中国货车载重和桥梁荷载能力评估文档格式.docx

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这一表面的交通基础设施系统包括大约310，000桥梁，其重要的运输链接。

根据通讯和交通部的中国战略计划。

国家交通系统将在2010年完成，其中包括五纵七横主要公路。

另一方面，虽然有两个国家，在中国桥梁维修规格套（MOHURD2003;

MOCAT2004年a，b）项，它们不包括估计的安全承载在这样一个广泛的交通系统现有的桥梁能力的明确规定。

同时，非法超载车辆在高速公路上常见通行，他们影响了与桥梁结构的安全问题。

报告的研究工作本已对结构可靠性中的桥梁和一个定量负荷评级的发展评估的重点程序，以满足两方面至关重要的重点学科，一个简短的回顾，提出他们对艺术的状态下的需要。

在发展的桥梁评估程序，在一些国家的研究人员利用先进的数据采集系统，记录现场卡车的货物。

随着桥梁元件尺寸和能力的测量数据，结构可靠性的规范已制定并实施<

eg,Nowak1999;

Moses2001;

vandeLindt及Fu2005>

。

一个重要的问题仍然在使用称重记录动车重量数据的过程。

由于限制的动态称重设备使用记录的卡车大部分时间只向第二项决议。

这种限制规定在调查中两个或两个以上车道，从而产生最大载荷作用情况下确保桥梁的设计和关键部件的评价。

这个概率是根据过去的可靠性校准或忽视相当的基础上，其数据没有报告的意见。

在本研究中，它是通过定量评估，在2007年连续超过12个月收集了在纽约的几个站的第二个100称重数据。

这组数据使我们能够定量地理解和建立公路桥梁模型，同时考虑荷载的出现。

由于中国称重数据等资料缺乏，这些结果被用于这项研究。

还注意到，这些研究结果可能是在美国和其他国家可能有用。

要了解对我国公路货车载荷谱，有两个研究工作已报告。

一个研究小组[1997]在中国报告说，收集约60，000机动车辆从国道207，328，305和101，在5天内每白天时段通行总重量数据（MOCAT1999年）。

只有一个车道的负荷记录一次，尽管存在着其他的通道。

没有时间去报道的一些没有提及的卡车装载同时存在。

在另一项研究Meietal.（2004），分析了在2001年大约三个月期卡车从110国道通行的中国车轴重量数据。

通行卡车入住率没有报告，也没有车数量衡量。

这些努力开创了我国公路货车载荷谱的研究。

从那以后，更多的称重数据已逐渐成为可利用多通道同时录音，而没有研究工作已报告给研究数据。

这些数据使人们有可能研究的桥梁组成部分（及行人路，卡车装载的效果）在更高的保真度，这对于桥梁（和路面的关键）的设计和评价。

这项研究工作下文追求这个方向前进。

抗力和荷载效应模型

中国公路桥梁绝大多数一跨度小于80米。

这个跨度范围大负载的自我作为恒载和卡车上的活荷载加载桥梁构件重量。

本节介绍的是建模研究阻力恒荷载和活荷载方法，得出随机变量这些桥梁'

的主要组成部分荷载作用下的结果，将用于结构可靠性评估和随后的负载因子校正讨论如下。

若干类型的桥被认为是在一个典型的建设研究，代表中国最普遍的公路桥，如图1所示：

钢筋混凝土梁，预应力混凝土T梁，预应力箱形梁，工字钢梁。

他们分别是缩写为RC，PCT，PCB和SI。

图1典型的公路桥断面

抗力

这里指的是承载桥的耐用安全，如在这主要承载力的研究，关注的是梁结构承载的能力。

这是众所周知的受力结构成分在设计和评估使用可以有很大的不同。

因此，抗力本研究使用的建模为对数正态分布随机变量按（MOHURD1999）提供的一些重要实践中的统计资料。

在这个抗力的研究使用的统计参数，包括在表1，随着信息来源。

这种偏差是指之间的平均值和标准值比例，对它们之间的标准差和平均的比值变异系数。

这些参数是根据统计数据聚集在中国典型的桥组件（MOHURD1999年），亦在美国获得（诺瓦克1999年）中没有数据的数据补充。

采用这些参数的含义是在审查以下敏感性研究。

表1:

统计参数的阻力，对数正态分布变量ṛMOHURD（1999）

组件类型

截面

偏差

COV

钢筋混凝土

矩形

1.226a

0.141a

剪切

1.672a

0.288a

预应力混凝土

1.050b

0.075b

1.150b

0.140b

钢筋

1.120b

0.100b

1.140b

0.105b

a出自MOHURD（1999）.b出自Nowak（1999）

恒载效应

恒定的桥梁荷载效应是指那些由于自身的重力，如组成部分，重量及其支持结构，照明设施，护栏或护栏，车道沥青面，桥面和主负荷受力主要成分如主梁或大梁。

由于在施工质量控制和采用简化的分析方法，真正的静载效应是指在设计或评估估计的不同。

因此，他们是正常的随机建模在这项研究中变量（MOHURD1999年）。

对于不同的材料，表2显示了统计参数在这项研究中使用，以（MOHURD1999年，诺瓦克1999）提供的数据为基础。

表2:

统计参数恒定负荷对D的正常使用[MOHURD（1999）]

1.015a

1.000b

活荷载效应

活荷载的桥梁作用，由于卡车变化引起的抗力及静载作用。

因此，它是值得受到这项研究的密切注意，以及对桥梁规范校准以往的研究。

总活荷载效应被建模为随机变量的三个产品：

静态汽车荷载效应Ls，动态的影响因子I和横向分布的因素g。

表3包括最后两个变量，并进一步讨论下一个Ls模型的统计参数。

表3:

