重载交通简支梁桥汽车荷载设计标准研究

汽车荷载是桥梁设计的重要技术参数,是桥梁造价的决定因素。文章根据实际调查的公路车辆轴载数据,统计分析出重载交通干线公路上汽车队列纵向间距与相应排列图,计算得到实际运行车辆的荷载效应,推荐适用于重载交通的简支梁桥汽车荷载设计标准。     

对车荷载在道路桥梁设计中的车荷载探讨

本文对重载交通道路上的交通调查,统计分析轴重、轴距和相邻汽车的纵向间距,计算其实际荷载效应,并与现行桥梁设计规范的荷载作用效应相比较,探讨重载交通道路实际车辆荷载与规范车辆荷载之间的关系,以及合理选用重载交通道路桥梁的车辆荷载,保证桥梁建设的经济与运营安全。     

公路桥梁交通荷载研究现状及展望

阐述了各国公路交通调查研究进展状况,综述了公路桥梁交通荷载调查分析与仿真模拟研究现状,总结了对桥梁结构分析影响较大的车重、轴重、车速、车距、车道及车辆行驶的横向位置等交通荷载参数的研究现状和目前仍存在的问题;最后对未来公路桥梁交通荷载调查与仿真模拟的研究方向进行了展望。     

特重车交通荷载作用下大跨拱桥动力响应分析

为研究特重车交通荷载工况作用下大跨拱桥的动力响应特点,以河北省宣大高速公路上某大桥的动态称重系统所采集的近3年的交通数据为基础,定义并提取了特重车的交通荷载工况,进而分析了不同类型特重车交通荷载工况所占比例及每个特重车交通荷载工况车辆总质量的分布规律。利用随机车流-桥梁耦合振动分析软件计算了大跨拱桥在特重车交通荷载作用下的空间动力响应,并与新旧桥梁规范中的设计车辆荷载对应的响应进行了对比。结果表明:新规范对拱桥关键部位的设计荷载定义更为保守,实测的交通荷载工况中仅有极少数特重车交通荷载工况对应的响应超过了设计车辆荷载对应的响应;对于该大跨拱桥,新桥梁规范中的设计车辆荷载能够较充分地考虑大部分特重车交通荷载作用对桥梁结构整体受力产生的不利影响。     

城市道路桥梁的疲劳荷载谱

我国针对公路及城市道路桥梁疲劳设计的车辆荷载谱还是个空白,本文以上海市内环线中山路3号桥地面道路桥梁为例,对城市道路桥梁的疲劳荷载作了研讨.在1994年和1995年两次交通调查的基础上,得到了由18类日常典型的运营车辆组成的荷载频值谱.依据等效的疲劳损伤原理,将实测的车辆荷载频值谱简化成由6类模型车辆组成的具有实用性的荷载频值谱.所建立的模型车辆荷载频值谱,对于日常车辆交通构成与本文状况相类似的其它城市道路桥梁的疲劳损伤度验算,可作为参考.     

基于WIM的北京市G103国道车辆荷载模型研究

为了评估北京市G103国道上在役桥梁的承载能力,需要对实际交通流作用下的公路桥梁车辆荷载模型进行研究。笔者基于动态称重系统WIM实测的交通轴载数据,结合JTG D60—2004《公路桥涵设计通用规范》和JTJ D62—2004《公路钢筋混凝土及预应力桥涵设计规范》中车辆荷载模型的建立方法 ,对车辆总重、轴重等参数进行统计分析,拟定符合北京市G103国道实际交通状况的车辆荷载参数,并提出了2-1-3轴型的典型6轴重型车辆荷载模型。在此基础上,分别采用实测车辆荷载模型和规范车辆荷载模型对大柳树2号桥梁的车辆活载效应进行分析,结果表明:实测车辆荷载模型各参数均与规范建议值有较大差异,其车辆活载效应比规范车辆荷载模型的计算结果增加了20%~50%,超重车辆对在役桥梁安全性能存在较大威胁。     

