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Ф15.2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Ф2、3根Ф2、1根Ф5、1根Ф5和0根Ф5;单片中梁分别增配Ф15.2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Ф2、2根Ф2、0根Ф5、0根Ф5和0根Ф5。

公路桥梁长加载区间的多车道车辆荷载概念模型

高速公路多车道荷载及其响应的差异一直是桥梁设计与研究关注的重点,目前的多车道荷载模型对这种差异表述不合理,特别是长加载区间效应.选取2009~2013年实测的2车道和4车道28d自由通行的WIM（Weigh-in-motion）数据,研究车辆的车道选择和荷载的空间分布特性,分析长加载区间的多车道荷载响应,提出了考虑多车道荷载模型的新思路,并校核了该概念模型的系数取值.研究表明,应选用至少3周以上数据进行车辆及荷载分析才具有统计意义,多车道中各分车道的车辆及荷载分布具有显著差异,我国规范基于车道荷载同分布的假定不成立.车道荷载分位值差别显著,而最大值却大致相同,说明多车道荷载模型无法兼顾不同加载区间的修正要求.长加载区间上分车道荷载响应之间的比值趋于稳定数量关系,表明各车道不仅不能达到相同水平极值,且不能同时达到.推荐的多车道概念模型能科学考虑长加载区间上分车道及总车道响应极值的关系,更具工程意义,校核的系数表明推荐模型合理可用.

高速公路分车道荷载差异及其响应特性

为研究我国高速公路各车型分车道行驶的交通规则对分车道荷载及其响应的影响,选取实测的单向两车道、三车道和四车道的动态称重(WIM)数据,首先统计了各车型对车道的选择概率;然后,对比了分车道交通流量及荷载分布的差异;最后从车重极值、荷载响应极值、荷载响应损伤累积三方面研究了分车道行驶对桥面结构局部设计、桥梁整体设计和桥梁疲劳设计的影响.研究表明,各车型对车道具有特定的选择概率,分车道在车型组成、交通流量及荷载分布上显著差别.不同车道数时,分车道的外推车重极值存在差别,桥面结构局部设计用车辆荷载模型应据此进行车道修正.分车道荷载响应极值的比值及等效应力幅的比值均不为1,说明分车道最不利荷载响应及疲劳损伤累积效应都不相同,桥梁的整体设计和疲劳设计应该考虑这些特性.

独柱支撑匝道桥抗倾覆验算汽车荷载研究

为减免独柱支撑匝道桥倾覆事故的发生,对该类桥梁抗倾覆验算汽车荷载进行研究。通过对国内外相关规范汽车荷载的比较、已有该类桥梁倾覆事故的汽车荷载调查分析、重载交通汽车荷载模式下该类桥梁倾覆效应的研究,得出:对于重载交通线路,《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)汽车荷载计算的桥梁倾覆效应小,安全度不足,且随着桥梁联长的增长,安全度降低。建议在计算该类桥梁倾覆效应时,汽车荷载以加载总量为主要控制指标(可采用控制单车道折算线荷载集度的方式),具体数值应根据实际条件,就当地发生重载交通的程度确定。

中法高速公路车流及荷载特性对比

选取中国和法国的两组利用动态称重设备实测的高速公路车辆数据进行统计,对实测车流的车型组成特性、车流时变特性及车辆到达特性,车辆特性,不同车道车流及荷载等特性进行了详细的对比与分析,总结了车流及车辆荷载的一般分布规律.数据显示,国内车重、轴重及交通量等参数都显著高于法国,相对《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)中车辆荷载基础数据也提高很大;每天的交通量在低谷期重车比例最高,高峰期重车比例最低;各车道之间车流及荷载特性差异性很大,并不符合互不相关假定;我国实测车辆荷载的效应极值外推结果远大于现行规范值.综合这些特性,建议对特殊桥梁的设计或评估,采用特定地点的车辆荷载;各车道汽车荷载模型应分别考虑;不同加载长度的汽车荷载模型应区别分析.

