高速公路橋梁交通荷載調(diào)查分析及仿真模擬.pdf

1、公路交通荷載調(diào)查是確定新橋設(shè)計荷載、橋梁時變可靠性分析、既有橋梁剩余壽命預(yù)測、極限承載能力計算以及隨機車流仿真模擬等研究的重要基礎(chǔ)之一。隨著汽車工業(yè)和交通運輸行業(yè)的迅速發(fā)展,車輛荷載較以往發(fā)生了很大的變化,交通運輸?shù)闹匦囊灿蓢?、省道全面向高速公路轉(zhuǎn)變。然而由于目前高速公路交通荷載調(diào)查方面基本處于初始研究階段,系統(tǒng)深入的研究工作較少。因此,選擇一條高速公路開展系統(tǒng)全面的交通荷載調(diào)查,確定交通荷載的各關(guān)鍵參數(shù),合理地確定車輛荷載模型具有非常

2、重要的意義。
　　 本文通過對西寶高速虢鎮(zhèn)橋梁現(xiàn)場交通量調(diào)查,全面系統(tǒng)的研究了高速公路交通荷載各參數(shù)的隨機特性及統(tǒng)計規(guī)律,提出一種基于有限元模型修正的多梁式橋梁移動荷載識別方法,編制了隨機車流仿真模擬程序,建立更符合實際的仿真車流模型。主要研究內(nèi)容表現(xiàn)在以下幾個方面:
　　 1、提出了一種全面觀測高速公路交通荷載各要素的調(diào)查方法,采用超聲波測速儀、錄像機及橋梁動態(tài)測試儀同人工記錄相結(jié)合的方法對高速公路橋梁的交通荷載狀況進

3、行24小時連續(xù)觀測調(diào)查,記錄的數(shù)據(jù)包括車型、車輛數(shù)目、車速、行駛車道、車輛到達時間以及車輛通過時橋梁的動力響應(yīng)。對得到的交通荷載樣本進行詳細分析,獲得以上各參數(shù)隨時段變化規(guī)律及分布特征,建立交通荷載參數(shù)數(shù)據(jù)庫。
　　 2、以批量識別過橋車輛的車重參數(shù)為目的,對采集的交通荷載作用下橋梁動位移響應(yīng)數(shù)據(jù)以車型為單位歸類統(tǒng)計分析,獲取全部交通荷載及各車型交通荷載作用下橋梁響應(yīng)特征。
　　 3、介紹了多主梁車橋耦合振動分析思路,編

4、制相應(yīng)分析模塊,在此基礎(chǔ)上編制了程序界面、前后處理系統(tǒng)以及動力響應(yīng)行為動畫演示系統(tǒng)。最后通過工程實例對該模塊的可靠性和有效性進行了驗證。
　　 4、以有限元模型修正、低通濾波器設(shè)計以及多梁式車橋耦合振動程序為基礎(chǔ),提出了基于有限元模型修正的多梁式橋梁移動荷載識別方法。通過試驗對該方法的可靠性和識別精度進行了驗證。最后利用該識別方法按車型分類批量識別出本次調(diào)查中所有單車過橋車輛的橫向位置及車重參數(shù),并進行統(tǒng)計分析。