BS EN 1991-2:2003 欧洲规范1——结构作用 第2 部分:桥梁结构的普通车辆荷载作用
Eurocode 1. Actions on structures. Traffic loads on bridges
前言 16
欧洲规范计划的背景 16
欧洲规范应用的状况和领域 18
国家规范执行欧洲规范 19
欧洲规范与产品通用技术规格(ENs和ETAs)间的联系 19
EN1991-2的附加信息 20
对EN1991-2国家附件 22
第一章 概述 28
1.1 范围 28
1.2 标准化参考 29
1.3 原则和应用规则的区别 30
1.4 名词和定义 31
1.4.1. 通用术语和一般定义 31
1.4.2 公路桥梁的术语和定义 33
1.4.3 铁路桥梁的术语和定义 34
1.5 符号 36
1.5.1 通用符号 36
1.5.2 第四章和第五章里的符号 36
1.5.3 第六章里的符号 38
第二章 作用的分类 45
2.1 概述 45
2.2 可变作用 45
2.3 偶然设计情况下的作用 47
第三章 设计情况 48
第四章 公路桥梁上的交通作用和其它作用 49
4.1 应用场合 49
4.2作用的表现 49
4.2.1 公路交通荷载模型 49
4.2.2 加载类 50
4.2.3 行车道的车道划分 50
4.2.4 设计车道的位置和计数 51
4.2.5 各车道上荷载模型的应用 52
4.3 竖向荷载-标准值 53
4.3.1 一般和辅助设计状况 53
4.3.2 荷载模型1 54
4.3.3荷载模型2 57
4.3.4荷载模型3(特殊车辆) 58
4.3.5荷载模型4(人群荷载) 59
4.3.6 集中荷载的分布 59
4.4 水平力-标准值 60
4.4.1 制动和加速力 60
4.4.2 离心力和其它横向力 61
4.5 公路桥梁上的交通荷载群 62
4.5.1 复合作用标准值 62
4.5.2 复合作用的其它代表值 64
4.5.3 短暂设计状态荷载组 64
4.6 疲劳荷载模型 65
4.6.1 概述 65
4.6.2疲劳荷载模型1(与LM1相似) 68
4.6.3疲劳荷载模型2(一组“频遇”卡车) 68
4.6.4疲劳荷载模型3(单个车辆模型) 69
4.6.5疲劳荷载模型4(一组“标准”卡车) 70
4.6.6疲劳荷载模型5(基于已记录公路交通数据) 72
4.7 偶然设计状况下的作用 73
4.7.1 概述 73
4.7.2 桥下车辆撞击力 73
4.7.2.1作用于墩和其它支承构件的撞击力 73
4.7.2.2作用于桥面板的撞击力 74
4.7.3 桥上车辆作用 74
4.7.3.1公路桥梁人行道和自行车道上的车辆 74
4.7.3.2作用于路缘的撞击力 75
4.7.3.3作用于车辆约束系统的撞击力 76
4.7.3.4作用于结构构件的撞击力 77
4.8 人行防护墙上的作用 77
4.9 桥台和桥梁附近墙体结构上的荷载模型 78
4.9.1 竖向荷载 78
4.9.2 水平力 78
第五章 人行道、环行轨道和人行桥上的作用 80
5.1 应用场合 80
5.2 作用表示 80
5.2.1 荷载模型 80
5.2.2 加载类 81
5.2.3 荷载模型应用 81
5.3 竖向荷载的静力模型-标准值 81
5.3.1 概述 81
5.3.2 加载类 82
5.3.2.1均布荷载 82
5.3.2.2集中荷载 82
5.3.2.3服务车辆 83
5.4 水平力的静力模型-标准值 83
5.5人行桥上的交通荷载群 83
5.6 人行桥偶然设计状况下的作用 84
5.6.1 概述 84
5.6.2 桥下公路车辆撞击力 84
5.6.2.1墩上撞击力 84
5.6.2.2桥面撞击力 85
5.6.3 桥上偶然出现的车辆 85
5.7 人行荷载的动力模型 86
5.8 防护墙上的作用 86
5.9桥台和桥梁附近墙体结构上的荷载模型 87
