基于wim卡车数据的公路桥梁承载能力评估

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1、同济大学土木工程学院博士学位论文基于WIM卡车数据的公路桥梁承载能力评估姓名：尤吉申请学位级别：博士专业：防灾减灾工程及防护工程指导教师：傅公康20090901摘要桥梁荷载和抗力的分析是开展现有桥梁可靠性评估工作的一项重要内容。对桥梁荷载来说，由于卡车荷载在各种荷载组合中占有很重要的地位，对其深入研究是开展现有桥梁时变可靠性分析、剩余寿命预测以及承载能力评估等研究的不可忽略的基础之一。然而，由于中国公路上安装车辆动态测重仪的时间较短，国内以往开展此项研究时，大部分是采用现场短时间测录的方法，通过这种方法收集的卡车数据有着信息不详

2、细、误差大、数据不连续等缺点。从2006年开始，本文在中国开展了WIM(动态测重)卡车数据的收集工作，现已收集到三个路段，大约两年的连续车流数据(约500万辆车)，这些数据详细地记录了桥梁可靠性分析所需要的卡车信息。本文的目的是通过对这些车辆荷载数据深入的分析和研究，进一步完善我国在现有桥梁评估方面的研究工作，为我国现有桥梁评估、新桥设计的规范制定和修改提供一定的参考和借鉴。本文研究内容主要如下：1．详细介绍了WIM系统的工作原理以及安装、使用方法，同时研究了对WIM系统所收集数据的校准方法。2．利用收集到的WIM卡车数据建立交

3、通荷载模型，采用Fortran程序编译了WIM卡车数据计算程序。提出了基于卡车日平均交通流(ADTT)的多车道桥梁荷载效应计算方法。3．重点研究了卡车荷载效应最大值统计参数的计算方法，提出了基于WIM卡车数据的最大值外推方法。此外，利用采集数据连续性好、周期长的优势，设计了设计基准期内卡车荷载效应最大值统计参数计算方法的检验方案。4．校准了我国现行桥梁设计规范中的隐含可靠指标，并结合我国现行桥梁设计规范与公路工程可靠度设计标准，建立了基于可靠度理论的现有桥梁承载力评估公式。关键词：现有桥梁，WIM系统，多车道桥梁卡车荷载效应计算

4、，卡车荷载效应外推，桥梁承载能力评估ABSTRACTAnalysisforbridgelaodandresistanceisanimportantprojectinthereliabilityassementofbridges．Forbridgeload，sincetruckloadplaysanimportantroleineverycombinatorialloads，makingathoroughstudyonitisannecessaryfoundationoftime—variantreliabilityanalysi

5、s，residualservicelifepredictionandassessmentforthecarryingcapacity．However,duetotheshortdurationoftheapplicationofWIMsystem，fieldmeasuringisthemainmaytocollectthetruckdataatnow,whichhassomedisadvantagessuchasnotdetailedinformation，badprecisionanddiscontinuity．Since20

6、06，weigh-in-motiondataformorethan500millionvehiclesdataweregatheredfromhighwaysinthreeprovincesofChina，continuouslyovertwoyears．Thesedatadocumenteddetailedinformationwhichisnecessaryinthereliabilityassementofbridges．Thepurposeofthisdissertationistoperfecttheresearcho

7、nthereliabilityassementofexistingbridgesinChinaandoffersomereferenceandgistfortheformulation，modificationofbridgedesingncodesandassessmentcodes．Themaincontentsinthisdissertationaresummarizedasfollows：1．Thebasicprinciple，installationmethodsandtheusageofWIMsystemwerein

8、troduced．Meanwhile．thecalibrationmethodsofWlMdatawereresearched．2．ThetrafficloadmodelbasedonWIMdatawasdevelopedandtheprogrambasedon