基于動態(tài)稱重系統(tǒng)的橋梁車輛荷載模型及承載力評估研究.pdf

1、對既有橋梁而言，車輛荷載的長期作用是引起其疲勞、局部損傷、老化、可靠度減低等的重要原因。因此，開展既有橋梁實際運行車輛荷載模型的研究，既保證了橋梁運營的安全性，又為橋梁設(shè)計、評估與維修加固等提供依據(jù)，具有非常重要的理論意義和工程實用價值。
　　 本文的主要工作如下:
　　 1.以京滬高速G2（沂淮段）新沂河大橋為工程背景，安裝了動態(tài)稱重系統(tǒng)，運用Excel VBA編寫程序處理了2012年5月～10月的車輛荷載數(shù)據(jù)，得到了

2、新沂河大橋?qū)嶋H運行車輛荷載疲勞譜;
　　 2.基于新沂河大橋竣工圖紙，建立了該橋初始有限元模型，進(jìn)而進(jìn)行新沂河大橋環(huán)境振動測試，并利用三階響應(yīng)面方法對其進(jìn)行了模型修正，得到反映新沂河大橋現(xiàn)狀的較為準(zhǔn)確有限元模型;
　　 3.利用新沂河大橋修正后的有限元模型計算得到了其動力影響線，結(jié)合新沂河大橋動態(tài)稱重系統(tǒng)與健康監(jiān)測系統(tǒng)，對新沂河大橋車輛荷載模型進(jìn)行了研究，評估其車輛荷載效應(yīng);
　　 4.基于原設(shè)計規(guī)范（89規(guī)范）

3、與新設(shè)計規(guī)范（04規(guī)范）進(jìn)行了新沂河大橋承載能力驗算，并結(jié)合新沂河大橋外觀檢查報告對進(jìn)行新沂河大橋?qū)嶋H承載能力驗算，再利用新沂河大橋修正后的有限元模型進(jìn)行了基于動力的承載能力評估，綜合評估了新沂河大橋的承載能力。
　　 得到的主要結(jié)論如下:
　　 1.新沂河大橋各車道疲勞荷載譜與各代表車疲勞損傷貢獻(xiàn)值基本保持穩(wěn)定，并不隨月份變化而有較大變化;在各車道疲勞荷載譜中，六軸車出現(xiàn)頻率最大，且其疲勞損傷的貢獻(xiàn)最大，總貢獻(xiàn)占90％

4、以上。
　　 2.由新沂河大橋運行車輛荷載的統(tǒng)計特性，可知車重在一般運行狀態(tài)下服從三峰分布，密集運行狀態(tài)下服從多峰分布，車間距在一般運行狀態(tài)下服從威布爾分布，密集運行狀態(tài)下服從伽馬分布;同時基于新沂河大橋動力影響線，得到實際的混合運行狀態(tài)下不同荷載重現(xiàn)期的荷載效應(yīng)最大值分布，推算出左幅實際車輛荷載為公路-Ⅰ級荷載的(1.06～1.34)倍，右幅為公路-Ⅰ級的(1.60～1.69)倍，與實際橋梁右幅比左幅病害嚴(yán)重的事實一致。