车辆超载对桥梁结构与使用寿命的影响分析
发布时间：2021-03-21 03:34
随着我国经济水平的提高和交通事业的发展,许多超载的大中型载货汽车运营在我国大量修建的桥梁上,对桥梁的安全性和使用寿命构成了极大的威胁。为了保证桥梁结构实际运营状态下的安全,对桥梁在超载车辆作用下的疲劳损伤问题进行量化研究是非常必要的,由分析得出的管理养护建议对保证桥梁的安全可靠和交通的正常通行具有非常重要的实际意义。本文在疲劳理论的基础上,以安徽省宣城市的一座大跨度斜拉桥——水阳江大桥为工程背景,应用Midas/Civil软件建立该桥的有限元模型,对其成桥状态下的模型进行设计荷载作用下的受力分析,并将车辆荷载简化成节点动力荷载施加到主梁上对车辆过桥的动力响应进行分析,获取拉索的应力时程曲线,然后运用MathCAD软件编程对应力时程进行处理并计算拉索的疲劳损伤和疲劳寿命。运用该计算疲劳损伤的方法对五种典型车辆在不同超载率下过桥引起的拉索疲劳损伤进行比较分析,得出不同超载率下的超载车辆对拉索疲劳寿命的影响;再根据相关调查研究得出的实际公路交通状况的概率分布,借助Matlab软件编程获得随机车辆荷载来模拟实际车流,将随机车辆荷载作用下拉索的疲劳损伤与设计活载作用下的进行比较分析,推算拉索实际...
【文章来源】：石家庄铁道大学河北省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
长春东荣大桥坍塌事故
吴忠市红寺堡区水套西桥时，桥面发生坍塌，货车车厢坠入桥下，事后经过调查发现事故的直接原因为桥梁的设计荷载为汽车-20 级，即可承受的最大荷载为30t，而当时坠下的货车上载有一个大型车床铸件，货物和车身自重总重量超过140 吨，是桥梁最大承载量的 4 倍多（图 1-4）；2015 年 6 月 19 日粤赣高速城南互通 CK0+224.5 匝道桥梁发生断裂，造成断裂的原因为事故中的货车严重超载且密集通行，远远超出了桥面的安全设计（图 1-5）。更有甚者，桥梁刚投入使用就因车辆超载影响使用的，如：2018 年 7 月河南郑州中牟县的贾鲁河大桥在刚建成通车四个月后桥面就出现大量破损，需要重新翻修，经调查发现该情况是由于超限车辆的频繁驶入而导致的（图 1-6）。
查发现事故的直接原因为桥梁的设计荷载为汽车-20 级，即可承受的最大荷载为30t，而当时坠下的货车上载有一个大型车床铸件，货物和车身自重总重量超过140 吨，是桥梁最大承载量的 4 倍多（图 1-4）；2015 年 6 月 19 日粤赣高速城南互通 CK0+224.5 匝道桥梁发生断裂，造成断裂的原因为事故中的货车严重超载且密集通行，远远超出了桥面的安全设计（图 1-5）。更有甚者，桥梁刚投入使用就因车辆超载影响使用的，如：2018 年 7 月河南郑州中牟县的贾鲁河大桥在刚建成通车四个月后桥面就出现大量破损，需要重新翻修，经调查发现该情况是由于超限车辆的频繁驶入而导致的（图 1-6）。图 1-1 长春东荣大桥坍塌事故 图 1-2 浙江杭州钱江三桥坍塌事故
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于车流统计的预应力混凝土连续梁桥疲劳性能评价[J]. 薛刚,孙树宝,孙晓燕. 长江科学院院报. 2018(05)
[2]重载水泥混凝土路面研究[J]. 胡永福. 民营科技. 2017(06)
[3]随机重载车辆作用下简支梁桥疲劳可靠度评估[J]. 罗媛,颜东煌,袁明,鲁乃唯. 中外公路. 2017(03)
[4]车辆荷载作用下斜拉索疲劳可靠度分析[J]. 殷志祥,高哲,冯瑶. 工业建筑. 2017(06)
[5]用于大跨斜拉桥拉索疲劳可靠度分析荷载的研究[J]. 谭冬梅,陈杰,瞿伟廉. 武汉理工大学学报. 2015(06)
[6]基于WIM的新沂河大桥车辆荷载模型研究[J]. 宗周红,李峰峰,夏叶飞,袁微微. 桥梁建设. 2013(05)
[7]基于WIM数据分析的上海长江大桥拉索疲劳应力谱研究[J]. 王永涛,胡明敏. 测试技术学报. 2013(01)
[8]基于WIM的广东省公路桥梁车辆荷载模型研究[J]. 许肇峰,王强,刘仰韶. 桥梁建设. 2012(06)
[9]车辆超载对矮塔斜拉桥可靠度影响分析[J]. 张运波,孙立伟. 铁道工程学报. 2012(11)
[10]沥青混凝土路面破坏原因及防治方法[J]. 腊润涛. 交通标准化. 2012(03)
博士论文
[1]重载交通对高速公路桥梁的疲劳影响研究[D]. 赵川.河北工业大学 2015
硕士论文
[1]基于时变可靠度理论的在役斜拉桥耐久性研究[D]. 陈永亮.兰州交通大学 2018
[2]重载铁路斜拉桥拉索疲劳及索塔锚固区应力研究[D]. 冯玉权.石家庄铁道大学 2017
[3]矮塔斜拉桥车载下拉索疲劳可靠度研究[D]. 陈泽.长沙理工大学 2016
[4]超载车辆对桥梁疲劳寿命的影响分析[D]. 朱观发.南昌大学 2014
