基于元胞自动机的山区低等级公路桥梁疲劳荷载谱研究
发布时间：2021-12-18 02:38
云南省山区低等级公路数量众多,公路运输是主要的运输方式,超载超限十分普遍。采用准确的疲劳车辆荷载谱进行抗疲劳设计和疲劳寿命评估是保证桥梁结构运营安全的关键。目前针对山区低等级公路桥梁疲劳荷载谱研究非常有限,同时随机车流模拟正在由静态交通流向实际交通流发展,研究的关键是准确获取交通荷载数据。本文以云南省山区低等级公路上实测交通荷载数据为基础,从车型分类、疲劳车辆荷载谱、元胞自动机模拟交通流荷载、钢箱梁桥疲劳寿命分析等展开研究。主要内容包括:（1）通过云南省山区某低等级公路上的动态称重（WIM）系统监测得到连续29天的实际交通荷载数据,采用系统聚类法对其聚类分析划车型。对各类车型的车重、车速、车长、轴距、轴重和车时距等特征分布参数进行统计分析和K-S检验,得到各类车型所服从的概率分布和特征参数值。（2）根据实测交通荷载数据和车型划分结果,提出了包含14种典型车型的典型车辆荷载谱。按照疲劳损伤等效原则对其简化得到了包含5类车型的专用车辆荷载谱,同时按照疲劳损伤贡献率最大原则对专用车辆荷载谱简化得到了标准疲劳车。（3）在传统元胞自动机模型基础上,对元胞长度和更新时间步长进行细化,采用车时距等效...
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：121 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
云南省各等级公路里程图
第二章山区低等级公路交通荷载调查分析15图2.1动态称重系统布置图2.2.3聚类分析原理聚类分析的本质是一种多元的数理统计分析方法，将观察到的对象根据具体化的数理指标来进行分类，数理指标的相似性或距离的远近是其分类的根本依据。通过将不同的对象或事物分类，可以看清事物的本质，并研究分类的原因，为这类事件的解决提供合理科学的方法。按照聚类对象的不同，聚类分析法可以分为对样品聚类（Q-型聚类）和对变量聚类（R-型聚类）；根据聚类方法的不同，聚类分析大致可以归为系统聚类法、分解法、加入法和动态分类法[26]。聚类分析中最常用的是K-中心聚类法、系统聚类法。聚类的对象分为样品和变量，K-中心聚类是针对样品的距离方法，通过人为的指定样品类别后根据样品的整体特性来聚类分析，没用了变量的复杂运算，其计算速度快，适合对大样本先进行聚类分析。系统聚类是实际工作中使用的最多的一种聚类方法，对样品和变量都可以聚类分析。基本思路是：将n个样品或变量看成不同的n类，然后将距离接近（针对样品聚类）或性质接近（针对变量聚类）的两类合为一类；再从这n-1类中找到最接近的两个类合并，对所有的样品或变量以此类推，最终结果被合并为1类时终止。整个过程可以绘成聚类图，按图和具体问题来分类。聚类分析的本质是把性质相近的样品或变量分类聚集在一起[27]。在聚类分析中反映样品或变量间性质远近的统计量为聚类统计量，常用的聚类统计量有距离和相似系数，距离一般度量样本间的相似性，相似性系数用来度量变量间的相似性[28]。1、欧氏距离：
垂直冰状图
【参考文献】：
期刊论文
[1]低温环境下桥梁钢Q345qD疲劳裂纹扩展行为研究[J]. 廖小伟,王元清,石永久,陈宏. 工程力学. 2018(10)
[2]港口公路桥梁疲劳荷载谱研究与应用[J]. 狄谨,王杰,朋茜,秦凤江,戴杰. 长安大学学报(自然科学版). 2018(04)
[3]正交异性钢桥面板疲劳裂纹锤击闭合修复试验[J]. 王秋东,吉伯海,袁周致远,叶枝,傅中秋. 江苏大学学报(自然科学版). 2018(01)
[4]基于多元胞模型的桥梁车流合成及荷载模拟[J]. 阮欣,金泽人,周军勇,涂辉招. 同济大学学报(自然科学版). 2017(07)
[5]货运繁重公路的车辆荷载谱和疲劳车辆模型[J]. 祝志文,黄炎,向泽. 交通运输工程学报. 2017(03)
[6]基于元胞自动机的城市道路交通流模型[J]. 叶锴,石艳玲,陈丽娟,李丹青. 科技视界. 2016(13)
