基于WIM的广东省公路桥梁车辆荷载模型研究

为研究适合于广东省实际的公路桥梁车辆荷载模型,选取该省5条具有代表性的高速公路,基于动态称重(WIM)系统实测的交通轴载数据,参照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ 023-85)的方法,拟定符合广东省实际交通状况的车辆荷载参数,获得相应车辆荷载模型,并采用推荐车辆荷载模型与规范荷载模型对不同结构形式的桥梁活载效应进行对比分析.分析结果表明,按照规范原则得到的广东省实测车辆荷载总重和轴重均大于规范给定值;各种结构桥梁在推荐的车辆荷载模型作用下的活荷载效应均为规范计算值的1.4倍左右,桥梁跨径越小,活载所占设计荷载的比例越大,规范对活载效应的低估越明显.     

基于交通轴载数据的校验与模型建立

基于智慧高速营运数据采集系统和轴载原始记录等数据,提出了交通计重收费荷载的采集要素与校验方法,建立了无效数据清洗原则、基于贝叶斯理论的交通荷载参数计算模型、缺失轴载数据挖掘方法,得到了当量设计轴载累计作用次数,客观和精确地反映了交通荷载特性,为路面结构设计、养护与营运工作提供更精确、客观的交通荷载特性数据。     

车轮荷载下路基和基底竖向应力计算

在标准交通荷载作用的前提下,考虑非标准交通荷载和路基填土密度的变化,分别计算了集中轴载和均布轴载作用下路基和基底内竖向附加应力和总应力。计算均布交通荷载下路基内应力时,考虑了由于路面材料和路基材料抗压模量差异引起的应力扩散角的存在;计算基底内应力时,将路基作为条形基础,对路基中心下基底内不同深度处的应力进行了计算。计算结果和思路可为验证特殊交通荷载(如超载)下特殊填料(如软岩、风化岩、人工材料等)的承载能力提供理论参考。     

水泥混凝土路面设计新旧规范对比分析

以普通水泥混凝土路面设计为例,比较分析新、旧规范方法下,面层设计厚度的差异。从定性分析新规范主要修订内容入手,通过对设计各环节实际算例的计算比较,找到产生差异的原因,并将结果汇总到面层厚度设计的实例中,得出在交通荷载和筑路材料等外部条件相同的情况下,新规范方法设计厚度较之旧规范薄2~3 cm的结论。基层顶面当量回弹模量修正方法的改变是产生差异最为主要的原因。此外,基垫层材料模量的取值也对面层设计厚度影响显著,应结合工程实际慎重取值。     

欧洲规范中公路桥梁设计活载分析

为了在海外工程中能够合理应用欧洲规范进行公路桥梁的设计,对欧洲规范公路桥梁设计中的汽车荷载、汽车制动力、汽车离心力、风荷载和温度荷载等活载计算进行分析,并比较了其与<公路桥涵设计通用规范>(JTG D60-2004)(简称中国规范)对该类荷载计算方面的异同.以某3X16 m钢筋混凝土简支梁桥为例,分别采用欧洲规范和中国...     

适合我国高速公路交通荷载特性的轴载谱参数分析

在传统的路面结构设计方法中是将混和交通换算成当量轴载作用次数(ESAL),这将不可避免的带来误差。使用轴载谱的方法可以更精确的分析交通荷载对路面的破坏作用。该研究针对我国高速公路的交通荷载特性,将车辆按其轴载组成划分为11种不同车型,这11种车型占总交通流量的99%以上,适用于我国情况且使用简单。收集了江苏省某高速公路从2004年到2006年所有车辆的动态称重数据,按新的车辆分类方法确定了其轴载谱参数,包括车辆类型分布系数、月调节系数、小时分布系数、轴数系数和轴载分布系数,供路面结构分析和设计参考。     

新旧规范梯度温度荷载对箱梁结构受力的影响

《公路桥涵设计通用规范》对《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中的梯度温度荷载进行了重新定义。为研究新旧规范中不同梯度温度荷载对结构受力的影响,以1座三跨变截面连续箱梁为例,采用QJX软件进行结构分析计算。计算结果表明,新规范定义的梯度温度荷载对结构使用阶段受力影响较大,使结构受力更偏于安全;旧规范设计的结构可以通过增加梁高来改善结构的受力,使其能够满足新规范的要求。     

