基于交通量调查的大跨PC箱梁跨中区段疲劳应力谱

发布时间：2019-10-14 12:22

【摘要】：为分析大跨径预应力混凝土(简称PC)箱梁跨中区段在车辆荷载作用下的疲劳累积损伤,以某PC连续刚构桥为例,对车辆荷载产生的疲劳应力谱进行了研究.首先,运用实桥交通量调查数据,计算得到了等效标准疲劳车的总轴重,据此从相关设计规范中选取了标准疲劳车模型.其次,运用Newmark法进行了动力时程分析,得到了标准疲劳车通过全桥时跨中截面的内力历程,并运用雨流计数法对内力历程进行了计数处理.然后,根据实桥交通量调查数据,分析了桥梁设计基准期内疲劳荷载的循环次数.最后,依据Miner线性累积损伤理论以及桥梁实际受力状况,分别确定了200万次室内疲劳试验的等效疲劳应力幅和疲劳平均应力,由此得到了由车辆荷载产生的疲劳应力谱.
【图文】：

胎5400标准姨劳车示意

(3)欧洲规范Eurocode1［15］．欧洲规范Eurocode1EN1991-2:2003则将疲劳荷载分为5种模式，其中荷载模式3是一辆总重为480kN的标准疲劳加载车(见图5，图中ω1为车道宽度，X轴为桥梁纵轴向)，标准疲劳加载车有4个轴，每轴120kN，每轴有2个车轮，车轮与地面的接触形状为边长为0．4m的正方形．在有些情况下，需要考虑在一个车道上出现2辆车．此时，第1辆车与单个车辆模型一样，第2辆车几何外形与第1辆车一样，，但单个轴重为36kN，两辆车的中心距不小于40m．(4)《公路钢结构桥梁设计规范》(JTGD64)(征求意见稿)①．JTGD64采用了3种疲劳荷载模型．其中，疲劳荷载模型Ⅱ采用双车模型，两辆模型车轴距与轴重相同，其单车总重445kN，轴重与轴距布置见图6．计算加载时，两模型车的中心距不得小于40m．该模型车是根据文献［16］、［17］的研究结论给出的．2．2标准疲劳车的选取为了合理地选择背景桥的标准疲劳车，下面先根据该桥已有的交通量调查资料以及疲劳累计损伤理论计算出符合实际交通量的标准疲劳车总轴重，再结合以上国内外规范选取标准疲劳车．统计了背景桥1998—2010年收费车辆种类及流量，分别见表1和表2．国内外的研究均表明，只有较重的载重汽车才会引起疲劳损伤，而小型汽车不引起疲劳问题．AASHTO规定了引起疲劳的货车在交通量中的比率;BS5400规定总轴重大于276应用基础与工程科学学报Vol．23①《公路钢结构桥梁设计规范》(JTGD64)(征求意见稿)，待出版．
【作者单位】： 三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室;三峡大学土木与建筑学院;东南大学交通学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(11472160) 宜昌市自然基础科学研究与应用专项项目(A14-302-a02) 三峡大学科学基金项目(KJ20130047)
【分类号】：U441.5

【参考文献】

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本文编号：2549253