基于WIM的典型城市桥梁车辆荷载状况分析

基于安装在杭州石祥路留石高架上的动态称重系统（WIM）采集的交通流和车辆荷载数据,通过对交通流量、车辆构成、轴重、车辆总重等进行分析,获取了其概率统计特性及分布规律,建立了轴载谱和车辆总重谱,并与相关文献、规范进行了比较。结果表明：一天中各时段的交通流量具有很强的潮汐规律性;2.86%的车辆轴重超过了10 t的超载标准,最大的单轴重量达39.5 t,最大车辆总重达115 t,后半夜车辆恶性超载严重;2轴车车辆总重表现为单峰分布,3轴以上车辆的总重均表现为多峰分布,5轴车和6轴车的总重表现为3峰分布;轴重大的车辆主要是超载的2轴、3轴车辆,这部分车辆对桥梁等基础设施的危害较大。这些车辆荷载特征的获取有助于区域既有桥梁安全性的合理评估,为超重车辆治理和桥梁安全管理提供帮助。     

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。     

轮载作用下钢桥面板焊缝疲劳热点应力分析

通过建立正交异性钢桥面板有限元模型,研究钢桥面板焊缝位置的热点应力历程。分析车轮荷载在不同纵向和横向位置的热点应力变化过程和应力幅,对比不同车轴类型的影响及最不利荷载作用位置。研究表明:车轮荷载纵向移动下,纵向焊缝不同位置的应力幅相同;多轴荷载损伤度计算结果与单轴荷载结果呈倍数关系,多轴荷载可等效为多倍的单轴荷载进行分析;双轮荷载中心线作用在焊缝正上方为横桥向最不利位置。     

基于实测数据的大跨桥梁疲劳标准车模型研究

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,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。     

重载下水泥混凝土路面结构分析

文章基于有限元法,针对重载车辆建立了典型水泥混凝土路面结构的三维有限元分析模型,分析了不同轴载、不同轴型作用下的水泥混凝土板应力分布状况。表明板底最大水平应力随轴重的增大而几乎成线性增大,重载将显著增大水泥混凝土板底应力;单轴轴载在板纵向边缘产生的应力大于双轴和三轴的应力。     

当量轴次与交通流量之间的关系

以大量的轴重检测数据为基础,根据当量轴次与单轴轴重和车流量之间关系,推导出不同超载情况下的当量轴次与交通流量之间的相互关系.     

桥梁超重荷载分析与限载标准确定

以陕西府店路运煤超重车辆为调查对象,由车辆载重特点和轴型分布特征将其分为9种类型;分析了此9种车辆模型超载超限情况。利用线性回归方法,得出超载与超限的函数关系,分析了二者的区别与内在联系;对道路桥梁上的超重车辆荷载,提出限载管理措施。利用等代荷载方法,与公路-Ⅰ级荷载相比较,确定出9种车型的限载系数和限载标准,评价了限载后车辆荷载特性,得出了车辆限载后提倡使用多轮、多轴的车型来装运的结论,为未来道路桥梁超重荷载管理、交通运输与路政管理提供理论依据与支持。     

空心板梁桥梁底纵向裂缝分析

研究高速公路空心板梁桥梁底纵向裂缝的典型病害,对13m的空心板梁桥施工过程的受力状态和空间变形进行了数值模拟,着重研究了超载和铰缝失效对梁体纵向裂缝的影响。研究结果显示:空心板梁底在预应力钢绞线张拉后,纵向正应力处于受压状态;当施工过程及车辆荷载组合后,梁底纵向正应力依然处于受压状态;0.96倍超载系数,梁底纵向不会开裂。超载系数为0.96~1.5倍,梁体有开裂风险;1.5倍超载系数,梁体纵向开裂;铰缝刚度损伤不会对空心板底板横向正应力产生显著影响。     

重载交通对沥青路面早期破坏的力学分析

针对济青高速公路新罩路面的早期破坏,进行了超载车辆的轴重及其轮胎接地面积和压力的调查,基于重轴轴载的作用图式,分析了重载交通作用下该沥青路面各结构层的力学响应,指出了重载是造成济青高速公路出现早期破坏的主要原因。     

水泥混凝土路面极限荷载与应力分析

采用弹性地基上五块有限尺寸板组成的多板系统有限元模型,对单轴和多连轴车辆荷载作用下水泥混凝土路面的极限荷载和应力进行了分析。多连轴车辆荷载作用下板底横向拉应力较大,这会造成水泥混凝土路面出现纵向断裂,而不是设计时所假设的出现横向断裂。因此,横向拉应力大是目前水泥混凝土路面出现大量纵向开裂的原因之一。在目前公路交通运输车辆呈现多轴化,并且超载严重的情况下,水泥混凝土路面设计应当充分考虑不同轴型车辆所占比例和最大拉应力方向的变化,使路面设计更符合实际状况。