公路桥梁车辆荷载截尾分段概率模型及应用

发布时间：2018-06-24 10:13

  本文选题：桥梁工程 + 公路桥梁　； 参考：《中国公路学报》2017年06期

【摘要】：为了准确描述实际公路桥梁车辆荷载多峰厚尾的分布特征,利用分段函数结合多个高斯分布函数,并采用数据拟合方法,求得了车辆荷载的概率密度函数和概率分布函数表达式,建立了车辆荷载的分段截尾的多重混合高斯概率分布模型,并进一步推导了基于EM算法的多重混合高斯分布模型求解方法。根据中国实测车辆荷载的轴组特征,获得了各典型地区该分段截尾车辆荷载模型的概率分布参数。分析结果表明:该分布函数模型的拟合精度较高,能准确反映荷载分布的多峰厚尾特征;各典型地区车辆荷载轴质量分布呈现不同特点,但各地区单轴质量的首峰分布基本一致,各轴组荷载普遍超载,特别是贵州、湖北和湖南地区超载较严重;各地区双联轴、三联轴的平均轴质量超出汽车国标规定值约2倍,双联轴平均轴质量超出现行公路工程规范标准值的15%以上;实测数据显示三联轴在95%保证率下的平均轴质量约为50t。
[Abstract]:In order to accurately describe the distribution characteristics of multi-peak and thick tail of vehicle loads on highway bridges, the piecewise function is combined with multiple Gao Si distribution functions, and the data fitting method is adopted. The expressions of probability density function and probability distribution function of vehicle load are obtained, and the multi-multiple mixed Gao Si probability distribution model of vehicle load is established. Furthermore, the method of solving multiple mixed Gao Si distribution model based on EM algorithm is derived. According to the axle group characteristics of the vehicle load measured in China, the probabilistic distribution parameters of the segmented vehicle load model in each typical area are obtained. The analysis results show that the distribution function model has higher fitting accuracy and can accurately reflect the multi-peak thick tail characteristics of load distribution, and the mass distribution of vehicle load axle in various typical areas presents different characteristics. However, the distribution of the first peak of uniaxial mass is basically the same in all regions, and the overloading of each axle group is generally excessive, especially in Guizhou, Hubei and Hunan regions, and the average axle mass of double and triple axes in each region is about 2 times higher than the specified value of the automobile national standard. The average axle mass of the double axis is more than 15% of the standard value of the current highway engineering code, and the measured data show that the average axle mass of the triaxial is about 50 t under 95% guarantee rate.
【作者单位】： 中南大学土木工程学院;湖南省交通规划勘察设计院;中南公路建设及养护技术湖南省重点实验室;合肥工业大学土木与水利工程学院;
【基金】：国家自然科学基金面上项目(51078357)
【分类号】：U441.2

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本文编号：2061178