第六章 铁路桥梁上的轨道交通作用和其它作用 88
6.1 应用场合 88
6.2 作用的表现-自然和轨道交通荷载 89
6.3 竖向荷载-标准值(静力效应)、荷载的偏心和分布 90
6.3.1 概述 90
6.3.2 荷载模型71 90
6.3.3荷载模型SW/0和SW/2 91
6.3.4荷载模型-“空载列车” 92
6.3.5 竖向荷载的偏心(荷载模型71和荷载模型SW/0) 92
6.3.6 轴向荷载在铁轨、枕木和道碴上的分布 93
6.3.6.1 点荷载或轮荷载在铁轨上的纵向分布 93
6.3.6.2荷载在枕木和道碴上的纵向分布 94
6.3.6.3 作用在枕木和道碴上的横向分布 95
6.3.6.4 土方工程上的等效竖向荷载和土压力效应 97
6.3.7 非公共步道上的作用 98
6.4 动力效应(包括响应) 98
6.4.1 简介 98
6.4.2 影响动力行为的因素 99
6.4.3 一般设计准则 99
6.4.4 进行静力或动力分析的要求 100
6.4.5 动力因子Ф(Ф2, Ф3) 103
6.4.5.1 应用场合 103
6.4.5.2动力因子Ф的定义 104
6.4.5.3 决定性长度LФ 105
6.4.5.4 折减动力效应 107
6.4.6 进行动力分析的要求 108
6.4.6.1 加载和荷载组合 108
6.4.6.2 要考虑的速度 112
6.4.6.3 桥梁参数 114
6.4.6.4 模拟结构的激励和动力性能 115
6.4.6.5极限状态验算 118
6.4.6.6需要动力分析的疲劳附加验算 119
6.5 水平力-标准值 120
6.5.1 离心力 120
6.5.2 摆动力 126
6.5.3 牵引和制动导致的作用 126
6.5.4 可变作用下结构和轨道的联合响应 128
6.5.4.1 一般性原则 128
6.5.4.2 影响结构和轨道联合作用的参数 129
6.5.4.3 需要考虑的作用 131
6.5.4.4 结构/轨道联合系统的建模和计算 132
6.5.4.5 设计准则 134
6.5.4.6 计算方法 135
6.6 列车经过产生的空气动力作用 139
6.6.1 概述 140
6.6.2 平行于轨道的简单竖直表面(例如,声屏障) 140
6.6.3 轨道上方的简单水平表面(例如,上面的保护结构) 142
6.6.4轨道附近的简单水平表面(例如,无立墙的檐篷台) 142
6.6.5 轨道沿线具有竖直、水平、斜表面的多表面结构
(例如,弯曲声屏障,有立墙的檐篷台等等) 143
6.6.6 接近轨道距超过限定长度(达到20m)结构的平面(轨道上方的
水平面并且至少有一个立墙,例如,脚手架,暂时建筑) 144
6.7 铁路桥上的火车脱轨和其它作用 145
6.7.1 铁路桥上铁路事故导致的脱轨作用 145
6.7.2 对偶然设计状况一个结构下或结构附近脱轨和其它作用 147
6.7.3 其它作用 147
6.8 铁路桥上交通荷载的应用 148
6.8.1 概述 148
6.8.2 荷载群-多成分作用下的标准值 151
6.8.3荷载群-多成分作用下的其它代表值 153
6.8.3.1 多成分作用的经常值 153
6.8.3.2 多成分作用的拟永久值 153
6.8.4 瞬态设计情况下的交通荷载 154
6.9 疲劳分析的交通荷载 154
附件A (内容提要)公路桥梁上的特殊车辆模型 156
A.1 应用范围和场合 156
A.2 特殊车辆的基本模型 156
A.3特殊车辆荷载模型在行车道上的应用 159
附件B (内容提要)基于交通记录的公路桥梁评价办法中所采用
的疲劳寿命评价 163
附件C (标准)真实列车的动力因子1+φ 168
附件D (标准)铁路结构疲劳评价的基础 170
D.1 疲劳作用的假设 170
D.2 一般设计方法 171
D.3 疲劳分析下的列车类型 171
