基于额载质量和管制力度的标准当量轴次模型

建立了无超载情况下典型货运车辆的车辆总质量分布模型,并根据超载执法力度对该模型进行修正,得到了基于额载质量限制和管制力度的车辆总质量分布模型.在同类型车辆之间车辆总质量分布模型置换的基础上,结合轴载分布系数,完成了车辆总质量分布到轴载分布的转换,并结合轴载换算公式,得到了各同类车型单车标准当量轴次(ESAL)模型.该ESAL模型与已有计算模型的不同之处在于,考虑了额载质量限制和执法力度对ESAL计算的影响,包含了参照车辆和目标车辆间总质量分布模型的转换,避免了为众多不同车型构造不同的模型.     

典型高速公路轴载特性分析

根据典型测点的各型车辆轴载谱数据,研究了高速公路轴载特性.分析了车辆类型分布系数、月调节系数及轴载分布系数的变化规律,采用多个独立样本的非参数假设检验研究了上述轴载谱参数随时间变化趋势的抽样数据是否来自同一总体,根据轴载谱数据采用假设检验的方法,分析了轴载超载现象.研究结果表明可将不同测点的车辆类型分布系数按B1.2、U1.2及S1.2.3三种车型比例进行分类;三年的车辆类型分布系数、月调节系数及轴载分布系数数据较为稳定,在统计学上不存在明显差异;各轴型均存在一定程度的超载现象,其中以双联轴双轮组尤为突出.     

混凝土弯坡桥沥青铺装系汽车荷载组成及平面布置研究

通过对国内6个区域、52个路段、4个大型货站调查得到各类交通组成频谱及不同车型轴载谱,分析了目前混凝土桥面铺装系设计汽车列车荷载的特性。得到了目前国内主流重卡的"车-轴-轮-胎组"及轴载分布;结合汽车列车弯道行驶印痕分析,提出了适合于数值分析时最不利荷位确定的弯坡桥汽车列车荷载模型;建立了荷载模型的平面布置。     

货运繁重公路的车辆荷载谱和疲劳车辆模型

为研究货运繁重公路的车辆荷载谱和疲劳车辆模型,基于佛山平胜大桥的动态称重系统采集的多时段车流数据,归类出了车辆荷载谱的10类代表车型,分析了代表车型的轴距、质量、轴重和超载数据,以及沿不同车道的车辆和轴重分布特性,提出了可用于钢桥疲劳评估的车辆荷载谱;以疲劳加载率最大的六轴车辆为原型,基于疲劳损伤等效原则分别提出了桥梁单向重载车道的疲劳车辆模型和简化疲劳车辆模型。计算结果表明:平胜大桥呈现货运繁重公路的典型特征,车辆日均通行总量达到了45 065veh,约为《AASHTO LRFD》定义的日均通行量20 000veh的2.3倍;疲劳车辆在全部交通流中的比例为51.6%,为《AASHTO LRFD》定义的20.0%的2.6倍;货车占疲劳车辆总数的45.2%,主要分布于重载车道,而且通行货车超载比例占到相应车型的30%~70%,最大超载货车达到了132.5t;两轴货车超载率为29.0%,等效质量达到17.5t,后轴等效轴重达到12.1t,因而不能忽略两轴货车的疲劳加载贡献。对比《AASHTO LRFD》五轴标准疲劳车辆模型(前轴轴重为2.6t,中间双联轴和后面双联轴的单轴轴重均为5.4t)和简化标准疲劳车辆模型(前轴为2.6t,中轴和后轴均为10.8t),提出的六轴单向疲劳车辆模型总质量为33.1t,前轴轴重为3.6t,中间双联轴和后面三联轴的单轴轴重均为5.9t;简化单向疲劳车辆模型的前轴轴重为3.6t,中轴和后轴分别为11.8、17.7t;针对重载车道提出的六轴疲劳车辆模型总质量达到了36.5t,前轴轴重为4.0t,联轴中的单轴轴重均为6.5t;对应的重载车道简化疲劳车模型的前轴轴重为4.0t,中轴和后轴轴重分别为13.0、19.5t。     

基于动态称重系统实测轴载分布特征研究

以济青高速改扩建工程为例,利用动态称重系统(Weight-in-Motion,WIM)实测数据分析了2019年至2020年的济青高速公路的交通轴载分布特征,获得了不同轴型车辆的轴载谱变化规律;通过对全年交通量的分析,得到了车道拓宽后的高速公路年平均日交通量调节系数及车辆横向分布系数的变化规律.研究结果表明:采用轴载谱的方法可以更加全面、精确地分析交通荷载对路面结构产生的破坏机理,可以为类似区域条件下道路设计分析提供基本的交通输入参数.     

