桥梁汽车荷载效应计算器（车道荷载）

概述

依据 JTG D60-2017《公路桥涵设计通用规范》第4.3.2条。车道荷载：S = qk×(1+μ)×L/2 + Pk×(1+μ)。冲击系数μ = 0.1767ln(L) - 0.0157（简支梁）。

补充说明：⚠️该标准正在修订中。冲击系数简支梁：μ = 0.3-0.05L（L<50m时）

依据标准

• 试验/计算方法：JTG D60-2017 4.3.2

• 摘要说明：依据 JTG D60-2017《公路桥涵设计通用规范》第4.3.2条。车道荷载：S = qk×(1+μ)×L/2 + Pk×(1+μ)。冲击系数μ = 0.1767ln(L) - 0.0157（简支梁）。

• 备注说明：⚠️该标准正在修订中。冲击系数简支梁：μ = 0.3-0.05L（L<50m时）

现行标准

标准/文件	控制值或说明	附注
JTG D60-2017 公路-I级	qk=10.5kN/m, Pk=270kN	/docs/jtg-d60

计算公式

{"S": qk(1+mu)L/2+Pk(1+mu), "R_max": etaS, "M_max": etaSL/4}

参数与符号

输入参数

ID	符号	名称	单位	说明
L	L	计算跨径	m	30
qk	qk	车道均布荷载	kN/m	10.5(公路-I级)
Pk	Pk	车辆集中荷载	kN	270(公路-I级)
mu	mu	冲击系数	—	简支梁0.3-0.05L
eta	eta	横向布载系数	—	1车道=1.2 2车道=1.0

输出参数

ID	符号	名称	单位	说明
S	S	车道荷载效应	kN	车道荷载效应
R_max	R_max	最大支座反力	kN	最大支座反力
M_max	M_max	跨中最大弯矩	kN·m	跨中最大弯矩

示例数据

示例输入

名称	ID	示例值	单位
计算跨径	L	75.6	m
车道均布荷载	qk	11.62	kN/m
车辆集中荷载	Pk	396	kN
冲击系数	mu	0.53	—
横向布载系数	eta	0.64	—

主要结果

名称	ID	结果值	单位
车道荷载效应	S	1277.91	kN
最大支座反力	R_max	817.86	kN
跨中最大弯矩	M_max	15457.61	kN·m

合规判定

当前计算器仅输出计算结果，未设置强制合格/不合格判定。

参考与链接

• /docs/jtg-d60

原有补充说明

桥梁汽车荷载效应计算器（车道荷载）

概述

本计算器依据 JTG D60-2017《公路桥涵设计通用规范》第 4.3.2 条，用于计算公路桥梁车道荷载作用下的各项内力效应。适用于公路桥涵结构的汽车荷载效应分析。

> ⚠️ 该标准正在修订中，使用时请关注最新版本。

适用范围

• 适用标准：JTG D60-2017《公路桥涵设计通用规范》

• 适用等级：公路-I级、公路-II级车道荷载

• 适用桥型：简支梁、连续梁等各类梁式桥

• 计算内容：车道荷载效应 S、最大支座反力 R_max、跨中最大弯矩 M_max

计算公式

1. 车道荷载效应 S

$$S = q_k \times (1+\mu) \times \frac{L}{2} + P_k \times (1+\mu)$$

参数说明：

参数	含义	单位
$q_k$	车道均布荷载标准值	kN/m
$P_k$	车辆集中荷载标准值	kN
$\mu$	冲击系数	—
$L$	计算跨径	m
$S$	车道荷载效应	kN

公路-I级荷载取值：

• $q_k = 10.5\ \text{kN/m}$

• $P_k = 270\ \text{kN}$

公路-II级荷载取值：

• $q_k = 7.875\ \text{kN/m}$（公路-I级的 0.75 倍）

• $P_k = 202.5\ \text{kN}$（公路-I级的 0.75 倍）

2. 最大支座反力 R_max

$$R_{\max} = \eta \times S$$

参数	含义	单位
$\eta$	横向布载系数	—
$R_{\max}$	最大支座反力	kN

横向布载系数参考值：

车道数	横向布载系数 $\eta$
1 车道	1.20
2 车道	1.00
3 车道	0.78
4 车道	0.67

3. 跨中最大弯矩 M_max

$$M_{\max} = \eta \times S \times \frac{L}{4}$$

参数	含义	单位
$L$	计算跨径	m
$M_{\max}$	跨中最大弯矩	kN·m

冲击系数 μ

简支梁冲击系数

根据 JTG D60-2017 规定，简支梁的冲击系数按下式计算：

$$\mu = 0.1767 \ln(L) - 0.0157$$

简化公式（规范正文注）：

当 $L < 50\ \text{m}$ 时：

$$\mu = 0.3 - 0.05L$$

计算跨径 L (m)	冲击系数 μ
5	0.25
10	0.20
20	0.10
30	0.05
45	0
≥50	0（不考虑冲击）

使用说明

输入参数

1. 计算跨径 L（m）：桥梁计算跨径，范围 5～200m
2. 车道均布荷载 qk（kN/m）：公路-I级取 10.5 kN/m
3. 车辆集中荷载 Pk（kN）：公路-I级取 270 kN
4. 冲击系数 μ：简支梁可按 μ = 0.3 - 0.05L 估算（L < 50m）
5. 横向布载系数 η：根据车道数查表确定

输出结果

输出项	含义	单位
S	车道荷载效应	kN
R_max	最大支座反力	kN
M_max	跨中最大弯矩	kN·m

计算示例

示例：简支梁桥，公路-I级荷载

已知条件：

• 计算跨径 $L = 30\ \text{m}$

• 公路-I级：$q_k = 10.5\ \text{kN/m}$，$P_k = 270\ \text{kN}$

• 冲击系数 $\mu = 0.3 - 0.05 \times 30 = 0.05$

• 单车道：$\eta = 1.2$

计算过程：

$$S = 10.5 \times (1+0.05) \times \frac{30}{2} + 270 \times (1+0.05) = 10.5 \times 1.05 \times 15 + 283.5 = 165.375 + 283.5 = 448.875\ \text{kN}$$

$$R_{\max} = 1.2 \times 448.875 = 538.65\ \text{kN}$$

$$M_{\max} = 1.2 \times 448.875 \times \frac{30}{4} = 1.2 \times 448.875 \times 7.5 = 4039.875\ \text{kN·m}$$

注意事项

• ⚠️ 冲击系数仅适用于汽车荷载，不适用于人群荷载等其他荷载

• ⚠️ 横向布载系数与车道数、桥面宽度有关，需根据实际布载情况确定

• ⚠️ 本计算器适用于车道荷载效应计算，车辆荷载效应需另行计算

• ⚠️ 该标准正在修订中，使用时请关注最新版本

• 多车道同时布载时，需考虑多车道折减效应

参考标准

• JTG D60-2017《公路桥涵设计通用规范》第 4.3.2 条