公路桥梁标准疲劳车辆荷载研究_周泳涛.pdf

公路 2009 年 12 月 第 12 期 H IGH W AY Dec 2009 N o 12 文章编号: 0451- 0712( 2009) 12- 0021- 05 中图分类号: U 441 4 文献标识码: A 公路桥梁标准疲劳车辆荷载研究 周泳涛, 翟 辉, 鲍卫刚, 刘延芳 ( 中交路桥技术有限公司 北京市 100029) 摘 要: 为推 导我国公路桥梁疲劳设计荷载标 准, 根据我 国现有高 速公路 交通车 辆荷载 的调研 数据, 以等损 伤 度为理论基准, 得出适用于不同地区的公路疲劳车辆 荷载典型车式样, 以 上述疲劳典 型车辆为 蓝本, 建 立典型跨 径的 公路桥梁疲劳验算模型, 进行构件疲劳损伤度计算, 确定相应的公路桥梁疲 劳车辆荷载 标准车式 样及对应跨 径( 或影 响线长度) 的纵向修正系数, 由此构成完整的公路 桥梁标 准疲劳车 辆荷载 谱。这一 结论为 疲劳设 计提供了 标准车 辆 荷载谱, 填补我国公路桥梁疲劳设计的空白。 关键词: 桥梁工程; 公路桥梁疲劳设计荷载标准; 统计分析计算; 高速公路车辆荷载; 公路标准疲劳车 随着我国经济的高速发展, 公路桥梁的交通量 王荣辉、池春等, 以广州市内环线恒福路段高架桥, 及负荷日益增加, 使得桥梁构件, 特别是钢构件的疲 由东向西单行线为调查研究对象, 根据观测结果, 得 劳问题日益突出。近年来国内外钢桥的疲劳破损事 到 5 种典型车辆的车辆数据等。由于公路交通的复 例, 引起了国际桥梁界的重视, 实施了一系列应用基 杂性、随意性, 上述研究都具有一定的区域性和局限 础性的研究。目前英国、美国、日本、欧盟等国家的 性, 难以代表我国公路桥梁疲劳荷载标准。 桥梁规范不但涉及了各类构造细节的疲劳强度等级 国际上, 目前对公路桥梁疲劳验算所用的车辆 分类, 并给出了相应的疲劳设计荷载谱或疲劳车辆 荷载一般有 3 种形式: 模型。我国铁路行业在这两方面都已开展了系列研 ( 1) 车辆荷载频值谱, 它是通过对公路桥梁的交 究, 取得了一定的成果, 并实施有关规范的编制。然 通调查得出的日常各种典型车辆的荷重和出现的相 而, 公路桥梁在这两方面的研究都十分匮乏, 我国公 对频率; 路钢桥规范有关疲劳部分与当前钢桥大规模建设和 ( 2) 一辆标准疲劳车( 第 1 种形式简化而来) ; 发展并不相称, 不利于钢桥安全可靠耐久地使用, 亟 ( 3) 采用静力强度设计时, 标准活 载中的一辆 待更新。 重车。 我国目前有关公路桥梁疲劳设计的相关规范滞 本文根据近年来全国六省区公路桥梁交通车辆 后于国际疲劳设计理论, 且缺乏针对性的疲劳设计 荷载的实测数据, 以疲劳致伤等效为原则, 通过统计 标准车辆, 致使当前的公路桥梁疲劳设计基本是套 分析、模型计算, 得出了适用于不同地区的公路桥梁 用英美相关规范, 这违背了疲劳设计