新规范下采用旧车辆类型的路面轴载谱分析

随着2017版《公路沥青路面设计规范》的实施,沥青路面设计中面临着新旧车辆分类标准转换的问题.采用2015年河南省高速公路收费管理系统采集的车辆数据,提出了一种车辆类型转换方法,将原6类车型转换为《新规范》下的11类车型;经计算得到河南省轴载谱参数的代表值;根据轴载谱参数,按照《新规范》要求计算了在沥青路面设计中各种车型的当量设计轴载换算系数,确定了河南省当量设计轴载换算系数的代表值.结果 表明:所提出的车辆类型转换方法可行.但在车辆超载超限严重的情况下,采用规范方法计算出的当量设计轴载换算系数仍不能准确反映实际情况.     

吉县至河津高速公路交通轴载谱实测研究

吉县至河津高速公路是山西省高速公路网规划"三纵十二横十二环"的重要组成部分。为了深入掌握吉河高速公路的交通轴载状况,以便于养护管理部门科学决策,通过实地数据采集,分析了吉河高速的重货车超载状况;针对吉河高速的主要车辆轴型,统计各轴型频次,得出了各轴型轴载谱,提出了可以表征单轴双轮、双轴双轮、三联轴双轮轴载谱的双峰正太分布模型;最后根据轴载谱,计算得到吉河高速在初始年和设计年限内的累计当量轴次。     

利用轴载谱确定高速公路沥青路面当量轴载换算系数

交通荷载是在路面结构分析和设计中最重要的因素之一,然而我国目前在进行沥青路面当量轴载换算时,对不同车型的换算系数取值随意性较大,不能很好的反映真实情况。利用江苏省不同地区20条高速公路从2004年—2006年所有货车和大客车的动态称重(WIM)数据,分析确定了各自的轴载谱参数。比较了我国和AASH-TO1993沥青路面设计方法中的轴载换算公式的区别。分别利用两种方法确定了各种车型的当量轴载换算系数,可供沥青路面结构分析和设计参考。计算了混合交通的当量轴载作用次数,指出在对比我国和国外的交通量时,应考虑由于轴载换算方法不同而带来的差别。     

基于多指标设计体系的辽宁省高速公路交通荷载数据分析

基于多指标沥青路面设计方法,采用辽宁省高速公路沥青路面计重收费数据,对轴型分类、轴数系数、车辆类型及分布系数、轴载谱及当量轴载换算系数进行分析研究,结合辽宁省实际,推荐了相应取值范围,从而更客观和精确地反映交通荷载特性,为更合理地进行路面结构设计提供依据。     

重载沥青路面基于实测荷载图式的轴载换算研究

为更准确地进行重载沥青路面轴载换算,调查了货车的轴重及胎压分布,发现了两者之间存在的对应关系．改变轴重和胎压测试了轮迹,轮胎接地压强和接地半径均随轴载的增加而增加,荷载中心距保持不变．测试了移动车辆的轮胎接地压强分布,发现在全轮迹范围内基本属于均匀分布．根据重载车辆轮迹及轮胎接地压强分布,得到了重载道路荷载作用图式．采用该图式,并充分考虑路面结构的非线性,推导出基于弯沉等效、弯拉等效和土基顶面压应变等效的轴载换算公式．     

利用轴载谱分析高速公路水泥路面当量轴载换算系数

利用江苏省不同地区20条高速公路上2004～2006年所有货车和大客车的动态称重数据,分析确定了各自的轴载谱参数;比较了我国和AASHTO 1993水泥路面设计方法中轴载换算公式的区别,分别利用这两种方法确定了各种车型的当量轴载换算系数以及混合交通的累计轴载作用次数, 为路面结构分析和设计提供参考,并指出在参考国外相关指标和典型的路面结构时,应当注意由于国、内外水泥路面轴载换算公式不同而造成的差别.     

重载交通下高速公路路基动应力实测研究及工作区划分

针对重载交通下高速公路路基动力响应问题,通过在高速公路路基埋设测试元件,测试了重载车辆运行下沥青混凝土路面—路基结构的动应力,获取了不同轴重和车速下路基的动应力峰值分布规律,得出了路基动应力随深度衰减的系数值,并依据动应力与自重应力的关系划分不同的路基工作区,结果表明:在120、140、160 k N的轴重下,动敏感区深度分别为1.26、1.36、1.45 m,相对于标准轴载增长约5.1%、13.3%、21.8%;动影响区深度为1.69、1.77、1.88 m,相对于标准轴载增长约5.6%、10.6%、17.5%。重载交通作用下动应力对路基的影响范围明显加深,因此在路基结构设计及稳定性保障上需引起足够的重视。     

