合肥地区既有典型城市桥梁车辆限载研究

发布时间：2020-07-04 18:27

【摘要】：桥梁在现代交通运输工程中起着重要的作用,尤其是在城市这种人类活动高度密集的地区,目前在桥梁的国家规范中有明确的车道设计荷载值,导致国内对于桥梁限载值研究偏少,再加之目前国内缺乏相关的桥梁限载管理标准,因此研究城市桥梁车辆的合理限载值显得尤为必要。本文在已建立的合肥地区车流数据库中,经数据对比,筛选出两个典型货运通道卡口的车流数据进行统计分析,基于实际车流分析的参数,利用蒙特卡罗法生成随机车流,再以拟合的车流数据,进行荷载效应,最后根据桥梁分类统计的结果,基于数量、跨径等参数选取出5座典型的桥梁,再根据现有的桥梁检测报告和有限元建模分析,综合确立结构抗力,进行限载值分析。具体研究成果包括以下几点:(1)车流信息调查与统计分析选取新安江路与郎溪路以西、翡翠路与南二环以南这两个点位的数据作为分析对象,根据常见的几种分布类型,运用K-S检验法,对车重、车间距、车型等数据进行统计分析。得出各分布参数概率统计参数,为后期建立随机车流模型奠定基础。(2)随机车流模型的建立与计算软件开发基于MATLAB平台,开发出了“随机车流荷载作用效应分析软件”,该软件具备生成随机车流和荷载作用效应两种功能,同时为后期处理大量车流数据提供了计算平台。(3)车辆荷载效应分析与典型桥梁限载值计算选取支座剪力与跨中弯矩为研究对象,利用影响线加载原理,将随机生成的车流数据在标准跨径的T梁桥上的作用效应与城-A级标准荷载进行对比分析,得出实际车流荷载与规范中标准荷载的差异。在合肥地区桥梁类型统计的结果中,选取5座典型城市桥梁,基于蒙特卡罗法,根据目标可靠度,利用软件中可以筛选车重的功能,反算合理的限载值,同时也验证了按照旧规范标准设计的老旧桥梁的合理限载值。(4)探索并提出一种桥梁限载管理新模式本论文的研究,旨在得出合肥地区既有典型城市桥梁的车辆限载合理值,并在研究基础上,探索出一种新的桥梁限载管理模式。目前已逐步开始试点工作,在合肥地区拟建设的某两座大桥已经在设计阶段预留了安装动态称重系统的位置,并且相关系统研发的工作也在逐步跟进。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U441
【图文】：

流程图,技术路线,流程图

2、基于 MATLAB 平台，编制随机车流荷载作用效应分析软件；3、选取合肥地区典型桥梁，计算结构失效概率与结构可靠度，结合目标可反算随机车流中特征车辆的限制性车重；4、制定车辆动态称重与桥梁结构安全适时预警系统集成技术预方案，并探两座重载型特大桥中开展试验性应用；.5 技术路线具体实施步骤（流程图见图 1-1）：（1）根据调查与统计的资料，收集整理合肥地区既有桥梁资料；（2）获取车辆交通信息，以及车重数据；（3）基于 MATLAB 平台，编译开发随机车辆荷载流与影响线加载程序随机车辆荷载流程序附带限重功能，影响线加载程序；（4）结合桥梁设计通用标准图，进行合肥地区实际车辆荷载与规范规定的-A 级荷载作用效应比值 K；（5）选取典型桥梁，根据目标可靠度，进行限载计算。

示意图,正态分布函数,双峰,示意图

图 2. 1 双峰正态分布函数示意图Fig2.1 Schematic diagram of the normal distribution function in bimodal.1.3 对数正态分布对数正态分布是对数为正态分布的任意随机变量的概率分布。对于 x 0数正态分布的概率分布函数为： 22(ln )21( ; , )2xf x ex(2其中、是变量对数的平均值与标准差。22log( )mv m (22vlog( 1)m (2和的取值影响着概率密度分布图的形状，如图 2.2 所示。

【参考文献】