影响和分布的统计特征因子

随机变量

分布

平均/偏差

影响因子

对数正态a

平均=1.120a

0.180a

梁分配系数

对数正态b

偏差=0.900b

0.130b

a出自Nowak（1999）b出自Moses和Verma（1987）

图2卡车河南站重量直方图

在这项研究工作，收集2006年4月至2007年8月卡车从河南，江西，浙江三省各通道，包括被占领的车道动态称重站数据。

这些数据处理前先记录，以消除可能的测量误差。

图2显示货车总重量为典型的直方图根据车辆配置的车轴数量。

可以看出，总重量较重，一般更多轴进行。

极限承载能力下的桥梁跨度

如上所述，同时在相邻车道的卡车提到代表了公路桥梁设计和评价的关键装载案件。

这种行为观察需要高分辨率的时间记录，至少1/1秒100。

不幸的是，从中国公路动态称重数据没有提供这些，只限于第二资料。

因此，它们不允许可靠的估计，是否两个相邻车道货车接近交通方向之一另一个显着提高负载的影响。

时间为1秒，以1秒记录的时间差在两辆卡车实际上可能是几乎接近0秒或2秒，由于四舍五入。

以一百一十二公里/小时的速度，这些时间差对应距离为0到62米。

这个距离意味着第二辆卡车允许可打开或关闭的桥梁跨度，根据跨度注意车距。

幸运的是，在美国少数积累了第二次或更好的时间戳记100次称重数据。

这些数据在12个月内从纽约站的5称重站63万辆卡车用于研究，以便对卡车的同时存在的行为进行调查。

在这方面，同时存在的卡车上的桥梁跨度被确定根据总负载起增加是由于第二辆卡车（前面或后面的诱导作用的位置最高负荷第一个研究的意义）。

对于差值的意义定在20％这里。

也就是说，一卡车的同时存在的事件是这样确定的，因此如果第二个记录卡车增加20％或以上的第一辆卡车装载的影响。

由卡车的数量除以此类事件总数提供了一个或多个出现副作用的概率估计双线的外观。

图3显示了一个概率之间的关系和ADTT分析结果为两年，车道15.2米（50英尺）的简单跨度的跨中和跨端剪切。

图4同样为57.9-m_190英尺）的比较跨度。

他们都显示了概率ADTT增加。

这种关系实际上是看到所有考虑在这项研究中（从9.1至76.2米跨度长度或30至250英尺），是在活载效应投影用于较长的时间讨论低于校准时间。

请注意，双线同时出现的概率定为1/当前AASHTO标准负载和校准15性因素设计（荷载抗力系数）和负载和性因素评价（LRFR）规格（诺瓦克1999年;

智2001年）。

根据有关结果这种可能性显然是高估了。

图3（左）跨中的时刻，（右）在支持剪切图4（左）跨中的时刻，（右）在支持剪切

长期活载效应的估算

称重数据通常聚集在很短的时间（如从中国0-12个月，这里使用的数据），而随着时间的桥梁的设计和评估标准（通常几十年的范围，以1世纪的时间间隔）。

实测数据的投影较长一段时间，然后需要评估结构可靠性的保证，是规范发展的法规要求的关键在这里。

这种预测较早地提出简要回顾。

在此研究中，不同的预测方法，开发，而其他地方使用的（1999年Nowak1999，Moses2001年，vandeLindt及Fu2005年，Sivakumar2007）。

让我们使用F1（x）来表示为一个时间Ts短期内累积密度函数，用负载效应（CDF）为其测量数据或变化的x是可用的。

在过去Ts是由于动态称重数据采集系统的时间限制在几天，但现在TS是数月甚至数年，包括世界上许多国家。

让我们利用FN（x）为X的最高值较长时期TL组成的时间N较短，TL=NTs。

据这点，两个两者结合起来有以下关系：

FN（x）=F1N（x）

（1）

为了找到FN（x）需要建立F1（x）使用了TS收集现有数据..因此，概率密度函数（PDF格式）FN（x）的导数fN（x）是如下，随着均值和方差最大x上的TL：

fN（x）=NF1N-1（x）f1（x）uN=∫∞-∞xfN（x）dx

O2N=∫-∞∞（x-uN）2fN（x）dx

（2）

由于N可以非常大随TL增加这里，F1N-1的变化是微乎其微的，除非F1（x）是接近1（即在高度为x）。

例如，如果TS是在过去通常使用的3天，f1（x）的可安装使用的3天为PDF格式单一数据卡车的负载效应。

对于预测当前美国桥梁设计寿命是75年，每日平均流量4，000车根据（ADTT），N将是4,000X365×

75=I09.5百万美元。

使用这个大型N，F1（x）的需求将接近1或大于0.999999〜998而F1 

N-1 

（x）比0.8更大。

在该命令F1（x）必须准确，以这个水平约500亿卡车将需要最低限度，这显然是在过去的不可能。

因此，有近似方法被用于在以前的研究，其验证未获但有据可查的。

当获得更详尽资料，例如数月或数年，他在这项研究中的情况，关注仍然需要，因为N可以行使仍然很大。

现建议短的时间内TS被最大化，以尽量减少N和f1（x）的拟合考虑高端，使得fN（x） 

的可用于需要更可靠的数据优化。

此外，在F1（x）的拟