重载交通公路桥梁设计中关于车辆荷载研究

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1、重载交通公路桥梁设计中关于车辆荷载研究　　摘要:近几年，我国经济得到了极大的发展，人们的生活水平也在不断提升。为了满足经济发展需要，我国车辆的轴数和载重量都在不断上涨。所以，我们必须要分析一下车辆荷载对公路桥梁设计的影响。接下来，我们就来详细的研究一下这个问题。关键词:重载交通公路；路桥设计；车辆荷载；影响因素中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：6随着我国经济的快速发展，车辆的荷载量也在逐渐提高，所以在设计公路桥梁时必须要考虑车辆荷载的影响，这样才能确保路桥结构的安全性、适用性和经济性。

2、在之前一段时间内我国交通事业陷入了低潮期，发展速度极为缓慢，所以在公路上行驶的车辆数量也比较少，车辆的荷载量也不大。但是在近几年，随着我国经济的快速发展，我国车辆的数量在逐年增加，车辆的载重和轴数都在成倍增长。现在已经存在七轴、120t的载重车辆了。这些重型车辆对我国公路桥梁都会产生严重影响，经常造成路段堵塞的现象，长此以往会给路桥带了沉重压力，导致路桥损坏。所以我们必须要对这个问题进行详细的分析，这样才能有效防止重载车辆对公路和桥梁的损害。1.在设计重载交通公路桥梁时对车辆荷载的调查研究在设计

3、公路桥涵时必须要对车辆的荷载量进行全面的调查。在调查时要严格按照相似模拟的原则进行，这样才能选择适当的路段，然后再根据调查资料推断重载交通公路桥梁车辆荷载的纵向排列状况。在这项调查中最主要的目的就是为了获取以下三种数据：第一种数据是对车辆的分布状况和类型的调查，也就是各种类型的车辆以什么比例分布；第二种数据是对各类型的车辆的轴距、轴重等的调查；第三种数据是对公路桥梁车辆荷载的汽车在纵向的间距。这其中包含了普通汽车与载重汽车之间存在的纵向间距和普通汽车与普通汽车之间存在的纵向间距。6一般我们在进行

4、前两项调查时都会使用观察法，但是在进行第三种数据调查时我们就需要采用人工观测法和摄影法相结合的方式。在调查公路桥梁车辆荷载的汽车纵向间距时，我们要选择一条路段，并且要采集这一路段的交通高峰期时汽车纵向间距的状况，再将这些数据中不合理的内容清除掉，然后再将普通汽车与普通汽车之间的纵向间距与普通汽车与载重汽车之间的纵向间距组成集合。经过调查研究我们发现，连续出现两台载重汽车的概率是很小的，我们几乎可以将这种状况忽略掉。根据以上调查研究获得的数据，我们可以进行皮尔逊—Ⅲ型曲线拟合，这样就可以计算出汽车

5、纵向之间的间距了。2.分析和研究重载交通公路桥梁设计中车辆的荷载车辆的荷载量在设计公路桥梁时是一项十分重要的技术指标，一般车辆的荷载由以下几个内容组成，即轴距、车重、车辆间距以及轴重等。桥梁结构会在这些参数的共同作用下产生荷载效应。我们在之前已经对交通公路桥梁上的交通状况进行了详细的调查和分析，并且选取了比较具有代表性的车辆荷载类型和车队纵向的排列图，这样就可以算出在实际状况下车辆运营的状况，以及车辆荷载对桥梁产生的荷载作用。接下来，我们就以我国最常用的公路连续桥梁和公路简支桥梁为例，来计算一下

6、不同跨径的公路桥梁的最大弯矩效应和最大荷载量。根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)(以下简称为《路桥通规》)中的规定,高速公路的设计荷载为公路Ⅰ级,该级的车辆荷载由主车(200kN)和加重车(550kN)所组成。而在对高速公路汽车车辆荷载进行分析的过程中,将各种类型的车辆按照其对公路桥梁的作用来折算成主车(即普通汽车)和加重车这两种类型,即将三、四轴载重货车、两轴中重货车、小货车、中大客车、小客车等统计为主车,而将五、六轴载重货车等统计为加重车。2.1主车6采用30m跨径的简支

7、梁的跨中弯矩作用效应,来作为车辆荷载折算的基本参数,计算出主车的作用总效应为:M总＝995127kN·m,然后将其进行平均分配从而计算出每辆主车产生的作用效应为:M单＝995127/1315＝757kN·m。而根据《路桥通规》中公路Ⅰ级的车辆荷载设计值,其主车的轴距和轴重按照两轴中重货车来进行计算,作用在30m跨径的简支梁桥的作用效应为:MⅠ级＝1352kN·m,将调查荷载的作用效应与《路桥通规》中公路Ⅰ级的主车作用效应为进行比较,757/1352=0.56,这是由于近年来小客车的增长速度已经远

8、超过其他类型的车辆从而导致的。因此为了计算方便,设计荷载即可采用《路桥通规》中规定的两轴中重货车的轴距及轴重值,其作用效应的差值则在主车间距中来进行计算。2.2加重车6采用30m跨径的简支梁的跨中弯矩作用效应,来作为车辆荷载折算的基本参数,计算出加重车的作用总效应为:M总＝1348863kN·m,然后将其进行平均分配,从而计算出每辆加重车产生的作用效应为:M单＝1348863/327＝4125kN·m。而根据《路桥通规》中公路Ⅰ级的车辆荷载设计值,重车作用在30m跨径的简支梁桥的作用效应为:MⅠ