基于WIM的钢桥面板疲劳荷载模型研究.pdf

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1、桥梁建设２０１７年第４７卷第２期（总第２４３期）BridgeConstruction，Vol．４７，No．２，２０１７（TotallyNo．２４３）３１文章编号：１００３－４７２２（２０１７）０２－００３１－０６基于WIM的钢桥面板疲劳荷载模型研究１，２１，２１，２１，２翟慕赛，王春生，崔冰，唐友明（１．长安大学公路学院，陕西西安７１００６４；２．长安大学公路大型结构安全教育部工程研究中心，陕西西安７１００６４）摘要：为确定不同等级公路钢桥面板的疲劳荷载模型，以某钢箱梁斜拉桥为例，建立钢箱梁节段有限元模型，分析钢桥面板典型疲劳细节的应力影响线特征，选取不同等级的５条公路，通过动态

2、称重（WIM）数据获取交通荷载分布，将实测疲劳荷载谱在典型疲劳敏感细节上进行影响线加载，计算实际车流下各细节的疲劳损伤并确定主导致伤车型，基于等效损伤原理确定钢桥面板疲劳荷载模型，并验证疲劳荷载模型的适应性。结果表明：不同等级公路钢桥面板的疲劳荷载模型不同，高速公路为六轴卡车，一级、二级公路为四轴卡车，三级、四级公路为二轴卡车；提出的疲劳荷载模型能够较好地代表不同等级公路的实际交通荷载水平。关键词：公路桥；钢桥面板；疲劳荷载模型；动态称重；影响线；疲劳损伤；有限元法中图分类号：U４４８．１４；U４４１．２文献标志码：AStudyofFatigueLoadModelsforStee

3、lBridgeDecksBasedonWIM１，２１，２１，２１，２ZHAIMusai，WANGChunsheng，‐CUIBing，TANG‐Youming（１．SchoolofHighway，Chang′anUniversity，Xi′an７１００６４，China；２．EngineeringResearchCenterforLargeHighwayStructureSafetyofMinistryofEducation，Chang′anUniversity，Xi′an７１００６４，China）Abstract：Todeterminethefatigueloadmodelsfo

4、rthesteelbridgedecksofthehighwaysofdifferentclasses，asteelboxgirdercable‐stayedbridgewastakenasanexample，thefiniteelementmodelforthesteelboxgirdersegmentofthebridgewasbuiltupandthestressinfluencelinechar‐acteristicsofthetypicalfatiguedetailsofthesteelbridgedeckswereanalyzed．５highwaysofthediff

5、erentclasseswereselectedandthetrafficloaddistributionofthehighwayswasacquiredbasedontheweigh‐in‐motion（WIM）data．Theinfluencelinesofthetypicalfatigue‐sensitivedetailswereloaded，usingthemeasuredfatigueloadspectra，thefatiguedamageofthedifferentdetailsundertheactualtruckflowwascalculatedandtheveh

6、icletypesthatmainlycausedthedamageweremadecertain．Ontheprincipleofequivalentdamage，thefatigueloadmodelsforthesteelbridgedecksweredeterminedandtheapplicabilityofthemodelswasverified．Theresultsdemon‐stratethatthefatigueloadmodelsforthesteelbridgedecksofthehighwaysofthedifferentclassesarediffere

7、nt，ofwhichthemodelfortheexpresswayisthesix‐axletruck，forthehighwaysofClassesIandIIisthefour‐axletruckandforthehighwaysofClassesIIIandIVisthetwo‐axletruck．Thefatigueloadmodelsproposedinthispapercanwellrepresenttheactualtrafficloadlev‐elsoftheh