云南省公路桥梁疲劳荷载车辆模型研究

公路桥梁活载是桥梁疲劳失效的主要影响因素,而公路桥梁承受活载情况极其复杂,要制定普遍意义上的疲劳荷载谱,必须选取典型路段进行交通量调查,经过统计分析得到实测的车辆荷载频值谱。根据等效疲劳损伤原理,将实测的车辆荷载频值谱简化为由疲劳荷车辆组成的荷载频值谱,根据车辆组成的荷载频值谱建立了云南省公路桥梁疲劳荷载车辆模型。研究结果表明造成云南省内公路桥梁疲劳累积损伤的主要车辆为两轴的大型客车及货车,研究结果可供云南省公路桥梁疲劳损伤验算或疲劳设计时参考。     

城区道路交通荷载等级双维度划分标准的研究

通过国内多座城市交通轴载调查,分析了当前城区道路交通量与轴载关系、道路交通量变化趋势以及道路被交叉口分隔后的各段交通量差异。提出表征城区道路荷载特性参数Z,并以其为指标进行道路荷载等级分级划分,提出比例谱划分法与简易划分法。适应城市交通荷载变化特点,将荷载等级分级与交通等级分级共同构成双维度耐久性沥青路面结构设计的依据,以荷载等级分级进行路面结构组合设计,以交通等级分级进行路面结构厚度设计,可为城区沥青路面设计借鉴。     

路面管理系统的车辆轴载调查分析

结合上海市公路路面－桥梁管理系统研究，对车辆轴载进行了调查方案设计，数据调查和数据分析。通过交通量观测资料推算路面标准轴载换算次数，得出了不同交通特征道路，不同路面结构类型的车辆轴载换算系数，同时提出了路面管理系统的车辆荷载分级标准。     

黑龙江省高等级公路轴载分布规律的研究

随着车辆大型化的发展,重载交通对道路的使用寿命造成了严重的影响,很多高等级公路路面的早期损坏都与运输车辆的轴载超限现象有着直接的关系。针对黑龙江省内几条典型高等级公路的交通流进行了调查,统计出了客、货车的交通量,明确了交通流特征;使用轴载测试设备对所调查路段的车辆进行了轴载测定,在测定数据的基础上建立了高等级公路典型路段的轴载谱;通过有限元软件建立模型分析了交通流增长对路表位移的影响。交通量调查及有限元分析结果表明:2012年~2013年货车的年平均增长率为10.16%,客车的年平均增长率为4.66%;2013年的换算累计标准轴载当量轴次比2012年增加了1.1倍,相对应的路表位移增大1.8倍。本研究成果可为今后黑龙江省高等级公路的设计、施工及养护决策提供理论支撑。     

动态称重系统在高速公路上的应用

对可以进行实时采集通行车辆轴载的动态称重系统进行介绍,主要通过对动态称重系统采集的数据库数据的分析,介绍分析了道路通行车辆的实际轴载谱、不同类型通行车辆的轴载变化、试验路段交通量的日、周、月变化以及车辆的速度变化,通行车辆的车道分布等。此外还简单介绍了用于动态称重系统的数据采集软件和轴型的判定。     

江苏省高速公路交通量轴载谱特性分析

车辆荷载对于高速公路路面状况及使用寿命的影响十分显著,传统基于交通调查与分析的方法难以真实合理的反映高速公路路面实际承受的车辆荷载状况。为了对车辆轴载分布特征进行更为精确的描述,本文依据江苏省高速公路联网数据,对江苏省各高速公路断面交通量、交通组成等进行了详尽的调查。在此基础上,对江苏省高速公路轴载谱分布特性进行了分析研究。研究结果表明:江苏省高速公路交通量中小型客车占据比例较大,达到了58%,但由于轴重较小,对路面损伤作用较小;对路面性能影响较大的货车中各种轴型均存在较为严重的超载现象,其中三联轴双轮货车超载最为严重,但超限吨位基本不超过限值的35%,计重收费效果明显。因此,货车超载现象在江苏省高速公路中十分普遍,应进一步严格限制货车超载,保障路面使用性能及使用寿命。     

新旧规范中交通荷载分析方法对比分析

以江西省(南)昌至九(江)高速公路交通量数据为例,比较分析新、旧规范中交通荷载分析的计算差异。从分析新规范中关于交通荷载分析的修订内容入手,通过对实际算例的计算,对两种方法进行比较。结果表明:新规范与旧规范相比,标准轴载的选择更有科学性,车型分类更精确,交通参数的选择更符合实际情况,当量轴载换算结果偏大,符合研究现状,新规范可以更好地计算交通荷载。     

动态称重系统数据采集及分析

采用山东省永久路面试验路的动态称重系统,详细介绍了动态称重系统的组成结构、动态称重系统的安装以及轴型的分类,并对所采集的轴载数据的处理方法进行了介绍和比较。在此基础上,分析了道路通行车辆的实际轴载谱、不同类型通行车辆的轴载变化、试验路段交通量的日、周、月变化以及车辆的速度变化,通行车辆的车道分布等,结果表明,实时采集车辆通行数据的动态称重系统所采集的数据库数据可以有效地解决原来轴载调查使用方法存在的与实际轴载不符的问题。     

