考虑车道荷载差异的多车道桥梁横向折减系数

为考虑车道荷载差异对多车道桥梁横向折减系数的影响,提出横向折减系数的多系数表达模式,并改进基于独立重复试验的相遇车道荷载方法以进行系数校核。首先,引入反映车道荷载差异性的车道修正系数和体现多车道荷载相遇概率的车道组合系数,形成横向折减系数的多系数表达模式。其次,改进目前常用的基于独立重复试验的相遇车道荷载方法,将车道交通流量及荷载分布的差异性涵盖进来。随后,参数化研究横向折减系数的关键影响参量,包括货车通过控制断面的平均时间、荷载重现期、车道交通量和车道荷载分布等。最后,基于某高速公路实测动态称重数据,给出采用该方法校核横向折减系数的详细过程,并与传统方法及JTG D60-2015规范方法所得结果进行对比。研究表明：所提出的改进相遇车道荷载方法,摈弃了传统方法中车重正态分布、车道荷载同分布、最大观测车重与均值3.5倍偏差关系等备受质疑的假设,是更一般性的解答。参数化分析表明：货车通过控制断面的平均时间和荷载重现期对结果影响很小,货车荷载模型及其在车道间差异性则影响很显著,说明对车道荷载分布规律进行准确建模的重要性。实测车道货车荷载数据统计发现：货车的交通量和荷载分布在车道之间具有明显的差异,传统方法和规范方法给出的横向折减系数均高估了实际情况,最大达19%,可能造成设计与管养资源的浪费;而基于该方法校核的横向折减系数,更能深入揭示各车道荷载的贡献规律,准确反映不同车道组合作用下的荷载横向折减规律,具有显著的工程应用价值。     

车辆荷载下多车道横向折减系数的计算和分析

根据近几年我国主要干道的车辆荷载实测数据,对不同测点的车辆总重进行了统计分析,建立了不同测点车辆荷载的总体概率模型及截尾概率模型。在此基础上,采用概率方法对车辆荷载服从非正态分布的多车道横向折减系数进行了计算和分析,给出多车道横向折减系数建议值,并与规范规定的数值进行对比。结果表明:不同测点车辆荷载的总体概率分布服从多峰分布,概率密度函数可用1个对数正态和3个正态概率密度的加权和表示;左截尾概率分布服从对数正态分布。设计基准期内最大值的概率分布服从对数正态分布。车辆荷载按多峰分布计算的三车道、四车道、五车道、六车道、七车道、八车道横向折减系数分别为0.95,0.85,0.78,0.74,0.73,0.69,车辆荷载按截尾分布计算的三车道、四车道、五车道、六车道、七车道、八车道横向折减系数分别为0.86,0.73,0.62,0.57,0.56,0.50,均不小于《公路桥涵设计通用规范》规定的数值。     

无伸缩缝桥梁荷载横向分布系数研究

考虑土体-结构的相互作用,应用通用程序ANSYS建立无伸缩缝桥梁有限元模型,研究了不同荷载形式对跨中截面荷载横向分布的影响规律,分析了荷载横向分布系数沿桥跨的变化情况;与相应的简支梁荷载横向分布系数进行比较,并进行主要影响参数的分析,为无伸缩缝桥梁荷载横向分布系数的简化计算提供理论依据。编制了可供工程设计参考的荷载横向分布系数的实用表格,并进行实例验证。研究结果表明:对于无伸缩缝桥梁,可采用单个集中荷载的加载形式,通过挠度的横向分布影响线来研究荷载横向分布规律,且可以取跨中横向分布系数m值作为全桥的计算值;无伸缩缝桥梁的边梁荷载横向分布系数比相应的简支梁小,但两者内梁的荷载横向分布系数非常接近;实例证明实用表格是准确可行的。     

扩建桥梁车辆荷载特性及多车道荷载模型研究

基于茂湛高速公路等4个典型路段车辆数据,研究了广东省高速公路改扩建桥梁车辆荷载特性及多车道荷载模型。利用典型路段计重收费数据,研究其交通分布规律、车辆荷载分布特性;基于佛开高速公路实测动态称重数据,根据其交通流分布规律模拟了多车道随机车流;建立了广东省高速公路改扩建桥梁多车道荷载效应计算模型。研究表明:广东省典型高速公路车辆荷载具有明显时变特性且各车型占比不同,外侧车道货车流量显著大于内侧车道;提出了广东省改扩建中小跨径桥梁(l<50m)多车道荷载模型的统一形式:基于影响线同号区域加载"均布线荷载q_k=13.0kN/m+集中荷载P_k=360kN"的荷载形式,且多车道横向折减系数宜取为1.00(单车道)、0.87(双车道)、0.80(三车道)、0.75(四车道)。     

