用于公路桥梁可靠性评估的车辆荷载多峰分布概率模型

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1、第38卷第5期东南大学学报(自然科学版)Vo1．38No．52008年9月JOURNALOFSOUTHEASTUNIVERSITY(NaturalScienceEdition)Sept．2008用于公路桥梁可靠性评估的车辆荷载多峰分布概率模型郭彤李爱群赵大亮(东南大学土木工程学院，南京210096)摘要：通过对京沪高速公路车辆运行状况的实测和统计分析，发现由于汽车工业的发展以及超载现象的存在，实测的车辆荷载呈现出多峰分布的特性，难以用传统的单峰概率分布模型来描述．利用极值型1分布函数和正态分布函数的加权和，拟合得到了

2、由轻型车辆、普通车辆和重型(含超载)车辆所组成的多峰型车辆荷载的概率分布函数．通过滤过复合Possion过程和滤过复合Weibull过程分别对一般运行状态和密集运行状态下的车辆荷载过程进行了模拟．最终以后续服役期内轻型车辆、普通车辆和重型(含超载)车辆荷载最大值分布的0．95分位值作为桥梁在剩余可靠度研究的评估荷载．该多峰型车辆荷载模型更符合实际，提高了桥梁剩余可靠度评估的准确性和合理性．关键词：可靠度评估；多峰分布；滤过复合Poisson过程；滤过复合Weibull过程；车辆荷载中图分类号：U448．25文献标识码

3、：A文章编号：1001—0505(2008)05-0763-04Multiple-peakedprobabilisticvehicleloadmodelforhighwaybridgereliabilityassessmentGuoTongLiAiqunZhaoDaliang(SchoolofCivilEngineering，SoutheastUniversity，Nanjing210096，China)Abstract：StatisticsofacquiredtrafficloaddatafromJinghuHig

4、hwayinChinashowthattheactualvehicleloadsfollowamultiple-peakeddistributionratherthenthetraditionalsingle-peakedprobabili·-tydistributions．Inthispaper，themultiple—peakeddistributionofvehicleloadsismodeledbytheweightedsumofoneextremedistributionandtwonormaldistri

5、butions，whichrepresentstheloadoflightvehicles，normalvehiclesandheavy(includingoverload)vehicles，respectively．AfilteredcompoundPoissonprocessandafilteredcompoundWeibullprocessareusedtodescribethevehicleloadprocessinnorma1trafficstateanddensetrafficstate．respecti

6、vely．Finally．the0．95fractalsofthemaximumdistributionsforthreetypesofvehicleloadsareproposedastheevaluationloadsforthereliabilityassessmentofhighwaybridgesintheirresiduallives，makingthereliabilityassessmentmorerationalandprecise．Keywords：reliabilityassessment；mu

7、ltiple·peakeddistribution；filteredcompoundPoissonprocess；filteredcompoundWeibul1process：vehicle1oad近10年来，我国公路桥梁建设经历了一个高有桥梁可靠性的关注．在公路桥梁的可靠性分析速发展时期．如何在高速发展的同时确保桥梁的可中，首要问题是确定荷载(效应)的统计特性，而对靠性和耐久性是一个值得思考的问题．有关资料显于中小跨度的公路桥，最重要的外部荷载就是车辆示，美国、Et本、澳大利亚等国在经济腾飞时建造的荷载．作用在桥梁

8、结构上的车辆荷载不仅具有随机桥梁性能衰退最快1-2]．2007年8月美国I一35W性，而且还随时间变化，是一类关于时间t的可变密西西比河大桥的轰然倒塌，更引发了人们对于既荷载，需要用随机过程概率模型来模拟，并且车辆收稿日期：2007-12-27．作者简介：郭彤(1977一)，男，博士，副教授，guotong77@gamil．com．基金项目：国