随机不平度激励下公路路面交通荷载特性数值分析

将路面不平度作为激励输入给交通车辆,引入功率谱密度函数PSD,采用数值分析方法,模拟了随机不平度激励下重载交通车辆随机荷载的产生机理。根据模拟结果阐明了路面结构的损伤破坏与路面表面特性及车辆载重、车速之间的依附关系,为公路动态随机交通荷载图谱的建立及路基路面结构的设计提供了依据和参考。     

公路钢桥疲劳设计荷载标准研究

为推导我国公路钢桥疲劳设计荷载标准,从实际出发,根据我国现有高速公路交通荷载现状,实地调查我国高速公路正在运营的各种车辆荷载。根据实测、统计和分析结果,采用数理统计和可靠度理论分析的方法,通过建立典型公路钢桥车辆荷载谱和连接构件应力谱模型,进行疲劳荷载谱研究。研究结果表明:我国国土面积较大,各地车辆荷载形式众多,不能简单套用欧美标准,应根据各地车辆荷载的实际情况,并结合日后进行疲劳设计使用的方便性,从疲劳致伤理论的角度,根据实际计算、分析的结果,制定出标准疲劳车辆。这一结论为疲劳设计提供了标准车辆荷载谱,填补了我国公路钢桥疲劳设计中的空白,也为公路钢桥的运营管理和养护维修提供有力的参考依据,对提高桥梁的耐久性具有现实的指导意义。     

简支梁桥在车辆荷载谱作用下的动力分析

编制程序VLS(Vehicle Load Spectrum)构造随机车辆荷载谱,利用有限元方法将不同运行状态下的随机车辆荷载谱加载于简支T型钢筋混凝土梁桥上,模拟桥梁在车辆荷载通过时的动力响应,得出了桥梁的位移时间历程曲线,同时分析了车速对桥梁冲击系数的影响。分析表明:车辆荷载谱作用下桥梁偏载作用明显;车流方向对桥梁振动的影响不大;密集运营状态下桥梁挠度是一般运营状态下的1.35倍左右;车速对桥梁冲击系数的影响非常复杂,冲击系数曲线在车辆高速和低速时均有峰值出现,总体上呈波动上升趋势。     

温度和车载对钢桥面板疲劳效应的影响分析

在服役环境和荷载作用下,正交异性钢桥面板的疲劳损伤会严重影响到桥梁结构安全。钢桥面板的疲劳荷载效应与温度、车辆荷载之间有着显著的关联性,需要深入研究温度与车辆荷载共同作用对钢桥面板焊接细节疲劳荷载效应的影响。以润扬大桥悬索桥的钢桥面板为研究对象,提出车辆荷载和温度共同作用下疲劳荷载效应的分析方法。为充分考虑温度对铺装层的影响,建立带铺装层的钢桥面板疲劳分析有限元模型。研究随机车辆荷载作用下的疲劳应力时程计算方法,包括车辆荷载作用的随机模拟方法和车辆荷载作用下的疲劳应力时程计算方法。在此基础上,借助标准疲劳车辆荷载模型,研究了温度和随机车辆荷载对疲劳荷载效应的影响。     

大跨径桥梁车辆设计荷载思考

以工程项目资料为研究背景,解析大跨径桥梁设计过程中车辆设计荷载确定方式,在分析国内车辆荷载设计标准基础上,调查大跨径桥梁交通情况,从而采取有效的设计方式对车辆荷载设计内容进行解析,实践可知,以当地所运行的车辆通行量以及车辆载荷为主要的依据,可以确定大跨径桥梁车辆荷载数值。     

桥梁结构对车辆荷载的位移敏感性检测分析

本文以武威市天祝县哈溪至古城镇四级公路改建工程杂木河4号桥为工程实例,应用Midas 有限元软件建立了桥跨结构的受力模型,从而得出了桥梁结构典型部位在车辆荷载作用下的理论变形值,并与实际车辆荷载作用下的变形值进行了对比分析,以实现桥梁结构的刚度检测。     

桥梁加固技术的应用研究和探讨

随着我国交通事业的发展,交通量快速增长,通行车辆荷载逐渐加大,桥梁的正常使用寿命越来越短,大批桥梁需要进行加固,所以有必要对现有桥梁的加固问题进行研究和探讨。本文通过自己的实践所见,介绍了几种桥梁加固的方法,对有效合理地解决公路桥梁的病害问题具有一定的指导意义。     

