公路桥梁车辆荷载效应预测及评估荷载取值研究

发布时间：2017-08-10 15:41

  本文关键词：公路桥梁车辆荷载效应预测及评估荷载取值研究

  更多相关文章： 动态称重系统 车辆荷载效应 POT理论 等超越概率 评估荷载取值

【摘要】：随着我国汽车工业的不断发展,工业化、城市化进程的加速,高速公路运营车辆荷载产生了显著变异,超载车辆日益增加,严重地影响了在役桥梁的安全性能。虽然,我国自1954年以来经历过多次规范修改,其设计荷载不断提高,但是,我国地域广阔,各个地区的交通运输状况大有不同,在部分地区实际运营车辆产生的荷载效应超过了桥梁建造时选用的规范设计值。如何根据当前高速公路运营车辆荷载的发展趋势,合理预测现役公路桥梁的车辆荷载和车辆荷载效应,已经成为公路养护部门迫切需要解决的问题。为此,本文基于京珠高速公路(广韶段)实测车辆荷载数据,建立运营车辆荷载效应概率分布的阀值模型,提出公路桥梁检测评估荷载取值的修正方法,为我国公路桥梁评估荷载的研究提供有意义的参考。本文研究工作主要包括以下三个方面:首先,根据动态称重系统所获取的京珠高速公路(广韶段)车辆荷载数据,运用数学统计方法,按照车辆轴型不同进行划分,分别统计车重、轴重的特征值,了解当前运营车辆荷载变异程度。将统计结果与我国计重收费政策下的限载标准进行比较,反映当前计重收费政策的适用性。其次,运用Matlab数学分析软件编写相应的车流序列程序和影响线加载程序,计算仿真车流在不同跨径虚拟简支梁下的荷载效应值。将车辆荷载效应最大值与《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004、《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2015中的标准荷载效应值进行对比分析。最后,利用峰度法和极大似然法,分别求解阈值和重要参数,由POT理论构建运营车辆荷载效应概率分布的阀值模型,结合等超越概率准则进而外推不同基准期下的车辆荷载效应最大值。基于《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2015中车道荷载与集中荷载组合的加载图式不变,提出两种修正方法以确定公路桥梁检测评估荷载取值。
【关键词】：动态称重系统 车辆荷载效应 POT理论 等超越概率 评估荷载取值
【学位授予单位】：广州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U441.2
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 绪论12-22
• 1.1 工程背景12-14
• 1.1.1 在役桥梁状况概述12-13
• 1.1.2 课题研究的必要性13-14
• 1.1.3 课题来源14
• 1.2 国内外车辆荷载研究现状14-21
• 1.2.1 运营车辆荷载现状调查分析14-16
• 1.2.2 运营车辆荷载特征分析和预测16-19
• 1.2.3 运营车辆荷载效应比较研究19-20
• 1.2.4 桥梁检测评估荷载图式研究20-21
• 1.3 本文研究内容21-22
• 1.3.1 本文的研究内容21
• 1.3.2 创新点21-22
• 第二章 本文研究所涉及的相关理论22-33
• 2.1 概率论与数理统计22-26
• 2.1.1 随机变量的数字特征22-23
• 2.1.2 几种常用的随机变量的概率分布23-26
• 2.2 极值理论26-31
• 2.2.1 广义帕累托分布27-28
• 2.2.2 POT理论28-29
• 2.2.3 阈值 μ 选取29-30
• 2.2.4 参数估计30-31
• 2.3 影响线31-32
• 2.3.1 影响线函数及其应用31-32
• 2.4 本章小结32-33
• 第三章 车辆荷载数据的采集与统计分析33-55
• 3.1 引言33
• 3.2 动态称重系统及数据来源33-35
• 3.2.1 动态称重系统33-35
• 3.2.2 数据来源35
• 3.3 车辆荷载数据整理35-46
• 3.3.1 车型分类35-37
• 3.3.2 车重统计分析37-42
• 3.3.3 轴重统计分析42-46
• 3.4 车辆超载情况46-54
• 3.4.1 旧政策下的车辆超载状况46-49
• 3.4.2 新政策下的车辆超载状况49-51
• 3.4.3 新旧收费政策的治超效果对比51-54
• 3.5 本章小结54-55
• 第四章 基于极值理论的车辆荷载效应研究55-78
• 4.1 引言55
• 4.2 实际车流作用的荷载效应分析55-65
• 4.2.1 车辆荷载效应计算过程56-57
• 4.2.2 车辆轴距参数57-58
• 4.2.3 行驶间距参数58
• 4.2.4 车辆荷载效应分析58-63
• 4.2.5 仿真车辆荷载效应与规范荷载效应比较63-65
• 4.3 中国规范车辆荷载研究方法65-71
• 4.3.1 车辆荷载概率分布类型及其分布参数65-67
• 4.3.2 车辆荷载效应的概率分布及统计参数67-69
• 4.3.3 车辆荷载效应代表值69-70
• 4.3.4 车辆荷载研究的不足70-71
• 4.4 实际车辆荷载效应极值的概率模型71-77
• 4.4.1 POT理论简介71-72
• 4.4.2 峰度法计算阈值72-73
• 4.4.3 广义帕累托分布的参数 σ 和 ξ73-74
• 4.4.4 车辆荷载效应分布模型74-77
• 4.5 本章小结77-78
• 第五章 桥梁后继服役的评估荷载取值78-90
• 5.1 引言78
• 5.2 现役结构评估荷载78-81
• 5.2.1 设计基准期和设计使用年限的关系78-79
• 5.2.2 后继服役基准期和后继服役使用年限的关系79
• 5.2.3 等超越概率准则79-81
• 5.3 评估荷载效应外推81-84
• 5.4 评估荷载取值84-89
• 5.4.1 修正系数法84-88
• 5.4.2 包络线修正系数法88-89
• 5.5 本章小结89-90
• 第六章 结论与展望90-92
• 6.1 结论90-91
• 6.2 展望91-92
• 参考文献92-96
• 附录A 峰度法程序96-98
• 致谢98

【参考文献】

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本文编号：651535