[7]基于南京长江三桥的车辆荷载模型[J]. 林诗枫,黄侨,任远,樊叶华,杨娟. 东南大学学报(自然科学版). 2016(02)
[8]基于断裂力学的CFRP加固桥梁疲劳裂纹扩展研究[J]. 李明,朱浮声,赵云鹏. 中国公路学报. 2014(11)
[9]车路协同环境下多车道车辆的协同换道规则[J]. 李珣,曲仕茹,夏余. 中国公路学报. 2014(08)
[10]正交异性钢桥面板疲劳裂纹扩展机理及数值模拟研究[J]. 朱劲松,郭耀华. 振动与冲击. 2014(14)
博士论文
[1]基于WIM的疲劳荷载模型和钢桥疲劳性能评估方法研究[D]. 陈斌.浙江大学 2018
[2]货运繁重公路车辆荷载谱及正交异性钢桥面板疲劳研究[D]. 黄炎.湖南大学 2017
[3]拱桥服役吊杆的力学性能退化及其索力识别研究[D]. 李晓章.浙江大学 2015
[4]基于断裂力学的钢桥疲劳裂纹扩展与寿命评估方法研究[D]. 宗亮.清华大学 2015
[5]基于断裂力学的公路钢桥疲劳寿命可靠度方法研究[D]. 郑淳.华南理工大学 2013
[6]多向刺激条件下的驾驶行为建模及其仿真研究[D]. 郑亮.天津大学 2013
[7]钢管混凝土桁式拱桥节点疲劳寿命研究[D]. 李睿.昆明理工大学 2013
[8]交通流元胞自动机模型的解析与应用研究[D]. 贾宁.天津大学 2010
[9]高速公路桥梁交通荷载调查分析及仿真模拟[D]. 王涛.长安大学 2010
[10]公路钢桥疲劳性能及可靠性研究[D]. 李莹.哈尔滨工业大学 2008
硕士论文
[1]高原山区二级公路桥梁疲劳荷载谱研究[D]. 张煦菡.昆明理工大学 2018
[2]港口公路桥梁正交异性钢桥面板疲劳荷载研究与疲劳寿命评估[D]. 王杰.重庆大学 2017
[3]高原山区高速公路桥梁疲劳荷载谱[D]. 段雪岩.昆明理工大学 2017
[4]正交异性钢桥面板横隔板弧形切口的疲劳性能研究[D]. 向泽.湖南大学 2016
[5]基于三车道交通流微观仿真的大跨桥梁汽车荷载响应分析[D]. 肖强.长安大学 2016
[6]典型高速公路实际运行车辆荷载模型研究[D]. 杨泽刚.东南大学 2015
[7]疲劳荷载作用下钢桥疲劳寿命与延寿方法研究[D]. 艾丽.武汉科技大学 2015
[8]新型元胞自动机交通流荷载模型及其应用[D]. 张曦霖.长安大学 2015
[9]基于断裂力学的正交异性钢桥面板与纵肋焊接细节疲劳寿命评估[D]. 姜苏.西南交通大学 2014
[10]多地域公路桥梁常规车辆及特重车荷载研究[D]. 赵建峰.长安大学 2014
本文编号：3541459
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：121 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
云南省各等级公路里程图
第二章山区低等级公路交通荷载调查分析15图2.1动态称重系统布置图2.2.3聚类分析原理聚类分析的本质是一种多元的数理统计分析方法，将观察到的对象根据具体化的数理指标来进行分类，数理指标的相似性或距离的远近是其分类的根本依据。通过将不同的对象或事物分类，可以看清事物的本质，并研究分类的原因，为这类事件的解决提供合理科学的方法。按照聚类对象的不同，聚类分析法可以分为对样品聚类（Q-型聚类）和对变量聚类（R-型聚类）；根据聚类方法的不同，聚类分析大致可以归为系统聚类法、分解法、加入法和动态分类法[26]。聚类分析中最常用的是K-中心聚类法、系统聚类法。聚类的对象分为样品和变量，K-中心聚类是针对样品的距离方法，通过人为的指定样品类别后根据样品的整体特性来聚类分析，没用了变量的复杂运算，其计算速度快，适合对大样本先进行聚类分析。系统聚类是实际工作中使用的最多的一种聚类方法，对样品和变量都可以聚类分析。基本思路是：将n个样品或变量看成不同的n类，然后将距离接近（针对样品聚类）或性质接近（针对变量聚类）的两类合为一类；再从这n-1类中找到最接近的两个类合并，对所有的样品或变量以此类推，最终结果被合并为1类时终止。整个过程可以绘成聚类图，按图和具体问题来分类。聚类分析的本质是把性质相近的样品或变量分类聚集在一起[27]。在聚类分析中反映样品或变量间性质远近的统计量为聚类统计量，常用的聚类统计量有距离和相似系数，距离一般度量样本间的相似性，相似性系数用来度量变量间的相似性[28]。1、欧氏距离：