[5]车辆荷载作用下大跨径预应力矮塔斜拉桥的疲劳分析及寿命评估[D]. 马宁.大连海事大学 2014
[6]车辆荷载运营状态对预应力简支梁桥的疲劳性能影响研究[D]. 张海萍.长沙理工大学 2014
[7]斜拉桥钢绞线拉索的可靠性分析与寿命预测[D]. 陈齐风.武汉理工大学 2011
[8]超载运营下在役RC桥梁疲劳性能研究[D]. 李书芳.重庆交通大学 2011
[9]部分斜拉桥拉索车载疲劳研究及索塔锚固分析[D]. 何震.华中科技大学 2007
[10]桥梁运营荷载状况研究[D]. 王硕.同济大学 2007
本文编号：3092239
【文章来源】：石家庄铁道大学河北省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
长春东荣大桥坍塌事故
吴忠市红寺堡区水套西桥时，桥面发生坍塌，货车车厢坠入桥下，事后经过调查发现事故的直接原因为桥梁的设计荷载为汽车-20 级，即可承受的最大荷载为30t，而当时坠下的货车上载有一个大型车床铸件，货物和车身自重总重量超过140 吨，是桥梁最大承载量的 4 倍多（图 1-4）；2015 年 6 月 19 日粤赣高速城南互通 CK0+224.5 匝道桥梁发生断裂，造成断裂的原因为事故中的货车严重超载且密集通行，远远超出了桥面的安全设计（图 1-5）。更有甚者，桥梁刚投入使用就因车辆超载影响使用的，如：2018 年 7 月河南郑州中牟县的贾鲁河大桥在刚建成通车四个月后桥面就出现大量破损，需要重新翻修，经调查发现该情况是由于超限车辆的频繁驶入而导致的（图 1-6）。
查发现事故的直接原因为桥梁的设计荷载为汽车-20 级，即可承受的最大荷载为30t，而当时坠下的货车上载有一个大型车床铸件，货物和车身自重总重量超过140 吨，是桥梁最大承载量的 4 倍多（图 1-4）；2015 年 6 月 19 日粤赣高速城南互通 CK0+224.5 匝道桥梁发生断裂，造成断裂的原因为事故中的货车严重超载且密集通行，远远超出了桥面的安全设计（图 1-5）。更有甚者，桥梁刚投入使用就因车辆超载影响使用的，如：2018 年 7 月河南郑州中牟县的贾鲁河大桥在刚建成通车四个月后桥面就出现大量破损，需要重新翻修，经调查发现该情况是由于超限车辆的频繁驶入而导致的（图 1-6）。图 1-1 长春东荣大桥坍塌事故 图 1-2 浙江杭州钱江三桥坍塌事故
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于车流统计的预应力混凝土连续梁桥疲劳性能评价[J]. 薛刚,孙树宝,孙晓燕. 长江科学院院报. 2018(05)
[2]重载水泥混凝土路面研究[J]. 胡永福. 民营科技. 2017(06)
[3]随机重载车辆作用下简支梁桥疲劳可靠度评估[J]. 罗媛,颜东煌,袁明,鲁乃唯. 中外公路. 2017(03)
[4]车辆荷载作用下斜拉索疲劳可靠度分析[J]. 殷志祥,高哲,冯瑶. 工业建筑. 2017(06)
[5]用于大跨斜拉桥拉索疲劳可靠度分析荷载的研究[J]. 谭冬梅,陈杰,瞿伟廉. 武汉理工大学学报. 2015(06)
[6]基于WIM的新沂河大桥车辆荷载模型研究[J]. 宗周红,李峰峰,夏叶飞,袁微微. 桥梁建设. 2013(05)
[7]基于WIM数据分析的上海长江大桥拉索疲劳应力谱研究[J]. 王永涛,胡明敏. 测试技术学报. 2013(01)
[8]基于WIM的广东省公路桥梁车辆荷载模型研究[J]. 许肇峰,王强,刘仰韶. 桥梁建设. 2012(06)
[9]车辆超载对矮塔斜拉桥可靠度影响分析[J]. 张运波,孙立伟. 铁道工程学报. 2012(11)
[10]沥青混凝土路面破坏原因及防治方法[J]. 腊润涛. 交通标准化. 2012(03)
博士论文
[1]重载交通对高速公路桥梁的疲劳影响研究[D]. 赵川.河北工业大学 2015
硕士论文
[1]基于时变可靠度理论的在役斜拉桥耐久性研究[D]. 陈永亮.兰州交通大学 2018
[2]重载铁路斜拉桥拉索疲劳及索塔锚固区应力研究[D]. 冯玉权.石家庄铁道大学 2017
[3]矮塔斜拉桥车载下拉索疲劳可靠度研究[D]. 陈泽.长沙理工大学 2016
[4]超载车辆对桥梁疲劳寿命的影响分析[D]. 朱观发.南昌大学 2014
[5]车辆荷载作用下大跨径预应力矮塔斜拉桥的疲劳分析及寿命评估[D]. 马宁.大连海事大学 2014
[6]车辆荷载运营状态对预应力简支梁桥的疲劳性能影响研究[D]. 张海萍.长沙理工大学 2014
[7]斜拉桥钢绞线拉索的可靠性分析与寿命预测[D]. 陈齐风.武汉理工大学 2011
[8]超载运营下在役RC桥梁疲劳性能研究[D]. 李书芳.重庆交通大学 2011
[9]部分斜拉桥拉索车载疲劳研究及索塔锚固分析[D]. 何震.华中科技大学 2007
[10]桥梁运营荷载状况研究[D]. 王硕.同济大学 2007
本文编号：3092239
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