公路钢桥疲劳荷载谱调查研究

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1、2013年第4期西南公路X1NANGONGLU公路钢桥疲劳荷载谱调查研究韩冰蒲黔辉施洲(西南交通大学土木工程学院四川成都610031)【摘要】疲劳荷载谱的研究是钢桥疲劳问题研究的基础。半个世纪以来，各国规范对公路的疲劳荷载谱均有不同的研究成果，其中以英国BS5400规范、欧洲的EC1规范以及美国的AASHTOLRFD规范为代表。本文对上述代表性规范的疲劳荷载谱研究成果进行了调查研究，详细列出其部分主要研究成果，并且对我国疲劳荷载谱的研究工作进行了概述，希望对今后公路疲劳荷载谱的研究工作有一定参考价值。【关键词】公路；钢桥；疲劳荷载谱【中图分类号】U441~．4【文献标识码】

2、A标准荷载频值谱是在英国十线公路上所记录的IJ弓I舌不同类型的车辆以及其出现的频率，通过整理和归随着社会经济的不断发展，计算理论的不断完类所得出来的荷载谱。荷载谱中运营车的最小轴重善，桥梁也向着大跨度、高承载力、多功能的方向为30kN，默认总重在30kN以下的车辆活载不会产发展。因此，钢桥以其轻质、高强、安装速度快、整生疲劳破坏效应。典型营业车的荷载频值谱如表体性能好、适用桥型广泛等优点被广泛的应用于现代1所示表1典型营业车的荷载频值谱桥梁的建设中。而钢桥的疲劳问题也因此更多的暴露营业车底盘轻重总轴重百万车出来，典型的疲劳破坏桥梁如英国的赛文桥⋯、美国代号形式类别(kN)轴

3、重分布(kN)巾所占比例的威廉斯堡大桥以及我国的虎门大桥，均产生了l8G_r_H梁式一H36808Ol6016O6~2406x240801601608016016010严重的疲劳破坏问题。而疲劳荷载谱则是研究疲劳18GT-M挂两牵M15206×606x6080l6O16030问题的关键，但由于各国国情的差异，疲劳荷载谱9TT_H平板车7014014021021021020式一挂Hl6lO21021021050l10l109TT．MM75040的制定也各不相同。我国现行规范中还没有对疲劳一查808080808080荷载谱的规定，而最新提出的公路规范征求意见稿7GT_H梁式一H

4、131O70l40140240240240307GT_M挂一牵M6802406O130l3O9090907090较多的借鉴了国外的疲劳荷载谱。因此，综合地对7A—H半拖式H79070loo10013013O13013O20各国的疲劳荷载谱进行研究是对今后改善我国疲劳5A—H半拖式H63070l3O13015O150280荷载谱的一项基础工作。5A—M半拖式M3606070708O80l45001各国规范对疲劳荷载谱的规定5A—L半拖式L2504045456O60150004A—H半拖式H33555l0O9090900001．1英国BS5400公路疲劳荷载谱’4A—M半拖式M

5、26045856565900004A—L半拖式L1453550303090000由于英国的赛文桥是世界上首个发现疲劳破坏4R—H硬底盘H2805O5O9O90l5000的正交异性板钢桥，因此英国也是对桥梁疲劳早期4R—M硬底盘M24045856565150004R—L硬底盘Ll2O35503O3O15000进行研究的国家之一，而BS5400《钢桥、混凝土桥3A—H半拖式H215458585300003A—M半拖式M14030555530000及结合桥》的第十篇一疲劳设计实用规则也是各国3A．L半拖式L9020353530000疲劳荷载规范中最为深入和全面的。3R—H硬底盘H

6、2406O909Ol50003R—M硬底盘M195557O7015000BS5400中提出了两种疲劳荷载谱，分别为：标准3R．L硬底盘Ll2O404040l5000荷载频值谱；标准疲劳车荷载谱。2R—H硬底盘Hl3550851700002R—M硬底盘M653O351700001．1．1标准荷载频值谱2R—L硬底盘L301515170000韩冰，蒲黔辉，施洲：公路钢桥疲劳荷载谱调查研究1．1．2标准疲劳车荷载谱成正比。当影响线的长度更长时，就要考虑纵向的由于典型车辆标准荷载谱中运营车辆较多，计多车效应所造成的损伤。BS5400中采用了系数KF算数据大，因此对不同的车辆型号对常

7、遇到的影响来简单的概括上述作用的影响。线进行分析，得到不同车辆所造成的损伤度。经过疲劳车的运营交通量如表2所示。分析发现，4A—H所造成的损伤度比例最大，因表2疲劳车的运营交通量此，便以该型号为基础，提出了标准疲劳车。车道类型每年每分车道车辆数n(百万辆)标准疲劳车为一四轴单车，轴重均为80kN，总类别总车道类型每总车道的每一慢每一邻重为320kN。标准车示意图如图1、图2所示：分车道数目车道车道汽车专用线双向车道32．O1．5汽车专用线双向车道2混合行驶线双向车道31．51．0混合行驶线双向车道2L．L——l一．