(0.15 g) | 0.20 g(0.30 g) | 0.40 g |
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