重载交通公路桥梁设计荷载标准研究

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1、分类号：U441密级：UDC：624]编号：201221602011河北工业大学硕士学位论文重载交通公路桥梁设计荷载标准研究论文作者：胡超学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：结构工程指导教师：窦远明职称：教授资助基金项目：河北省交通运输厅科技计划项目Y-2012046DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofStructuralEngineeringSTUDYONHIGHWAYBRIDGEVEHICLELOADSOFHEAVYLOADTRAFFI

2、CbyHuChaoSupervisor：Prof．DouYuanmingDec.2014ThisworksupportedbytheScienceandTechnologyProjectsofCommunicationsDepartmentofHebeiprovince.No.Y-2012046河北工业大学硕士学位论文摘要随着交通运输的不断发展，公路桥梁上的车辆荷载类型发生了巨大变化，重载化趋势非常明显。重载车辆的频繁出现会对桥梁产生损伤，危及安全。通过调查分析重载车辆荷载的特性和规律，不仅可以为量化分析重载交通对于桥梁结构的疲劳损伤影响提供技术

3、参数，还可以为设计单位和桥梁运营管理部门提供参考依据，具有很大的现实意义和科研价值。本文通过对河北省高速公路在役重点桥梁进行交通荷载监测与调查，得到了基于实际的运行车辆荷载相关资料并进行了分析。主要内容有：1.根据轴数把主要运行车辆划分为五种，并分别统计研究了每种车型的车型特点、车重、轴重分布、车流量变化、车间距分布、重载超载率等规律。2.运用多峰分布和对数正态分布对车重和车间距进行了概率分布拟合，并依据疲劳等效的原则对实际调查的车辆荷载进行同轴合并、加权平均，计算得到了适用于我省的典型车辆荷载谱，并规定了标准疲劳车的形式。3.计算我国规范公路—

4、I级荷载和英、美等国家规范的汽车活载效应并进行了比较，得出我国规范公路—I级荷载所产生的跨中最大弯矩效应为美国规范的0.84倍，为英国规范的0.80倍，汽车规范荷载标准值总体偏小。4.借助Matlab编程语言，利用蒙特卡洛数值模拟方法模拟产生了随机车流量模型,加载在跨径不同的简支梁桥和连续梁桥上计算弯矩效应。对比后发现实际车辆荷载的效应要比规范公路—I级大。提出了荷载提高系数：当跨径小于20m时，桥梁设计采用规范标准值的1.2倍；当跨径大于20m时，桥梁设计采用规范标准值的1.3倍。关键词：重载交通，车辆荷载谱，概率统计，荷载效应，疲劳等效I重载

5、交通公路桥梁设计荷载标准研究ABSTRACTWiththedevelopmentoftransportation,vehicleloadtypeonthehighwayBridges,greatchangeshavetakenplaceinoverloadingtrendisobvious.FrequentofoverloadingvehiclescanproducedamagetoBridges,evenendangerthesafety.Throughinvestigationandanalysisofcharacteristicsandla

6、wofoverloadingvehiclesload,wecannotonlygettechnicalparametersfromquantitativeanalysisofoverloadingtrafficeffectsonthefatiguedamageofbridgestructure,canalsoprovideareferenceforbridgedesignunitsandoperationmanagementdepartment.theresearchhasgreatrealisticsignificanceandresearch

7、value.ThisarticlegetrelevantinformationthroughinvestigatingthehighwaytrafficloadofsomekeyBridgesinHebeiprovince.Andthen,analyzeandcensusfortherelevantdata.Themaincontentsare:1.Accordingtothedifferencesbetweenthenumberofaxesofthevehicle,carsaredividedintofivemainoperating.Then

8、statisticeverymodel’scharacteristic,vehicleweight,axleloaddistributi