基于WIM數據過橋車輛疲勞載荷模型研究.pdf

1、本報告主要研究公路鋼橋疲勞車輛荷載的確定理論及其確定方法。車輛反復作用下的疲勞損傷是控制新橋疲勞設計和老橋使用安全度和耐久性的重要因素。目前普遍存在的車輛超負荷運營更加速了薄弱結構細部的疲勞斷裂進程。明確疲勞車輛荷載的取值工作是一項具有先導性和基礎性的科學研究。
　　 基于動態(tài)車輛承重系統(tǒng)WIM(Weigh in Motion)數據來研究橋梁疲勞車輛荷載是目前國際上普遍采用的方法。本報告選取了京福高速公路山東省德州段從2002年

2、到2007年6年的通行車輛荷載WIM數據，利用統(tǒng)計學和可靠度理論統(tǒng)計了通行車輛數隨時間的變化的規(guī)律，得到了各月各型車過收費站的情況和收費站出口車輛超限車重及其出現頻次，然后依據橋梁施工圖建立有限元計算模型，用蒙特卡羅方法模擬車流，以動力節(jié)點荷載的方式在計算模型上加載。通過輸入WIM數據分析得到的疲勞損傷值可作為真實的疲勞損傷度,用于比對和改進新提出的建議荷載模型。以兩座簡支橋梁為例，得到適用于京福高速公路的疲勞車輛模型，并與國外規(guī)范和學

3、者提出的疲勞車輛模型進行比較。
　　 本報告還在2007年10月份完成了該路段3座橋梁各時段實時動態(tài)應變歷程現場實測，利用雨流法得到應力幅和相應的循環(huán)次數。該實測用于驗證由WIM數據得到應力歷程的偏差情況，以便對WIM數據處理方法的可靠程度有一個科學的評價和認識。
　　 本報告還對疲勞荷載因素中的諸多參數變化對疲勞可靠度的影響關系進行研究，從荷載因素角度提出減輕橋梁疲勞破壞的建議。本研究將對新橋疲勞設計、既有老橋的剩余壽