基于实测数据的大跨桥梁疲劳标准车模型研究.pdf

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1、第1期（总第183期）No.1(SerialNo.183)2016年2月CHINAMUNICIPALENGINEERINGFeb.2016DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2016.01.002基于实测数据的大跨桥梁疲劳标准车模型研究111,2钮宏，陈源丽，田浩（1.浙江交通职业技术学院，浙江杭州，311112；2.浙江省交通科学研究院，浙江杭州，310006）摘要：车辆荷载是变异性很大的随机变量，其荷载模型因时间、地区的差异而显著不同，为确定车辆荷载的准确分布类型和统计参数

2、，需要大量的资料和实测数据。依托舟山跨海大桥WIM系统监测的车流信息，即车型、总重、轴重及轴距等进行分析，提出数值模拟所需疲劳车辆荷载的新思路和实施细则，包括确定多类疲劳标准车总重、轴重、轴距等关键问题，对我国桥梁结构疲劳标准车荷载的设计与完善具有一定的指导意义。关键词：疲劳；标准车；总重；轴重；轴距中图分类号：U441.2文献标志码：A文章编号：1004-4655（2016）01-0004-04作为公路桥梁基本可变荷载之一，车辆荷载在路桥梁疲劳设计的相关规范滞后于国际疲劳设计理各种荷载组合中占有很

3、重要的地位，而公路桥梁上论，且缺乏针对性的疲劳设计标准车辆。因此，要的车辆荷载作为一种随机变量，需采用概率论和数精细化分析舟山跨海大桥的疲劳性能必须依据该桥理统计的方法，研究其概率分布和规律。本文依据实际通行车辆信息，通过对车流量信息的统计分析舟山跨海大桥2014年7月份WIM系统采集的交通确定疲劳标准车荷载模型。流数据，以不同车辆的轴数轴组数为依据对舟山跨2疲劳标准车类型划分海大桥日常运营车辆的车型进行划分，确定舟山跨桥梁WIM系统监测数据采集车辆通过桥梁的海大桥的7类疲劳标准车；根据采集数据将通

4、行车特征，2014年全年的交通量为4184612辆，年平辆的总重、轴重、轴距等车辆信息统计进行分析，均日交通量为11464辆。其中2014年每月交通量提出适用于舟山跨海大桥的车辆疲劳荷载类型及其情况柱状图见图1，2014年7月每天的交通量柱状参数；完成基于实测数据的疲劳标准车荷载模型研图见图2。究与分析，为舟山跨海大桥钢箱梁疲劳性能的研究分析提供基础。1疲劳标准车研究进展当前国内外模拟车辆产生的疲劳荷载普遍采用的方法是设计疲劳标准车。从20世纪80年代至今，英国、美国及欧洲等一些国家，各自制订适合本

5、图12014年月舟山跨海大桥交通量柱状图国情况的钢桥疲劳荷载谱，如美国规范AASHTO、英国规范BS5400和欧洲规范Eurocode等都给出基[1-3]于安全寿命设计的设计方法。中国目前有关公基金项目：浙江省自然科学基金（LQ14E080001）；浙江省公益技术类项目（2015C33032）收稿日期：2015-09-29图22014年7月日舟山跨海大桥交通量柱状图第一作者简介：钮宏（1963—），男，讲师，本科，主要研究方向为桥梁维护与安全。公路桥梁车辆车型较多，主要分为客车和货车4钮宏，陈源丽，

6、田浩：基于实测数据的大跨桥梁疲劳标准车模型研究2016年第1期两大类。客车多为2轴，3轴客车在实际中较少，3轴3轴组、4轴3轴组、5轴3轴组、6轴3轴组、货车从2轴到9轴都有。依据舟山大桥WIM系统所以及6轴4轴组这6种类型的车辆所占比例相对较采集的数据，车辆轴数主要为2轴到6轴。2014年高，加上2轴2轴组的车辆，将舟山跨海大桥通行7月份每日不同轴数车辆占日车辆总数的比例见车辆划分为7类疲劳标准车。在后续章节中主要利图3。由图3a）可以发现2轴车所占的比例远远用监测数据确定该7类疲劳标准车的总重、

7、轴重、大于其它轴数车辆所占的比例，即舟山跨海大桥轴距等信息。通行车辆主要为2轴车，将3~6轴车在2014年7月份每日不同轴数车辆占日车辆总数的比例绘于图3b），很明显除了2轴车，剩下所占比例较高的是3轴车，6轴车次之，然后是4轴车，占比例最小的是5轴车。通过上述分析对舟山跨海大桥通行车辆的轴数情况有比较全面的了解，为后续车辆类型划分提供一定的依据。图4不同轴数与轴组数车辆所占比例示意图3疲劳标准车模型研究3.1疲劳标准车轴重分布研究取用舟山跨海大桥2014年7月份WIM数据为研究对象，对车辆的轴重与

8、总重信息进行统计分析。图5a）为2轴2轴组车辆总重的分布曲线，可以发现在1.1t处有明显峰值，说明2轴2轴组a）2~6轴车各种车型所占比例车辆的总重绝大部分为1.1t，确定2轴2轴组疲劳标准车的总重为1.1t；图5b）为2轴2轴组车辆各个轴的重量分布，发现轴1在0.6t处，轴2在0.5t处有明显峰值，因此确定2轴2轴组疲劳标准车的轴1重0.5t，轴2重0.6t。针对7类疲劳标准车重量分布下总重与轴重所占比例，确定各类车辆的总重与每个轴的重量，如图6即6轴3轴组中车总重