移动车辆对桥梁动力作用模拟简化方法的研究

对移动车辆作用下桥梁的动力反应进行研究,分别采用移动荷载和移动质量两种形式模拟车辆,通过分析桥梁在动力荷载作用下的振动方程及其挠度极值变化情况,指出自重及惯性力在桥梁挠度变形中起到的重要作用,比较了两种方法的可靠性及其适用条件。     

正交异性道路的安定分析

基于弹塑性理论的安定分析能确定结构在循环荷载作用下的最大承载力,因此可被用于分析柔性道路结构在长期车辆荷载下的极限承载力(安定极限值)。但以往的安定分析通常假设道路材料为各向同性,从而忽略了材料各向异性对道路承载力的影响。本文在考虑材料弹塑性正交异性的情况下,采用静力安定定理并结合有限元数值模拟,估算成层道路结构的安定极限值。研究发现,假设材料各向同性可能过高估计了道路在长期车辆荷载下的极限承载力。     

基于WIM实测数据的车辆荷载效应极值的预测分析

为了研究车辆荷载的发展变异对桥梁结构的影响,基于渝湛高速公路27万多个货车的动态称重系统(WIM)实测数据,通过蒙特卡罗法生成随机车流,将其加载于虚拟简支梁结构模拟车辆荷载效应,采用阈值模型(peaks over threshold model,POT模型)预测结构未来可能出现的车辆荷载效应极值,并与实测数据进行对比验证。结果表明:上述方法能够较为合理地预测车辆荷载效应极值,而按JTG D60—2015公路桥涵设计通用规范会得出偏小的结果。     

车辆荷载下连续刚构桥冲击系数分析

为了研究桥梁在移动车辆荷载作用下的动力特性和冲击系数,以某连续刚构桥为计算实例,采用有限元软件Midas/Civil建立桥梁结构的有限元模型,将车辆荷载近似模拟为三角形荷载,用时程分析法分析了车辆荷载作用下连续刚构桥的动力响应特征,分析了车辆在不同车速、不同车重作用下车辆荷载因素对连续刚构冲击系数的影响规律,并提出相应的结论,为桥梁结构在移动车辆荷载作用下的安全性、适用性提供参考依据。     

浅析公路桥梁标准疲劳车辆荷载

文章将等损伤作为理论基准,根据中国现有高速公路车辆荷载数据,对公路桥梁疲劳设计荷载进行推导,通过确定应跨径纵向修正系数以及公路桥梁疲劳车辆荷载标准车式样,最终得出完整的公路桥梁标准疲劳车辆荷载。     

公路桥梁车辆荷载效应的外推计算

车辆在公路桥梁上的出现是一个随机过程,而基于可靠度理论的桥梁设计及评估工作就要求视车辆荷载为随机过程来获取其统计参数,进而估算桥梁基准期内的最大荷载效应。在无法获得桥梁设计及评估基准期内的车辆数据时,就需要利用数理统计方法,通过短时段内的车辆数据计算并外推得到基准期内的荷载效应。该研究基于极值理论,利用实测WIM数据提出车辆荷载效应外推计算方法,并建立误差检验指标。该方法显著降低数据采集时长,从数学角度有效缩短荷载的理论外推长度。通过对误差检验指标的计算,结果表明该方法外推结果与实测结果十分接近,比其他方法具有更小的相对误差,故可为桥梁设计及评估实际工作提供有益的参考。     

车辆荷载作用下公铁两用桥梁的疲劳分析

随着大量超载车辆的出现,桥梁结构损伤加剧,降低了结构使用寿命。该文首先分析了车辆动力放大系数的计算方法,其次对荷载效应计算与统计方法进行了研究,然后通过疲劳模型的建立,对车辆荷载作用下的桥梁使用寿命进行计算,最后给出了用于桥梁荷载性能估算的有限元程序,从而进一步确定了桥梁车辆荷载对桥梁疲劳性能的影响。