在进行移动荷载分析中,CSiBridge可通过导入规范中的车辆荷载来实现车辆荷载的定义。由于一些工程师对外国规范接触较少,对导入的规范车辆荷载存在一些疑问,这里就针对软件中的英国规范BS5400中的车辆荷载进行解释;
荷载>车辆>导入车辆>选择Great Britain,如图-1所示。
图-1 导入车辆荷载
说明:
1) 标准车辆荷载
HA:表示标准车辆荷载;
HB:表示特种车辆荷载;
2) 车辆的荷载的横向布置
HB-HA1:表示特种车辆在一个车道上布置;
HB-HA2a:表示特种车辆在两个车道上采用a方式布置;
HB-HA2b:表示特种车辆在两个车道上采用b方式布置。
RL:表示铁路荷载。
结合规范对程序中的车辆荷载进行说明:
1.标准车辆荷载
BS5400:part2中的汽车荷载包括HA荷载和HB荷载;HA荷载代表英国正常公路交通荷载;HB是特种车辆荷载。
1) 额定的HA荷载由UDL(均布荷载)和KEL(集中荷载)组成,如图-2所示
UDL根据加载长度L的不同分为以下形式:
L≤30m时UDL=30KN/m;
L>30m时UDL=151(1/L)0.475 KN/m,但不小于9KN/m 。
图-2 HA荷载布置图
2) 额定的HB荷载为特殊车辆荷载,为4个轴16个车轮的车载。一个单位的HB荷载为每个轮重2.5kN,每个轴重4×2.5=10kN。HB荷载最小为25个单位,如有确切的依据时可增加到45个单位。车辆总宽度为3.5m,总长度按最不利效应分别取10、15、20、25或30m,其对应的两内轴间隔分别取6、11、16、21或26m。HB荷载的平面和车轮布置如图-3所示。
图-3 HB荷载布置图
HA荷载与HB荷载组合时按荷载最不利情况布置HB荷载,HB荷载前后25m范围内不得考虑其他荷载,25m范围外布置HA荷载。
2.车道布置
BS5400中的车道有总车道,分车道,加载分车道三个概念。其中总车道的宽度指两突起的路牙之间的宽度,当无突起路牙时,即为两护栏之间的距离,但要扣除护栏建筑的收进量(每边护栏距车道边的距离大于0.6m,小于1.0m);分车道指划在桥的总车道面上供正常行车使用的宽度;加载分车道指在总车道上专为施加活荷载而划分的分车道。
当总车道的宽度L<4.6m时,应将总车道按加载分车道n=L/3划分。n为非整数时,其小数部分所承受的荷载为n的小数与一个分车道的活载的乘积。
当总车道的宽度L≥4.6m时,应按表-1中的整数将分车道进行等分:
表-1:BS规范车道数量表
总车道宽度L(m)
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加载分车道的数量n
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4.6m≤L≤7.6m
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2
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7.6m<L≤11.4m
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3
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11.4 m<L≤15.2m
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4
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15.2 m<L≤19.0m
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5
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19.0 m<L≤22.8m
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6
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分离式车道的加载分车道的数目为各单个总车道的加载分车道数的总和。
2.1 HA荷载在总车道上的横向加载
当n≤1时,HA荷载在单一的加载分车道上满布;
当1<n≤2时,HA荷载在两个加载分车道上满布;
当n>2时,HA荷载在两个加载分车道上满布,其他车道上布置1/3的HA荷载,如图-4所示。
图-4 HA荷载横向加载图示
2.2 HB荷载在总车道上的横向加载
HB荷载可以完全位于一个加载分车道上,也可以跨在两个加载分车道上。对于任一上部结构,或对支撑两个或多个上部结构的任一下部结构,都只要求考虑一个HB荷载。
A. HB荷载位于一个加载分车道内,其加载方式如图-5所示。
图-5 HB-HA1(HB荷载位于一个加载分车道)
B. HB荷载位于两个加载分车道内,其加载方式共两种HB-HA2a和HB-HA2b,如图-6和图-7所示。
图-6 HB-HA2a(HB荷载位于两个加载分车道)
图-7 HB-HA2b(HB荷载位于两个加载分车道)