重載預測模型及RC連續梁橋結構反應分析

劉 浪 王 杰 葉仲韜

(1.重慶交通大學 省部共建山區橋梁及隧道工程國家重點實驗室,重慶 400074;2.重慶交通大學 土木工程學院,重慶 400074;3.中鐵大橋科學研究院有限公司,武漢 430034)

車輛荷載作為公路橋梁上的重要可變荷載,對橋梁結構安全性和耐久性具有很大影響[1].近年來,我國交通運輸行業發展迅速,公路橋梁交通量和車載水平都大幅提升,但我國現行橋梁設計規范的荷載模型主要基于一般交通荷載調查,尚不能切實反映重載作用過程.同時,橋梁設計之初所采用的車輛荷載模型缺乏對未來車輛荷載水平的合理估計,且隨著橋梁服役時間的增長,這種差異勢必增大.

為提高車輛信息的準確性和可靠性,國內外學者開展了大量基于實測數據,或混合式蒙特卡羅車流模擬的車輛荷載研究[2-4],并采用概率統計方法建立車輛模型[5-6],進行車輛荷載效應的極值外推[7-9],以及重載總重或軸重閾值和模型研究[10-11].統計數據表明[12],我國卡車數量及總噸位數每年都在以不同的速率遞增,即交通量和荷載等級呈現明顯的非平穩增長,上述荷載模擬方法不能體現該非平穩性,導致重載作用下的結構內力驗算失真.為此,本文首先基于“最不利荷載效應”提取實測重載數據,深入分析重載時間頻度和重量集度的非平穩特性,然后分別基于季節時間序列(SARIMA)模型和RICE 外推理論,提出考慮非平穩性的重載模型建立方法,最后依據實際重載交通流分布,將建立的非……