公路桥梁荷载横向分布系数简化计算

选择了大量的具有代表性的简支梁(板)桥，采用刚(铰)接梁法计算其荷载横向分布系数，经过参变量的相关分析和多元回归，确定跨中截面汽车和人群荷载横向分布系数的简化计算公式，并结合空间有限元方法对简化公式的实用性和准确性进行评判和校核。     

桥梁荷载横向分布系数影响因素分析

在桥梁荷载横向分布系数计算模型中,常常简单以一平面假设一以概之,对诸如边板中板截面差异、连续与简支、加宽加固等因素影响没有定量分析,致使计算结果与实际受力状态不能有效拟合。文中通过对不同结构(简支梁、连续梁)桥梁的主梁横向内力分析计算,揭示其横向分布系数的变化关系。     

多车道桥梁交通荷载特性及结构响应研究

多车道公路桥梁各行驶车道的车流和荷载特性分布具有显著的差异性,由这些差异性引起的结构响应特性应是桥梁管养关注的重点。根据某单向4车道高速公路实测的WIM数据,分析其运营阶段的交通荷载特性,及在实际车流荷载作用下桥梁结构的真实响应。研究结果表明:不同行驶车道的车型分布具有显著差异性,90%以上的货车偏向于外侧两个车道行驶;车辆总重和轴重水平较规范基础数据有明显的提高;各行驶车道随机车流产生的荷载效应最大值基本大于规范值,外侧车道上荷载效应远大于内侧超车道,说明目前规范基于车道荷载独立同分布的假定与实际情况不相符,车辆荷载模型已无法满足实际的结构设计评估要求,建议修正。     

桥梁荷载横向分布计算

在旧桥加固、重载验算、特载验算时，应用常用的计算软件求主梁的荷载横向分布系数有时是比较困难，为解决这一问题，本文对多种桥型的荷载横向分布系数作了概括和总结，并举例说明，以供大家参考借鉴。     

横向拓宽斜交板梁桥荷载横向分布系数研究

采用有限元分别对正交及斜交板梁桥拓宽前后的各主梁荷载横向分布系数进行了计算,其结果表明正交板梁桥拓宽前后新旧主梁的横向分布系数均相差不大,而斜交时部分旧梁在拓宽后横向分布系数增大,拓宽后新梁的横向分布系数比旧梁大。因此斜交板梁桥拓宽设计应注意提高新梁的承载力,并对旧梁进行加固处理。     

佛开高速八车道交通特性与桥梁汽车荷载效应研究

利用安装在广东佛开高速公路上的动态称重(WIM)系统,分别在两个不同位置的四个断面采集了为期将近一年的测试数据,对不同车道车流的分布及荷载组成进行了统计,总结了佛开高速公路车流的交通量、车重、轴重分布以及车头时距和车头间距分布规律。并对桥梁结构在实测荷载作用下的效应进行了分析研究。     

在役多车道空心板梁桥弯矩横向分布系数计算方法研究

为提高在役多车道空心板梁桥弯矩横向分布系数计算的准确性,提出考虑结构性能退化的弯矩横向分布系数计算方法。该方法通过建立不同参数组合的桥梁结构有限元模型,计算不同跨径和斜交角桥梁的弯矩横向分布状况,分析单侧、双侧铰缝不同损伤对弯矩横向传递的影响;以关键参数为自变量,弯矩比为变量,采用多元非线性回归分析法拟合得到弯矩横向分布系数简化计算公式,以及铰缝损伤引起的弯矩横向分布修正系数。实桥算例验证结果表明:该方法使用方便,计算结果可信,能够较好地适用于在役多车道空心板梁桥弯矩横向分布系数的计算。     

钢筋混凝土桥梁的横向荷载响应

对三跨钢筋混凝土桥梁横向构架施加周期性横向荷载，在等于桥梁重量４５％的荷载下，横向构架漂移率为０．５％，可以认为桥梁的高劲度起因于连续的上部结构和劲性桥台，二者低抗了近８０％的施加荷载。在开挖桥台周围土壤之后，桥梁的劲度为初始经的１５％。在把桥梁上部结构与桥台分离之后，劲度为初台劲度的９％。     

