附录J 荷载计算

    式中：P_p——作用于一个墩（架）上的动水压力（kN）；

          γ——水的容重（kN/m³）；

          ν_d一一河（渠）道水流的设计流速（m/s）；

          g——重力加速度（m/s²）；

          A_p——墩（架）阻水面积，即河（渠）道水面以下至一般冲刷线处墩（架）在水流正交面上的投影面积（m²）；

          k_p——墩（架）形状系数，可按表J.0.1选用。

J.0.2  位于河（渠）道中的墩（台）承受的漂浮物或船只撞击力可按下式估算：

    式中：p_d——漂浮物或船只的撞击力（kN）；

          W_d——漂浮物或船只的重力（kN），应根据实际情况或调查确定；

          V_c——水流速度（m/s）；

          t_d——撞击时间（s），如无实际资料时，可取t_d＝1.0s。

J.0.3  槽身支座产生的摩阻力可按下式计算：

    式中：F——支座摩阻力（kN），其方向与位移方向相反；

          V——作用于活动支座的竖向反力（kN）；

          f_b——支座的摩擦系数，可按表J.0.3选用。

J.0.4  温度荷载计算应符合下列规定：

    1  简支或双悬臂梁式渡槽槽身等静定结构因温度变化影响，槽身长度产生的伸长或缩短值AL可按下式；

    式中：a——线膨胀系数，各种结构的线膨胀系数见表J.0.4；

          △t——温度变幅值，温度上升时△t＝T₁-T₂，温度下降时△t＝T₃-T₂ 。其中T₁、T₃为当地最高和最低月平均气温（℃），T₂为槽身浇筑或安装时的气温（℃）；

          ｌ_t——构件的长度（m）。

    2  拱、桁架等超静定结构在均匀的温度升高或降低作用下将在结构内产生温度应力，温度应力随温度变幅和结构刚度的增大而加大，可用结构力学等方法求得。温度变幅值△t为当地最高和最低月平均气温与封拱温度的差值。封拱温度应取封拱时的当地实际温度，或者选择低于当地年平均气温的预估温度进行估算。

    3  重要的大型渡槽，必要时还应考虑日照辐射、槽内水温等引起的温度应力。可通过试验确定其边界条件，采用数学模型计算其温度场与温度应力。

    4  混凝土及钢筋混凝土倒虹吸管在管内外壁温差作用下，将产生温度应力，温度应力大小与温度变幅、浇筑温度、管壁厚度、弹性模量等有关，可由结构力学方法求得。管内外壁温差及其分布可按下列情况分别计算；

      1）对地下埋管，管外壁混凝土表面温度T_e和管内壁混凝土表面温度T_i，沿环向可近似看作均匀分布，沿环向各点内外壁温差T_d＝T_e-T_i，为一常数，无实测资料时，可近似取T_d＝±3℃～5℃。

      2）施工中未覆盖土的露天管和架空梁式管，管内壁表面温度厂接近水温，可按日平均气温考虑，并视为均匀分布。管外壁温度视不同部位而异：管顶T_e较日最高气温约高12℃～16℃；管脚T_e接近日最高气温；管底T_e可近似取日平均气温，由管顶到管脚一段中，管外壁表面混凝土温度按沿环向直线变化规律计算。

      3）管壁环向温度分布曲线，对称于管的垂直轴线。

      4）管壁内温度沿管的径向为曲线分布，可用下式表示：

    式中：y——计算点至管中心的距离（m）；

          y₀——管的内半径（m）；

          y₁——管的外半径（m）；

          Td（ψ）——管内外温差（℃）；

          n——指数，随管壁厚度δ而变；当100mm＜δ≤200mm时，n＝2；当200mm＜δ≤400mm时，n＝3；当δ＞400mm时，n＝4。    

      5）计算管道纵向应力的温差为管道浇筑温度与运行期最低温度之差。

J.0.5  渡槽风压力应按下列公式计算：

    1  对于较高的排架、梁式渡槽，基本自振周期T（s）可按下式计算：

    式中：H——槽身重心至地面的高度（m）；

          M——搁置于排架顶部的槽身质量（空槽情况）或槽身及槽中水体的总质量（kg）；

          E——排架材料的弹性模量（N/m²）；

          J—一排架横截面的惯性矩（m²）；

          A——为排架的横截面面积（m²）；

          P——排架材料的密度（kg/m³）。

    2  横槽方向垂直作用于渡槽表面的风压力应按下列公式计算：

    式中：W_k——风压力（kPa）；

          W₀——基本风压（kPa），当有可靠风速资料时，按公式（J.0.5-3）计算，其中V₀（m/s）为当地比较空旷平坦地面离地10m高处统一所得的30年一遇10min平均最大风速；如无风速资料，应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009中全国基本风压分布图采用，但不应小于0.25kPa；

          μ_t——地形、地理条件系数，对于与大风方向一致的谷口、山口，可取μ_t＝1.2～1.5；对于山间盆地、谷地等闭塞地形，则取μ_t＝0.75～0.85；

          β_Z——Z高度处的风振系数，对于高度较大的排架、梁式渡槽，当结构的基本自振周期T大于0.25s时，应计入风振影响，β_Z值可按表J.0.5-1采用。不属于上述情况者可不考虑风振影响，取β_Z＝1.0；

          μ_z——风压高度变化系数，按表J.0.5-2选用。表中离地面高度一栏，对于槽身，指风力在槽身上的着力点（即迎风面的形心）距地面的高度；对于排架或槽墩，指排架顶或墩顶距地面的高度。若槽墩（架）很高，可沿高度方向分成若干段，各段选用相应的风压高度变化系数值；

          μ_s——风载体型系数，可按表J.0.5-3所列数值选用。对于重要的具有特殊结构形式的渡槽，风载体型系数应由风洞试验确定。