高速公路路段交通量分析及轴载换算

交通荷载数据对沥青路面设计和管理有重要作用。轴载谱方法可以更为全面、准确地描述交通荷载。文中收集了江西省部分高速公路荷载站点的实测轴载数据和交通量数据。通过对每一辆车进出收费站的名称识别,结合公路网分布统计得到各路段的交通荷载数据集合。对各路段实测轴载数据特征、交通增长率和累计标准轴次等进行分析,建立了轴载谱数据和交通量数据之间的关系,并给出了调查地区的当量轴次换算系数参考值。     

天津滨海新区重载交通工作区深度的分析

该文提出了我国现行路基设计规范中对动荷载的影响深度统一界定为1.5m深度的问题,认为其与轴载有一定关系,进而提出重载交通及工作区深度的定义,并以天津滨海地区高等级道路建设为工程实例,以该地区的典型地质条件、交通轴载、路面结构为模型,计算分析了不同轴载的路基工作区深度,得出标准轴载工作区深度为1.5m,重载交通工作区深度...     

基于公交专用道的城市道路荷载分布及问题对策分析

通过交通调查数据,结合城市交通的特点,分析了城市道路交通流的车种构成;使用规范建议的方法,对各种车辆的轴载进行标准换算,计算各种车辆在道路交通荷载中的比例。通过分析指出设置公交专用道将导致道路交通荷载在横向的严重不均匀分布;从荷载分布的角度,进一步讨论了公交专用道对道路使用状况等产生的不良影响,并提出了解决问题的方法和途径。     

新水泥混凝土路面结构设计可靠性分析

采用蒙特卡洛法计算了水泥混凝土路面结构可靠度,分析了新规范（JTG D40-2011）中各结构参数变化对于可靠度的影响,对实际路面结构设计提出了一些建议.分析了交通及路面结构参数不同变异水平对路面可靠度的影响,计算了新规范中引进的验算标准中最大轴载对可靠度起主导影响的分界点.     

基于实测轴载谱的重载沥青路面交通参数

为更准确地确定重载沥青路面设计的交通参数,首先提出了车辆分类方法,然后通过调查收集京沪高速公路鲁苏省界的车辆类型及轴载数据和长深高速公路滨州段的动态称重数据,创建了车辆轴载信息数据库.根据数据库查询统计,分析了沥青路面设计的交通参数,包括车辆类型分布系数、卡车月调节系数、卡车小时分布系数、轴数系数和轴栽分布系数,并给出了相应的推荐值.最后分别统计分析了前轴、双轮组单轴、双联轴和三联轴的轴载累积分布率.结果表明,在进行路面结构设计时,宜根据交通等级和类似道路车辆轴载统计确定设计代表荷载;基于实测轴载分析提出以单轴160 kN作为重栽交通设计轴载,以双联轴380 kN作为验算荷载.     

与路面协调设计的公路路基设计指标及使用环境探讨

针对当前公路路基路面设计协调性差及规范的适用环境与当前公路使用环境、轴载状态差异问题,本着路基路面协调设计的思想,从影响路基结构特性的因素入手,研究了温度、湿度、荷载3大影响路基路面结构设计的主要因素,分析计算了不同环境、轴载状态下重载交通公路路基动应力、应变及公路工作区深度变化规律,揭示了在使用环境条件下进行路基结构设计的重要性.最后根据路基动应力、应变分析结果与控制标准,提出了适应重载交通的交通等级与设计标准轴载,以及适应重载交通高速公路的设计轴载与路基强度指标标准建议值,并基于与路面协调设计思想对使用环境下的公路路基设计提出了一些建议.     

