考虑非平稳因素的大件车与普通车流混行中小跨径桥梁安全评估

为满足大件运输车辆与普通车流混合通行中小跨径桥梁安全评估的紧迫需求,提出了基于分项系数模式的混行车流通行桥梁可靠度评估方法。首先,输入考虑空间相关的路面不平整度,建立混行车流-桥梁耦合振动分析系统;其次,根据WIM系统实测车流数据,综合考虑分车道荷载差异与车辆特征参数相关性模拟普通车流荷载,在极值理论框架下将非平稳车载过程离散化建立混行车流极值模型;然后,基于可靠度理论开展对评估基准期、目标可靠指标及分项系数校准问题的研究,并确定了抗力非平稳退化模型;最后,采用构建的评估方法对工程实例开展应用分析。结果表明:混行车流相比大件车单车居中过桥的结构响应增幅可达到30%以上;普通车流模拟结果中重载货车的轴重、轴距分布均匀,与实际车流的分布特征基本相符;基于历史交通量确定的Logistic函数可较好地描述交通量非平稳增长规律;单次混行车流通行桥梁的目标可靠指标受混行车流年均通行次数的影响,呈现增长放缓的趋势;基于Gamma随机过程的抗力非平稳退化模型与连续不间断的退化进程相适应;通过对实例桥梁的安全评估,经校准后的分项系数对交通量增长不敏感,抗力退化相比交通量增长对混行车流通行安全的影响更为显著,综合考虑二者非平稳因素对结构安全评估尤为重要。所建立的评估方法可为大件运输车辆与普通车流混行中小跨径桥梁的安全评估提供参考。