附件E (内容提要)荷载模型HSLM的有效限值和从HSLM-A中对通用
车列选择 178
E.1 荷载模型 HSLM的有效性限值 178
E.2 从HSLM-A选择一个通用火车 180
附件F (内容提要)若不需进行动力分析则必须满足的准则 190
附件G (内容提要)用于确定结构共同响应和轨道在变化
作用时的方法 196
G.1 说明 196
G.2 计算方法的有效性限值 196
G.3 包括一个单桥面的结构 198
G.4 包含一个连续桥面的结构 205
附件H (内容提要)在瞬态设计情况下的轨道交通荷载模型 209
第一章 概述
1.1 范围
(1)EN 1991-2定义了公路交通相关强加荷载(模型和代表值)、人群作用和包括动力效应、离心作用、制动作用、冲击作用和偶然设计状况作用的铁路交通。
(2)EN 1991-2中定义的强加荷载应用于新桥设计,该设计包括,墩、桥台、竖墙、翼墙和侧翼墙等等,还有它们的基础。
(3)EN 1991-2中定义的荷载模型和值用于邻近公路和铁路线路挡土墙的设计。
备注:只对某些模型,EN 1991-2定义了适用条件。除了这些,EN 1990到EN1999需要提供地下结构、挡土墙和隧道设计的适用条件。国家附件中可能给出了个别工程的补充条件。
(4)EN 1991-2与EN 1990(特别是A2)EN 1991到EN1999联合使用。
(5)第一章给出定义和符号。
(6)第二章说明了公路桥梁、人行桥(或自行车道桥)和铁路桥的加载原理。
(7)第三章是关于设计状况的并给出同时发生交通荷载模型和联合非交通作用的指导。
(8)第四章定义了:
-由作用于公路桥梁上的交通作用产生的强加荷载(模型和代表值),还有它们之间相互组合条件和与人群、自行车交通(见第五章)组合的条件;
-其它作用,特别是对公路桥梁设计。
(9)第五章定义了:
-人行道、自行车道和人行桥上的强加荷载(模型和代表值);
-其它作用,特别是对人行桥设计。
(10)第四章和第五章也定义了由车辆约束系统和人行防护墙传递到结构上的荷载。
(11)第六章定义了:
-由作用于桥梁上的铁路交通产生的强加作用;
-其他作用,特别是对公路桥梁的设计和邻近铁路结构。
1.2 标准化参考
本欧洲规范配合有其它出版物中过期的、未过期的参考资料和规定。这些被引用的标准参考被放在文章中合适的位置,其出处罗列其后。对于过期的参考资料,只有当其修正或校订过才能应用于本欧洲规范标准中,对于未过期参考资料,使用相关的最近一期(包括修正)。
EN 1317 公路约束系统
第一部分:试验方法的专有名词和一般标准
第二部分:性能级别、试验标准和安全防护试验方法
第六部分:人行约束系统,人行防护墙
备注:本规范作为准欧洲规范出版。标准条款或标准条款的备注引用的下列已出版或准备出版的欧洲规范:
EN 1990 欧洲规范: 结构设计基础
EN 1991-1-1 欧洲规范1: 结构上的作用:部分1-1:总作用-建筑的密度、自重荷载
EN 1991-1-3 欧洲规范1: 结构上的作用:部分1-3:总作用-雪荷载
准备EN 1991-1-4 欧洲规范1: 结构上的作用:部分1-4:总作用-风作用
准备EN 1991-1-5 欧洲规范1: 结构上的作用:部分1-5:总作用-地震作用
准备EN 1991-1-6 欧洲规范1: 结构上的作用:部分1-6:总作用-施工期间作用
准备EN 1991-1-7 欧洲规范1: 结构上的作用:部分1-7:总作用-偶然作用
EN 1992 欧洲规范2: 混凝土结构设计
EN 1993 欧洲规范3: 钢结构设计
EN 1994 欧洲规范4: 钢混复合结构设计
EN 1995 欧洲规范5: 木结构设计
EN 1996 欧洲规范6: 圬工结构设计
EN 1997 欧洲规范7: 岩土设计
EN 1998 欧洲规范8: 抗震结构设计
EN 1999 欧洲规范9: 铝结构设计