沌口长江大桥钢桥面铺装荷载谱研究

为更有效预测正交异性钢桥面铺装层的疲劳寿命,需针对项目预测交通量尤其是重载情况进行分析研究,对正交异性钢桥面板的结构特性进行力学分析。通过调研分析临近过江通道实际监测的交通数据,得出桥面轴载谱。建立钢桥面铺装有限元模型进行计算分析,得出钢桥面铺装最不利荷位中心横向位于U形肋与桥面接缝处,纵向位于距离横隔板0.2 m处,得到了不同轴载作用下铺装层的关键力学指标形变量和应变量,结合轴载谱得出荷载谱,并推算出初步设计阶段铺装层的疲劳寿命仅为2年。     

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.     

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。     

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。     

重载交通路段的道路路面设计方法探析

分析了重载交通路段的交通状况和运维特点,总结了车辆荷载对道路路面的作用机理,包括弯曲、疲劳、剪切和车辙效应。分析了我国规范对于重载交通路段设计的不适宜性,从而提出针对重载交通路面的设计方法,首先需要确定临界作用荷载,并进行轴载换算等效,最后基于长寿命路面设计思路进行沥青路面设计,这样能够满足重载交通路段路面的运营使用寿命。     

基于轴载谱的高速公路超载系数研究

针对目前路面设计中车型替代换算方法预算累计当量轴次无法考虑超载因素而导致路面使用寿命较短的问题,该文基于陕西省典型高速路段实测轴载称重数据提出轴载谱换算方法,并与现行设计中常用的车型替代换算方法进行对比,推荐出陕西省的超载系数为1.6,使得在缺乏实测轴载数据的情况下运用车型替代换算方法预算累计当量轴次依然能够客观反映实际交通状况.     

公路运输超载现象及其解决对策分析

通过交通量及交通组成调查,利用HPS便携式轮重仪进行现场轴重测试,得到车辆的轴载谱及超载的可靠数据.从重载交通的标准轴载换算和累计当量作用次数入手,得出超载是水泥混凝土路面结构早期破坏的重要原因之一.提出路面结构设计应充分考虑超载运输影响及针对重载交通的公路技术、汽车技术及管理对策.     

公路运输超载现象及其解决对策分析

通过交通量及交通组成调查，利用HPS便携式轮重仪进行现场轴重测试，得到车辆的轴载谱及超载的可靠数据。从重载交通的标准轴载换算和累计当量作用次数人手，得出超载是水泥混凝土路面结构早期破坏的重要原因之一。提出路面结构设计应充分考虑超载运输影响及针对重载交通的公路技术、汽车技术及管理对策。     

基于轴载谱的公路货运运力结构预测研究

针对传统数据采集和研究模式中的不足,论文提出了基于车辆轴型分类的车辆轴载谱来分析高等级公路车流轴载、公路货运车辆运营成本和超限严格管制下公路货运运力结构预测的新方法,其基本思路为按轴型和车辆载重状态划分车型、开展轴载和交通量调查、计算不同车型的轴载谱、对各车型各轴型的轴载谱进行Gauss曲线拟合、再根据拟合函数进行车辆轴载、运营成本和运力结构的计算,文中还结合世行安徽公路项目II(超载运输课题研究)进行了实际应用。     

现行交通量调查为路面设计提供当量轴次的建议

高等级路面设计是用交通量换算成标准轴载作用次数,进而确定水泥路的设计使用年限、标准轴载作用下的最大应力及计算荷载应力、抗折疲劳强度;确定沥青路的允许弯沉等参数而后进行设计的。现行交通量的调查主要为规划、管理等方面服务,若以调查交通车辆     

交通荷载轴载谱参数的确定及分析

对在某高速公路上收集到的动态称重数据分析后确定了其全部的轴载谱参数,发现其轴载位于重轴区间的比例要大于美国全国的代表值,反映了我国高速公路的重载交通性质。利用该文轴载谱和美国代表轴载谱进行了当量轴载换算和路面性能预测,并对结果进行了比较,显示了文中轴载谱对路面较大的破坏作用,也体现了利用轴载谱方法分析重载交通的优越性,为在我国开发基于轴载谱的路面设计方法提供了基础数据。     

永久性沥青路面试验路力学响应分布的数值仿真

为解决重载交通和复杂环境条件耦合作用下路面结构力学响应计算与实际不符的技术难题,采用永久性沥青路面试验路实测交通荷载、路面结构温度场和力学响应数据,分别构建轴载、路面温度场参数概率分布函数和基于轴载、温度变量的沥青层底最大应变力学响应回归模型。在此基础上,用计算机编程语言基于蒙特卡罗模拟法设计出参数抽样和沥青路面力学响应概率分布程序,建立了针对轴载、温度场参数离散型分布和正态分布特点的随机变量抽样方法,实现了参数输入和基于全年交通组成与温度变化周期的沥青路面力学响应分布的模拟仿真。结果表明,模拟的力学响应分布与工程实测结果一致,均近似服从正态分布。研究证明了通过蒙特卡罗模拟可揭示路面结构在荷载和温度耦合作用下的力学响应规律。