实测车流作用下大跨桥梁荷载效应极值外推法

作     者：鲁乃唯 刘扬 肖新辉 LU Nai-wei;LIU Yang;XIAO Xin-hui

作者机构：长沙理工大学土木工程学院湖南长沙410114 汉诺威莱布尼茨大学风险与可靠度研究所下萨克森汉诺威30167 长沙理工大学桥梁结构安全控制湖南省工程实验室湖南长沙410114 

基　　金：国家重点基础研究发展计划项目(2015CB057705) 国家自然科学基金项目(51378081 51878072) 湖南省自然科学基金项目(2018JJ3540) 桥梁结构安全控制湖南省工程实验室开放基金项目(18KD02) 

出 版 物：《交通运输工程学报》 (Journal of Traffic and Transportation Engineering)

年 卷 期：2018年第18卷第5期

页      码：47-55页

摘      要：提出多种密度随机车流作用效应极值的概率叠加方法,外推了公路实测车流作用下大跨桥梁的车载效应极值;阐述了基于Rice公式的界限跨阈率叠加原理,并验证了其正确性;基于中国某高速公路长期监测车流数据模拟了稀疏、一般和密集3种状态的随机车流,应用界限跨阈率叠加模型估算了某混凝土斜拉桥主梁的最大弯矩。研究结果表明:根据某高速公路实测车流数据,稀疏、一般、密集车流密度分别约为1.7、5.0、8.3veh·min-1;在数值算例中,车辆质量为45t车型占有率由0增加至80%导致最大车辆质量仅下降1.2%,而车辆质量为50t的车型占有率由0增加到20%导致最大车辆质量增加14.4%,说明多个平稳随机过程组合而成的非平稳随机过程的极值主要是由数值较大的随机过程决定;采用跨阈率叠加方法对某混合车流车辆最大质量的外推误差为2.55%,验证了将实际混合车流数据进行"车流离散"和"极值概率叠加"后得到的车载效应极值的方法的可行性;密集车流占有率从0逐渐增加至5%导致斜拉桥主梁弯矩极值增幅为33.45%;某斜拉桥设计年限内的年均交通量增长率为2.8%,对应的主梁跨中正弯矩极值超越设计标准值的概率为0.83,高于设计要求,需对桥梁车流量采取管控措施。

主 题 词：桥梁工程 车辆荷载 荷载效应极值 随机车流 动态称重 外推法 

学科分类：081406[081406] 08[工学] 0814[工学-地质类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.19818/j.cnki.1671-1637.2018.05.005

馆 藏 号：203416415...