城市桥梁设计荷载标准的编制

建设部经过严格审查批准了由建设部城市建设研究室主编的《城市桥梁设计荷载标准》。编号为CJJ77-98的新规范由中国建筑工业出版社出版。自 1 998年 1 2月 1日起施行。并指定为强制性的行业标准。同济大学桥梁系作为参加单位参与了规范的研究与制订工作。现将编制过程的主要依据、内容及有关原则与重大改革做一说明。CJJ77-98规范由北京市市政工程研究院负责管理 ,建设部城市建设研究院负责具体解释工作。

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。

基于实测车辆荷载的等高度连续刚构桥动力响应分析

通过利用成熟的元胞自动机模型中的双车道模型(NaSch)结合实测车辆荷载数据进行演化,生成基于实测车辆荷载信息的随机车流数据,而后赋予它实时位置变换信息用以模拟实际交通流的行进过程.把这个车流盒子信息加载到ABAQUS已经建立好的等高度连续刚构桥模型中,进行动态响应分析.再利用MIDAS软件,依据规范中关于静载的加载方法在同样的桥梁模型中加载,并得出静载作用下的数值结果的模拟路面上的车流荷载,最后把两个数值分析结果进行对比分析可以得到:等高度连续刚构桥在实际车辆运行过程中,桥梁各跨跨中位移的敏感性超过各跨跨中应力的敏感性.

山区双车道公路路域空间中驾驶视觉心生理负荷特性研究

山区双车道公路有丰富的行车路域空间,为研究不同路域空间类型中驾驶人的心生理负荷,进行了实车试验,采集了被试的瞳孔面积变化率和心率变化率,作为驾驶视觉心生理负荷的表征指标.结果表明:在开敞式空间中,驾驶人的视觉心生理负荷最小,半郁闭式的较大,郁闭式的最大.研究结果揭示了山区双车道公路不同路域空间下驾驶人视觉心生理负荷的变化特性.

施工超载对桥梁结构安全性和耐久性的影响

超载对桥梁结构的安全性和耐久性的影响是致命的,应对施工过程中的超载现象引起重视。按公路桥梁设计规范中对荷载的规定,给出了公路-Ι级和公路-ΙΙ级汽车车道集中荷载与跨径的关系式及曲线。为便于计算比较,通过计算弯矩,将集中荷载换算成等代均布荷载,得出了换算公式。列出了跨径为5～50 m的简支梁由集中荷载换算的等代均布荷载数据及曲线。结果显示,对于设有人行道并采用石材铺面的城市桥梁,特别是改造工程,必须验算恒载作用,注意是否出现超载现象;当上部结构采用预制架设时,在设备过孔、梁上运梁等过程中,都有可能导致梁结构的超载,成为控制设计的重要工况。

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。

基于多车道交通微观仿真的大跨度桥梁交通荷载

大跨度桥交通荷载由交通拥堵决定。尽管交通拥堵有多种形式,但先前的多数研究仅考虑了一列车队的情况。文中采用交通微观仿真生成若干个经过两座单向双车道大跨度桥的交通拥堵场景。为此,采用了一个公认的车辆跟驰模型并结合变道模型。根据其交通特点及其对桥梁荷载的影响,文中分析了不同交通组成和多种拥堵方式。结果发现:(a)根据跨距,缓慢移动交通流与完全停滞的交通流同样重要;(b)关键的车道内较长卡车队形主要为中速移动,且经常避开交通高峰期;(c)分布于不同车道内的卡车对总荷载影响有限;(d)轿车可以通过与卡车的交互作用对荷载产生较强的间接影响。文中的方法与研究结果与大跨度桥梁交通荷载的精确计算有相关性。

公路交通标准轴载作用次数ESAL的实用计算方法

综合考虑辽宁省普通干线公路交通量调查工作现状,提出了有关交通量中公路交通标准轴载作用次数ESAL的实用计算方法,该方法为公路管理养护者提供了较实用的参考依据。

预制行车道Ⅱ型梁板静载荷试验

文章结合绍兴市曹娥江袍江开发区大桥预制行车道板试验,从试验内容、方法技术和试验成果等方面分析梁板结构性能。试验结果表明该梁板工作性能满足设计荷载和规范的要求。