矮寨大桥随机荷载分布特性研究

《矮寨大桥随机荷载分布特性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、矮寨大桥随机荷载分布特性研究摘要：利用最大似然估计法推导了正态分布和对数正态分布两数的分布参数表达式，釆用最小二乘法推导了威布尔函数的分布参数表达式。在此基础上，基于矮寨大桥连续48小时的随机车辆荷载调查，进行参数分析和优化拟合，并通过K-S方法检验是否通过要求，寻找出与实测分布最为接近的分布参数及分布类型。荷载调查结果表明矮寨大桥的车辆分为七大类型，且主要是以第二类小轿车和第七类大型货车为主，其中小轿车占总车辆的49.5%,第七类大型货车占总车辆的21.56%。车速分布特性研究结果表明，第三类、第四

2、类和第五类车型车速K-S检验都满足正态分布；第一类、第二类、第六类和第七类车型的车速K-S检验虽然均不满足正态分布，但这四类车型车速的正态拟合曲线与实测车速分布特点最接近，因此各车型的车速分布宜选用正态分布函数。车重分布特性研究结果表明，七种车型车重的K-S检验均不满足正态、对数正态和威布尔分布，但通过与实测到的车重数据进行拟合对比得出，车重参数拟合宜采用正态分布函数。研究成果将为同类型工程的荷载谱编制和桥梁运营维护提供依据。作用在桥梁上的随机车流荷载是…项相当复杂的随机变化过程，一般要考虑车辆行驶情

3、况、道路通行状况、各地环境经济影响状况等诸多影响因素。近年来，随着我国对公路桥梁运输量需求不断加大，各地的交通状况都相继出现了各种严重问题，随着大型货车和重型车的不断涌现，使得现有的公路桥梁不堪重负，在大流量、高强度的车辆荷载长期作用下，使得桥梁的使用年限骤降，安全系数降低，甚至影响到桥梁的使用和行车安全。罗霞、王荣辉等人［1〜4］对混合车流交通流特性分析并制定疲劳荷载车辆模型，随后，蔡家明、金丹等人［5〜9］对随机车流通过桥梁时对桥梁产生的效应对桥梁进行疲劳分析预测。王磊等［10-11］将不同车辆组

4、成的车队等效成均布荷载，依据中国现有车辆荷载统计数据，建立了既有公路桥梁车辆荷载效应模型。黄杰等人［12〜16］通过将利用正态分布和威布尔分布特征来模拟调查所获得随机车流数据。矮寨大桥作为吉茶高速公路的控制性工程，横跨矮寨镇附近的山谷，桥面设计标高与地面高差达330m左右，主跨为1176m,是目前“国内第一”跨越峡谷的大跨径钢桁加劲梁悬索桥。经过近2年的运营，矮寨大桥上的车辆越来越多,车辆类型也在不断变化，有必要在车辆荷载调查基础上对其进行随机荷载分布特性研究，得出与实测数据较吻合的分布函数类型，为更

5、好的模拟矮寨大桥随机车流量分布提供理论依据与数据支持。随机荷载数据的获得等分参数进行录像记录O车重的计算主要是通过高速公路的矮寨大桥车辆荷载调查采用人工调查与仪器观测相结合的方法。其屮，测试仪器包括雷达测速仪和录像机。该调查方法能够准确地得到过往车辆的车型、车辆行驶车道、车速及车辆到达时间等数据，并通过调查及查阅相关手册可以得出相应车辆的轴距、轴重等数据。其中，雷达测速仪是根据接收到的反射波频移量的计算而得出被测物休的运动速度。录像机是用来对过往的车流屮的车型、车道及到达时间矮寨大桥的车辆分为七大类型

6、：第一类小型面包车、第二类小轿车、第三类小型客车、第四类大型客车、第五类小型货车、第六类中型货车以及第七类大型货车。矮寨大桥车辆二类车五类车点98%6.15啓二类存49.51%六类乍7.43%七类车21.56%6.73%收费站系统來获取车重。荷载主要是以第二类小轿车和第七类大型货车为主，其中小轿车占总车辆的49.5%,第七类大型货车占总车辆的21.56%,其余类型车辆所占的比例均小于10%。本次荷载调查分布特性选取了通过矮寨大桥各随机车辆的车速和车重两个显著特征值进行分布特性研究。车速分布特性第一类车

7、型车速分布直方图布类型参数'正态分布对数正态分布威布尔分布分布参数一76.784.33H80.88分布参数二O9.58O0.13m9.54MaxDn0.0960.1180.095Dn,a0.0640.0640.065K-S检验不通过不通过不通过第一类车型车速分布类型K・S检验参数表（错误！未找到引用源。=0.01)从表1可以看出第一类车型车速在显著水平0.01的情况下，对宜做正态分布、对数正态分布和威布尔分布，通过K・S检验均不能通过。为了能准确的获取矮寨大桥的随机车辆荷载谱，这里将第一类小型面包车的

8、车速进行非线性拟合戳能貓态辯飜騎舞n綸亂因此采用400正态分布对数正态分布威布尔分布200O89UCXIO89寸GS9L，86601rslCL7E第二类车型的车速分布直方图布类型正态分布对数正态分布威布尔分布分布参数一81.934.39n87.67分布参数二a14.8800.18m6.92MaxDn0.0660.0620.069Dn,a0.0240.0240.024K-S检验不通过不通过不通过第二类车型车速分布类型K・S检验参数表（错误！未找到引用源。=