交通荷载作用下旧沥青路面裂缝对加铺层的影响

利用有限元对不同裂缝宽度、不同荷载作用位置、不同轴载等对加铺层中应力分布以及计算点位应力值进行了分析和对比,发现考虑裂缝时加铺层中的计算点位的应力值均比不考虑裂缝时大;随着荷载位置的变化,简化模型中的最大拉应力和剪应力的作用位置逐渐从模型中下部转移到加铺层底和加铺层中,应力值也随之发生大幅度增加;交通荷载作用下横向裂缝对加铺层的影响远远超过纵向裂缝。这表明在进行加铺层设计时不仅仅要考虑旧路面的剩余模量,更重要的是要考虑裂缝对加铺层的影响。     

半刚性基层沥青路面重载标准的论证

该文通过对天津市滨海新区几条有代表性的干线道路的路面结构及交通组成的调查,确定该区域代表车型及荷载分布范围,同时通过力学计算,明确路面结构对轴载变化最敏感的范围,最后讨论了轴载变化对轴次换算、弯沉等路面设计指标的影响,确定了天津市滨海新区重载交通标准轴载,并提出了一种标准轴载的论证思路。     

改扩建道路路面评估体系

通过对天津市滨海新区几条有代表性的干线道路的路面结构及交通组成的调查,确定该区域代表车型及荷载分布范围,同时通过力学计算,明确路面结构对轴载变化最敏感的范围,最后讨论了轴载变化对轴次换算、弯沉等路面设计指标的影响,确定了天津市滨海新区重载交通标准轴载,并提出了一种标准轴载的论证思路。     

Conversion Method of Axle-load for Asphalt Pavement on Steel Deck Based on Continuous Laminated Beam Model

为完善钢桥面沥青铺装设计方法,对轴载换算方法进行了研究.在现行沥青路面设计规范轴载换算方法的基础上,基于不同铺装材料疲劳试验结果,提出轴载换算指数n的建议值.在此基础上,有别于现行规范固定轴载换算计算参数的方法,提出根据铺装材料的不同,选用动态轴载换算参数的理念.采用构造纵桥向单位荷载作用下跨中横桥向荷载弯矩影响线的方法,修正叠层连续梁模型的荷载参数与当量支承刚度参数.利用修正后的叠层连续梁模型,得到轴数系数C1的计算公式.在考虑铺装材料疲劳性能的基础上,利用叠层连续梁模型计算得到轮组系数C2的建议取值.计算结果表明,除现行规范考虑的轴距与轮距外,横隔板间距、U肋间距等对钢桥面沥青铺装的轴载换算有显著影响,采用现行规范参数带来的最大计算误差可能达17倍.     

基于法规轴载特性的沥青路面结构优化设计研究

为研究西非超载重载地区交通行为对路面结构设计的影响,基于实测轴载谱的方法,采用法国沥青路面设计方法,依托工程实体项目,进行了详细分析。结果表明:(1)系统地阐述了基于轴载谱设计的法规沥青路面结构优化设计方法,并提供了CAM容许值与GB层厚的拟合公式,拟合度较优;(2) GB层厚的改变对无机结合料下的CAM影响微弱,同时提供了基于实测轴载谱的法规CAM计算方法;(3)通过优化设计,在重载超载比例严重的情况下,若采用规范提供的CAM推荐值进行计算,路面厚度偏薄2cm,因此对于超载严重的地区,建议采用实测轴载谱方法进行交通轴载分析,从而设计出技术可行经济合理的路面结构。     

高速公路桥梁收费站前拥堵车辆荷载评估

因收费排队,使得桥上汽车间距减小,桥梁全宽、全长满布荷载及行车集中制动的概率大大增加,实际运营状态的汽车荷载分布模式与规范规定的荷载有很大区别。该文以《公路桥涵设计通用规范》(JTJ 021-89)的荷载模式为基础,根据收费广场荷载分布的特殊性,对实际交通状况进行了调研、统计和分析;研究了因交通量增加、大吨位车辆多和轴荷分布变化引起的汽车活载修正,汽车荷载横向分布系数的修正,汽车纵向布置的调整,以及汽车制动力系数的调整等内容。某大桥引桥桥头段拟改、扩建为收费广场,按前述分析为基础建立了新荷载标准(模式),为大桥旧桥改造和新建拼宽结构进行评估提供依据。该实例可供同类工程参考。     

刚性路面超限车辆轴载换算关系的探讨

我国目前水泥路面设计规范对行车荷载的考虑主要是８０年代以前的情况，调查认为现在公路车辆的超限现象严重，部分轴载已超出规范研究范围，并且路面结构型式也有所变化，因而必要对原有的轴载换算方法进行外延分析，提出更符合当前情况的轴载换算方法。