基于合成车流的桥梁车辆荷载效应极值预测
2012-07-31周小燚
同济大学学报(自然科学版) 2012年10期
阮 欣,周小燚,郭 济
(同济大学 桥梁工程系,上海200092)
车辆荷载是影响公路桥梁安全和使用寿命的关键因素之一,建立特定地点(site-specific)的车辆荷载模型对新建桥梁设计和既有桥梁评估都具有十分重要的意义[1].现有规范的车辆荷载取值多基于部分区域的短期交通流采集,通过统计分析将数据结果扩展为统一的车辆荷载标准.这样的荷载标准适用于常规设计,对于精度要求更高的桥梁关键构件设计或是在役桥梁评估,应结合实际车辆荷载特征,研究建立特定地点车辆荷载模型.研究表明:小跨径桥梁的荷载效应受单个重车影响明显,其荷载模型主要关注车重、轴重、轴距等车辆数据;大跨径桥梁的车辆荷载需要考虑多辆车同时作用的情况,除基本的车辆数据外,还需进一步考虑车速、车头时(间)距、车型车道分配规律等交通流数据,后者可与前述车辆数据共同组成反映实际运营状态的车流数据[2].
目前,采用特定地点的实测车流数据被视作桥梁车辆荷载研究的发展趋势,而基于短期车流数据的荷载效应极值预测是其主流方法[3-4].国外学者开展的研究,多通过动态称重(WIM)系统采集短期的实测车流数据,在其基础上运用不同方法预测荷载效应极值[5-7].然而,我国现阶段的实际情况是:收费站的静态车辆数据以及高速公路的交通流数据相比于WIM车流数据更为充足.因此,若能将静态的车辆数据与交通流数据合成为模拟车流(以下……
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