基于WIM的随机车流建模和简支梁桥荷载效应研究

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1、桥梁建设2015年第45卷第5期(总第234期)BridgeConstruction，Vo1．45，No．5，2015(TotallyNo．234)13文章编号：1003—4722(2015)05—0013—06基于WIM的随机车流建模和简支梁桥荷载效应研究刘扬，张海萍，鲁乃唯，江楠(长沙理工大学土木与建筑学院，湖南长沙410114)摘要：为研究实际车辆运营状态下的行车参数特征及车辆荷载作用效应，基于宜泸高速南溪长江大桥路段的动态称重系统(wIM)实测数据，建立了符合宜泸高速行车车速、车距和轴重参数的概率模型，依据MATLAB软件编制随机车流模拟

2、程序，对6种跨径(6，8，10，20，3O，40m)的简支梁进行随机车流加载，得到随机车流作用下简支梁桥设计基准期内的荷栽效应极值概率分布，并与我国公路I级、英国BS5400和美国AASHTO设计荷载规范对比。结果表明：车流量和车速大小随驾驶人员作息时间呈规律性变化；纵向车距服从威布尔分布，各车道车辆分布不均衡；车辆轴重服从高斯混合多峰分布；随机车流作用下简支梁桥的实际荷载效应平均值为设计荷载效应平均值的0．82倍，满足设计要求。关键词：简支梁桥；动态承重；随机车流；车辆荷载模型；活载效应中图分类号：U448．25；U441．2文献标志码：ASt

3、udyofRandomVehicleFlowModelingandLoadEffectofSimply-·SupportedBeamBridgeBasedonWIMDataLIUYang，ZHANGHai-ping，LUNai-wei，JIANGNan(SchoolofCivilEngineeringandArchitecture，ChangshaUniversityofScience＆Technology，Changsha410114，China)Abstract：Tostudythevehicletravelingparameterchara

4、cteristicsandvehicleloadactioneffectundertheactualvehicleoperation，theprobabilitymodelsthatwerecompatiblewiththeparame—tersofthetravelingspeeds，spacingandaxleweightofthevehiclesonYibin—LuzhouExpresswaywereestablished，basedontheweigh—in—motion(WIM)testdataofthesectionoftheNanx

5、iChangjiangRiverBridgeontheexpressway．Therandomvehicleflowsimulationprogramwascompiled。usingthesoftwareMATLAB，thesimply—supportedbeamsof6kindsofthespanlength(6，8，1O，2O，30and40m)wererandomlyloadedbythevehicleflowandthemaximumvalueprobabilitydistributionoftheIoadeffectofthesimp

6、ly—supportedbeambridgeinitsdesigndatumperiodwasobtainedandwascomparedtotheprovisionsinthedesignloadspecificationsoftheChi—neseHighwayClassI，BS5400andAASHT0．Theresultsofthestudydemonstratethatthevehi—cleflowvolumeandvehiclespeedsexhibitregularchangeswiththechangeofthedriverswo

7、rkinghours．ThelongitudinalvehiclespacingfollowstheWeibulldistributionandthedistributionofthevehiclesonthedifferentlanesisnotuniform．ThevehicleaxleweightfollowstheGaussianmix—turemulti—moda1distribution．Theaveragevalueoftheactua1loadeffectofthesimply—supportedbeambridgeunderth

8、erandomvehicleflowis0．82timesofthatofthedesign1oadeffectandcan收稿日期：2