問題描述:
CSiBridge中選擇AASHTO規(guī)范導(dǎo)入車輛荷載時(shí),有三種類型的車輛荷載:HL-93K、HL-93M、HL-93S,這三種荷載的含義是什么,如何選用?
解答:
依據(jù)《AASHTO
LRFD》規(guī)范,作用于橋面或附屬結(jié)構(gòu)上的車輛活載為HL-93,該荷載包含標(biāo)準(zhǔn)卡車荷載或雙軸卡車荷載與車道荷載的組合。
a.標(biāo)準(zhǔn)卡車荷載,依據(jù)規(guī)范(3.6.1.2.2條)標(biāo)準(zhǔn)卡車設(shè)有一個(gè)前軸,軸重為8kip。設(shè)有兩個(gè)后軸,軸重均為32kip。第一個(gè)后軸與前軸相距14ft,兩個(gè)后軸軸距變化范圍為14至30ft。車輪的橫向間距為6ft。
b.雙軸卡車荷載,依據(jù)規(guī)范(3.6.1.2.3條)有兩個(gè)重軸構(gòu)成,軸重均為25kip,輪距間隔4ft,車輪橫向間距為6ft。
c.車道荷載,依據(jù)規(guī)范(3.6.1.2.4條)為0.64kip/ft沿縱向均勻分布的均布載荷,橫向假定設(shè)計(jì)車道載荷在10.0ft寬度上均勻分布,均布荷載不考慮沖擊系數(shù)。
依據(jù)規(guī)范(3.6.1.3.1條),最大車輛活載效應(yīng)取下列三種情況中的最大者:①雙軸卡車荷載與車道荷載進(jìn)行組合;②車道荷載與一輛標(biāo)準(zhǔn)卡車(變軸距)荷載相組合;③對(duì)于恒載兩個(gè)反彎點(diǎn)之間的負(fù)彎矩區(qū)或中間墩的反力,取設(shè)計(jì)車道荷載的90%與兩輛標(biāo)準(zhǔn)卡車荷載的90%相組合。兩輛標(biāo)準(zhǔn)卡車在布置時(shí),前車后軸與后車前軸之間的距離不應(yīng)小于50ft,同時(shí),每輛卡車的兩個(gè)32kip
后軸的軸距等于14ft。
因此在進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)時(shí),需要考慮上述三種不同的車輛荷載組合效應(yīng)。為此CSiBridge依據(jù)HL-93車輛活載要求,設(shè)置了三種不同的車輛荷載:HL-93K、HL-93M、HL-93S,具體解釋如下圖所示。

HL-93M:指定的車輛代表AASHTO標(biāo)準(zhǔn)HL-93荷載,由規(guī)范指定的雙軸卡車(tandem)及設(shè)計(jì)車道荷載組成,對(duì)應(yīng)規(guī)范組合①。
HL-93K:指定的車輛代表AASHTO標(biāo)準(zhǔn)HL-93荷載,由規(guī)范指定的標(biāo)準(zhǔn)卡車及設(shè)計(jì)車道荷載組成,對(duì)應(yīng)規(guī)范組合②。
HL-93S:指定的車輛代表AASHTO標(biāo)準(zhǔn)HL-93荷載,由規(guī)范指定的標(biāo)準(zhǔn)卡車及設(shè)計(jì)車道荷載的90%組成。每一輛卡車的軸距為固定的14ft,領(lǐng)頭車的后軸與尾車的前軸距離從50ft至車道長(zhǎng)度變化,對(duì)應(yīng)規(guī)范組合③。該車輛只是用作計(jì)算支座負(fù)彎矩和內(nèi)側(cè)橋墩支座反力。如果無法布置合適的車輛,所有的反應(yīng)量將為零。
注意:對(duì)于上述車輛荷載,導(dǎo)入時(shí)程序默認(rèn)通過參數(shù)im考慮卡車荷載的沖擊系數(shù)。該沖擊系數(shù)僅對(duì)卡車重軸的集中荷載有影響,車道均布荷載不受影響。如im=33(百分比),車輛的所有重軸集中荷載將乘以系數(shù)1.33。
因此在需要使用HL-93車輛荷載時(shí),可直接從程序自帶的車輛荷載數(shù)據(jù)庫中導(dǎo)入HL-93K、HL-93M、HL-93S車輛荷載,然后將其指定到一個(gè)車輛組當(dāng)中即可滿足規(guī)范車輛荷載組合要求。