垂直冰状图
【参考文献】：
期刊论文
[1]低温环境下桥梁钢Q345qD疲劳裂纹扩展行为研究[J]. 廖小伟,王元清,石永久,陈宏. 工程力学. 2018(10)
[2]港口公路桥梁疲劳荷载谱研究与应用[J]. 狄谨,王杰,朋茜,秦凤江,戴杰. 长安大学学报(自然科学版). 2018(04)
[3]正交异性钢桥面板疲劳裂纹锤击闭合修复试验[J]. 王秋东,吉伯海,袁周致远,叶枝,傅中秋. 江苏大学学报(自然科学版). 2018(01)
[4]基于多元胞模型的桥梁车流合成及荷载模拟[J]. 阮欣,金泽人,周军勇,涂辉招. 同济大学学报(自然科学版). 2017(07)
[5]货运繁重公路的车辆荷载谱和疲劳车辆模型[J]. 祝志文,黄炎,向泽. 交通运输工程学报. 2017(03)
[6]基于元胞自动机的城市道路交通流模型[J]. 叶锴,石艳玲,陈丽娟,李丹青. 科技视界. 2016(13)
[7]基于南京长江三桥的车辆荷载模型[J]. 林诗枫,黄侨,任远,樊叶华,杨娟. 东南大学学报(自然科学版). 2016(02)
[8]基于断裂力学的CFRP加固桥梁疲劳裂纹扩展研究[J]. 李明,朱浮声,赵云鹏. 中国公路学报. 2014(11)
[9]车路协同环境下多车道车辆的协同换道规则[J]. 李珣,曲仕茹,夏余. 中国公路学报. 2014(08)
[10]正交异性钢桥面板疲劳裂纹扩展机理及数值模拟研究[J]. 朱劲松,郭耀华. 振动与冲击. 2014(14)
博士论文
[1]基于WIM的疲劳荷载模型和钢桥疲劳性能评估方法研究[D]. 陈斌.浙江大学 2018
[2]货运繁重公路车辆荷载谱及正交异性钢桥面板疲劳研究[D]. 黄炎.湖南大学 2017
[3]拱桥服役吊杆的力学性能退化及其索力识别研究[D]. 李晓章.浙江大学 2015
[4]基于断裂力学的钢桥疲劳裂纹扩展与寿命评估方法研究[D]. 宗亮.清华大学 2015
[5]基于断裂力学的公路钢桥疲劳寿命可靠度方法研究[D]. 郑淳.华南理工大学 2013
[6]多向刺激条件下的驾驶行为建模及其仿真研究[D]. 郑亮.天津大学 2013
[7]钢管混凝土桁式拱桥节点疲劳寿命研究[D]. 李睿.昆明理工大学 2013
[8]交通流元胞自动机模型的解析与应用研究[D]. 贾宁.天津大学 2010
[9]高速公路桥梁交通荷载调查分析及仿真模拟[D]. 王涛.长安大学 2010
[10]公路钢桥疲劳性能及可靠性研究[D]. 李莹.哈尔滨工业大学 2008
硕士论文
[1]高原山区二级公路桥梁疲劳荷载谱研究[D]. 张煦菡.昆明理工大学 2018
[2]港口公路桥梁正交异性钢桥面板疲劳荷载研究与疲劳寿命评估[D]. 王杰.重庆大学 2017
[3]高原山区高速公路桥梁疲劳荷载谱[D]. 段雪岩.昆明理工大学 2017
[4]正交异性钢桥面板横隔板弧形切口的疲劳性能研究[D]. 向泽.湖南大学 2016
[5]基于三车道交通流微观仿真的大跨桥梁汽车荷载响应分析[D]. 肖强.长安大学 2016
[6]典型高速公路实际运行车辆荷载模型研究[D]. 杨泽刚.东南大学 2015
[7]疲劳荷载作用下钢桥疲劳寿命与延寿方法研究[D]. 艾丽.武汉科技大学 2015
[8]新型元胞自动机交通流荷载模型及其应用[D]. 张曦霖.长安大学 2015
[9]基于断裂力学的正交异性钢桥面板与纵肋焊接细节疲劳寿命评估[D]. 姜苏.西南交通大学 2014
[10]多地域公路桥梁常规车辆及特重车荷载研究[D]. 赵建峰.长安大学 2014
本文编号：3541459
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