公路桥梁车辆荷载纵横向折减系数研究

以可靠性理论和新近实例的车辆荷载数据为基础，推导了公路桥梁车辆荷载多车道横向折减系数的理论计算公式，从实侧荷载效应与标准车辆荷载效应比值的概率分析中得到了标准车辆荷载纵向折减的计算公式，结合我国实情，提出纵向和横向折减系数的建议值。经７座大跨径实桥的计算证明采用本研究建议后的折减效果最令人满意的。     

曲线桥梁横向力作用系数的研究

为尽量避免因横向力考虑不周对曲线桥梁所产生的不良后果,分析横向力对曲线桥梁的影响,总结横向力系数阈值的确定原则,在此基础上利用ANSYS-LS-DYNA分别建立某三跨连续刚架曲线桥及某板梁桥的有限元模型,进行车辆圆周运动及超车时程的仿真计算,分析横向力系数的规范计算结果与仿真结果的偏差及超车对横向力的影响。结果表明:按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)计算的横向力系数理论值和有限元仿真值较吻合,但对运行车辆的冲击效应等附加因素考虑不足,总体来说,估计量偏小;车辆在曲线上超车运行时,会引起较大的横向力,当其与车辆在曲线上行驶所产生的离心力发生线性叠加时,应引起充分的注意,以免造成运营中支座抗剪能力的不足,甚至梁体的外移。     

双曲拱桥荷载横向分布系数的探讨

双曲拱桥在使用过程中因荷载等级加大,交通量骤增及结构本身原因,不少双曲拱桥已经退役,还有一些桥有望加固处理继续使用,而其横向分布系数随着计算方法和加固措施不同而发生变化.该文以一座实际双曲拱桥为计算模型,重点介绍双曲拱桥横向分布系数计算方法,并对影响荷载横向分布系数的因素进行了详细研究.通过模型计算探讨了拱肋、横隔板、...     

T梁桥破坏性试验中荷载横向分布系数研究

荷载横向分布系数实测值是评定桥梁横向传力性能的主要依据。本文结合左家堡大桥实桥破坏性试验,基于试验中跨中挠度、裂缝宽度和荷载横向分布系数的实测结果,分析了荷载横向分布系数与其他二者的联系与变化原因。并建立了左家堡大桥的空间实体有限元模型,对试验过程进行了非线性有限元分析,结果表明:梁体的裂缝宽度、跨中挠度和荷载横向分布系数是紧密联系的;具有初始损伤的梁体,当荷载超过维持原状态的最大荷载时,结构荷载横向分布系数才发生变化;公路桥梁承载能力检测评定规程(送审稿)建议的实测荷载横向分布系数计算公式适用于结构处在弹性状态时,当结构进入塑性状态时,该式的计算结果将出现较大误差,但其仍能定性反映出各梁的受力阶段。     

新标准车道荷载作用下中小跨度桥梁设计研究

2015年新实施的《公路工程技术标准》(JTG B01-2014)将公路-Ⅰ级车道荷载集中荷载标准值由180~360kN增加到270~360kN。为指导新标准下桥梁设计,以13,16,20,25,30m标准跨径的预应力混凝土T形简支梁桥为研究对象,对比分析车道荷载增加后边梁和中梁跨中活载弯矩、作用基本组合值、作用短期组合值、作用长期组合值的变化;对边梁和中梁预应力钢绞线和受拉区普通钢筋进行对比计算,给出新荷载标准下需增加的配束要求。研究表明:活载引起的边梁跨中弯矩最大增幅为27%;作用基本组合、短期组合、长期组合的最大增幅分别为22%、18%和14%。新标准下所需的预应力钢束和普通受拉钢筋数目均增大,5种跨径下单片边梁分别增配s15.2预应力钢绞线3束、3束、2束、1束、1束,受拉区普通钢筋分别增配2根22、3根22、1根25、1根25和0根25;单片中梁分别增配s15.2预应力钢绞线2束、2束、2束、1束、1束,受拉区普通钢筋分别增配3根22、2根22、0根25、0根25和0根25。     

车辆荷载和车道荷载对桥梁结构可靠度的影响

公路桥梁结构的整体计算采用车道荷载,结构的局部计算采用车辆荷载,车辆荷载与车道荷载的作用不得叠加.将采用这2种荷载设计的结构进行可靠度对比,结果表明,按车辆荷载设计的结构满足正常使用功能的可靠度偏低,更容易发生损坏,这些损坏会影响到结构的正常使用.提出通过调整重型车辆通过桥梁时的交通行驶规则,增大结构按正常使用极限状态设计时车辆荷载的代表值,从而提高按车辆荷载设计的结构可靠度.