【摘  要】本文扼要综述了目前世界各国对公路桥梁冲击系数的理论与实验研究情况，介绍了国外几个国家现在所采用公路架桥和曲桥的冲击系数、并对国外公路桥梁动为荷载的理论分析方法及最新成果作了综合报导。
【关键词】公路桥梁 冲击系数 分析理论

一．概述

    公路桥梁车辆引起的振动问题一直是工程界一个十分感兴趣的课题。它的研究自1849年WilliS开始，理论成果日益丰富。20世纪50年代BiggS假设车辆为弹簧支承的单质量刚体分析了桥梁车辆振动问题，并得到实验验证。60年代我国李国豪教授研究了拱桥的车辆振动问题。随着计算机及有限元法的出现，Veletsos 和黄提出了分析桥梁车辆振动的数值方法。80年代，我国项海帆教授指导他的博士生，对我国公路桥梁的冲击系数做了很有价值的研究。90年代Wang和黄东洲将车辆和桥梁模拟为空间结构，路面竖向的不平顺假设为一平稳各态历经的随机过程，研究了多梁式桥、斜拉桥、刚架桥、曲线桥、斜桥及箱梁桥的车辆振动问题，得到了不少重要结论。此外，我国不少学者在这一领域做了很多研究工作，限于篇幅，这里就不-一列举。

    在大量理论研究的同时，世界各国对桥梁车辆做了大量的实测研究，1958年美国AASHTO对18座跨径为 15m的公路桥梁进行了测试，结果最大位移冲击系数为 0.63，但只有5％超过0、4，最大应力冲击系数为0.41，但只有5％超过0.29。 1956～1957年加拿大在Ontario实恻 352座公路桥梁的动力放系数．最大力为0.75，但大多数不超过 0.3，已发现较大的冲击系数发生在基频为2-sHz的桥梁。1969～1971年加拿大在Ontario进行了第二次桥梁车辆振动的实测研究，实测结果最大冲击系数在 0.3～0.85之间，Page和 Leonard（1976）报告了英国交通与道路研究室对 30座公路桥梁的实测结果，冲击系数在0.1～0.75之间，他们还报导，如路面上设置一平滑的板块，冲击系数可达2.0。70年代新西兰对 14座桥梁试验结果表明冲击系数在0.1～0.7之间， 1981和 1983年澳大利亚道路委员会（ARRB）对一些短桥进行了正常运行状态下的动力测试。冲击系数的变化在 0.08到 1.32之间。他们发现轻车会引起更高的冲击系数。1980年加拿大进行了第三次大规模桥梁车辆动力测试。共有27座桥梁，桥型包括钢桥、混凝土桥及木桥，跨径在5～122m之间，桥面。引道及伸缩缝都处于好的状态。结果表明冲击系数一般在 0.45内，少量超过 0.5。瑞士 50年代到80年代对226座桥梁进行了动力测试，其中大部分是预应力混凝土桥梁，结果表明对基频为 2～4Hz的桥梁，冲击系数可达 0.7. 尽管世界各国对公路桥梁的车辆振动问题做了大量的理论与实验研究，由于车辆引起的桥梁振动的复杂性，加之在1991年之前，研究者都是采用比较简单的平面力学模型。很多重要的桥梁冲击特性都无法指示，甚至报导的结果相互矛盾。目前世界各国的冲击系数基本上是在实验基础上制订的。

二、目前一些国家的冲击系数规范

1 美国

    美国目前有两种不同的设计规范，即：1996 AASHTO标准公路桥梁设计规范和 1998AASHTO LRFD）桥梁设计规范。前者的冲击系数为跨径的函数，即

                    I＝15．24/(L＋ 38．l）

    这个公式是1931年在美国铁路规范的基础上制订的，它适用于除曲线桥外的任何一种桥梁。美国 1998 AASHTO LRFD桥梁设计规范，对设计荷载作了很大修正，它包括卡车荷载和车道荷载两部分，车道荷载不考虑冲击系数。卡车荷载的冲击系数规定为：

    桥面节点I=0.75
    疲劳与断裂 I=0.15
    其他 I＝ 0.33

    美国对曲工字梁和曲箱梁桥的冲击系数规范见表1和表2.这两个表基本上是根据数值分析得到。汽车重量与桥梁重量之比有一定限制，且限于当时的计算机速健，其分析力学模型及表中数值还需要继续研究。

2日本

    日本1996年公路桥梁冲击系数，在形式上类似美国。

3 加拿大

    加拿大OHBD（COMTC，1983）规范中的冲击系数为基频的函数【1】。 1991 OHBD（OMT，1991）规范对冲击系数作了很大改变，冲击系数为轮轴的函数。