特殊情况下高速公路桥梁车辆荷载探讨

针对近年来各省连续发生多起桥梁垮塌事件,重载车辆频繁驶过桥梁的过程容易使桥梁产生各种疲劳问题。结合河北省高速公路在役重点桥梁进行重载车辆荷载谱监测,通过交通量调查,统计分析出现频率较高的车辆模型、车流量的分布、车辆的自身性质(轴距、轴重)等。依据疲劳等效损伤原理,推导出基于实测的5种日常营运重载车辆荷载模型,建立疲劳荷载谱。通过与公路-Ⅰ级汽车荷载作用效应进行对比,得出当跨径小于等于25 m时,应将其汽车荷载提高至1.3倍左右;当跨径大于25 m时,应将其汽车荷载提高至1.2倍左右。     

G104国道绍兴段公路桥梁疲劳车辆荷载模型研究

基于WIM系统采集得到G104国道绍兴段一个月的交通荷载数据,首先划分交通荷载的车型类别,并对轴载质量、轴距等参数进行统计分析。然后,根据疲劳等效损伤原理,建立疲劳等效车辆模型。在此基础上,推导得出适用于该路段的疲劳荷载谱,并选用20m钢筋混凝土简支T梁构建疲劳验算模型,基于应力-寿命曲线和Miner线性累积损伤理论计算分析各疲劳车型产生的疲劳损伤度值。最后,根据各疲劳车型的疲劳损伤度比大小,选取典型疲劳代表车型,建立适用于G104国道绍兴段的公路桥梁疲劳车辆荷载模型。通过计算分析可知:G104国道绍兴段的N7疲劳车型产生的疲劳损伤值最大,钢筋应力幅值及实际加载循环次数是决定疲劳损伤值大小的主要参数。钢筋应力幅值主要由疲劳荷载的车型与载重质量大小控制,而实际加载循环次数则与通行荷载的交通流量大小密切相关。     

陕西省高速公路轴载特性区域划分

路面结构设计中一般是结合实测轴载数据计算累计当量轴次,但是新建和改建路面设计中实测轴载数据的调查往往难以实现,导致预测交通量无法准确表征实际交通状况。针对此问题,通过对陕西省18条高速路段的车流量数据和6条典型高速路段的实测轴载数据进行比对,分析其车型分布规律、轴型分布规律以及轴载分布规律的区域特征,为利用轴载特性相似区域的已知轴载调查数据预测交通量提供理论依据。研究结果表明:西安周边地区小客车占比明显高于其他类型车辆占比,通往外省地区拖挂车占比与小客车占比接近;西安周边地区以轻型拖挂车为主,通往外省地区以重型拖挂车为主;2个区域的超载比例差异明显,通往外省地区高速路段的超载比例多数是西安周边地区的2倍。     

安徽省公路超载运输现状调查与分析

以安徽省为例,对公路超载运输的货物种类、地区与线路分布、线路组成、车型结构、车辆装载规律、轴载分布规律等因素及其关系进行了系统调查和分析,以期为治理地区公路超载运输问题提供有效的基础性资料。     

重载交通下的交通流特征行为研究

交通量、交通组成、轴载谱、轮胎接地压强、接地面积是研究重载交通行为特征的主要指标.实地调研、分析得出这些指标的代表值,并建立易于理解的交通流车型分类标准,可大大提高车型分类的便宜性和可操作性.     

计重收费高速公路重载运输特征的实证分析

从车型构成、车辆总重分布和轴载分布的角度,调查并分析了江苏某高速公路主线收费站处调查的货车运行特征。结果表明,高速公路货车的超限比例与超限率均较未采用计重收费时大为降低;五类货车中,第五类货车的车流量和超限率均相对较高;汽车列车总重的超限率虽然有限,但牵引车的驱动轴和半挂车后轴的超限比例与超限率均较高,需要引起管理者的重视。     

高速公路桥梁车辆荷载的三峰分布概率模型

为研究高速公路桥梁车辆荷载分布模型,选择G6京藏高速公路,通过统计分析甘肃省内的车辆荷载,得到每日的车辆荷载分布主要由小型车辆、中型车辆和大型车辆组成,呈现出三峰分布的状态,并采用一个极值I型与两个正态分布的加权和拟合得到了三峰分布的概率模型.然后将拟合结果与实际结果、拟合结果之间进行K-S检验,检验结果显示拟合结果可以表明实际的三峰分布,同时每一天的车辆荷载是属于同一分布.这就消除了因为工作日、双休日还有国家法定节假日而导致的车辆荷载分布不同的影响.     

重载道路交通特征分析

基于G1501的交通调查数据,通过交通量、车型组成、轴载分析重载道路的交通特征。结果表明:重载道路G1501交通量逐年增大,在3月份与12月份出现交通量的两个峰值,2月份与6月份为两个波谷;虽然货车在总交通量中比例不是很高,但是,其比例逐年上升;货车在累计当量轴次中所占的比例甚至高达97%,集装箱货车所占的比例在逐年增大。