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汇报人：刘健 博士
广东省公路建设有限企业
12月9~10曰
广东省公路学会桥梁学术会议
提纲
规范开发背景
规范特点
构造可靠度理论简介
三种设计措施比较
车辆荷载
荷载分布系数
设计案例
小结
规范开发背景-历史
美国从19开始编写公路桥梁设计规范，美国州公路协会于1931年刊登了《公路桥梁原则规范》(Standard Specifications for Highway Bridges），容许应力法(Allowable Stress Design) 被运用这规范中；
上世纪70年代，荷载系数设计措施（Load Factor Design) 被加入的这个规范中，该规范出版以来共有17个版本，一直到停止更新；
上个世纪80年代，荷载和抗力系数设计措施被越来越多国家采用，美国原则规范已经落后于时代规定。1986年安排了一种项目研究目前世界各个规范特点和开发新规范的可行性；
1990年，第一版《AASHTO 荷载和抗力系数桥梁设计规范》刊登（AASHTO LRFD Bridge Design Specification），共4份草稿版本
规范开发背景-目的
开发一套反应目前美，在国际桥梁设计界靠近或者达到领先地位的规范；
规范尽量具有广泛性，应包括新的构造形式，分析措施和承载力模型；
考虑到使用规范的人员和组织的广泛性，规范规定可读和易用；
要使用规范语言而不是使用教科书式语言编写规范；
鼓励在桥梁设计中使用多学科措施，尤其是在水力学和冲刷，基础设计和桥址的选择等方面；
对构造冗余度和延展性的重要性要有足够的重视。
规范开发背景-内容和创新
运用新的愈加安全的设计安全理念：荷载和抗力系数法（LRFD）；
确定四种极限状态，即服务极限状态，强度极限状态，疲劳和脆性极限状态和极端事件极限状态；
开发新的荷载系数；
开发新的抗力系数；
通过校准，确定可靠度级别，荷载和抗力系数和荷载模型之间的互相关系；
开发新的荷载模型；
修正荷载分布的分析和计算措施；
统一三种混凝土构造，即素混凝土，钢筋混凝土和预应力混凝土构造设计的体现
使用极限状态法设计基础和土力学；
扩充有关水力学和冲刷条款；
取消抗震性能分类概念，采用桥梁重要性作为评价指标的措施；
开发混凝土桥梁节段施工有关指导条款；
采用美国联邦公路局（FHWA）规范中有关船只碰撞的大部分条款；
根据冲击试验，扩充桥梁栏杆设计规范，包括为设计冲击试验提供分析措施；
引进正交异性板设计环节；
开发一套与规范相对应的规范评论。
规范特点-构造可靠度理论简介
什么是构造可靠度，可靠的指数？
：抗力
：荷载效应
：抗力和载荷的概率密度平均值和原则差
R, S 概率密度分布曲线
R-S 概率密度分布曲线
规范特点-构造可靠度理论简介
原则规范和 LRFD 规范可靠性指数
规范特点-三种设计措施比较
容许应力设计法 （ASD）
荷载，
弹性承载力，
安全系数
荷载系数设计法 （LFD）
荷载系数，
荷载，
强度折减系数，
承载力
荷载和抗力系数设计法 (LRFD)
荷载修正系数，
荷载系数，
名义荷载效应，
强度折减系数，
名义承载力，
乘上系数的承载力
规范特点-车辆荷载
原则规范 HS20卡车
LRFD规范使用了新的载荷HL-93,它包括HS20卡车和一种均匀分布力；
卡车考虑冲击系数，而均布力没有冲击系数；
持续梁桥负弯矩区域内力和桥中跨支座反力，沿桥纵向放置两辆卡车，两车相距15m，并布置均布力，所得到的构造内力和支座反力的90%作为最终设计荷载。
规范特点-荷载分布系数（1）
原则规范（ASD和LFD）中，钢混叠合梁桥内梁，横向系数等于S/D，其中，S代表纵梁的间距，D代表某一常数，
LRFD 规范中，荷载横向分布系数（钢混叠合梁桥在双车道或者多车道荷载下 ）
梁的间距，
梁跨径，
梁纵向刚度系数，
混凝土桥面板厚度
再计算出单车道的荷载横向系数和用杠杆法求的荷载横向分布系数，取最大值作为该梁的荷载横向分布系数，如是斜桥，需要乘上考虑斜度的系数。
S