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基于WIM数据的多车道随机车流模拟及汽车荷载效应
| 论文题名： | 基于WIM数据的多车道随机车流模拟及汽车荷载效应 |
| 关键词： | 桥梁工程;Monte-Carlo方法;汽车荷载效应;随机车流;仿真模拟 |
| 摘要： | 桥梁工程作为公路工程的枢纽，是交通运输的咽喉，而汽车荷载是桥梁使用阶段承受的主要荷载，是影响公路桥梁结构安全性和使用性的重要因素之一。本文以某高速公路 WIM动态称重系统的交通调查数据为基础，分析研究了公路行驶车辆各参数的随机特性；通过K-S优度拟合检验法，计算行驶车辆各参数的特性分布类型及分布参数，采用Monte-Carlo方法进行车流模拟；根据梁格模型计算得到的各车道影响线，考虑横桥向多车道同时加载，按多种横向加载子工况（例如，左偏、居中、右偏），计算20~40m跨径装配式T梁在模拟车流作用下研究桥梁的荷载效应。基于WIM数据的基础上编制了一套可统计、可查询随机车流参数，根据统计参数生成随机车流，模拟汽车荷载效应程序。主要内容包括以下几个方面： 1、阐述公路桥梁车辆荷载模型的研究现状，给出车辆荷载调查的详细流程；介绍了车辆荷载常用的几种概率分布类型及K-S分布优度拟合检验法；全面分析随机车流各参数，包括车型、车速、横向位置、车间距、车重及轴距参数等的分布类型及分布参数。 2、利用某高速公路WIM数据分析其交通特性，并根据调查得到的车辆车型、横向位置、车间距、车重及轴距参数等数据，采用蒙特卡洛方法生成3个月的多车道随机车流数据；编制随机车流模拟车辆荷载效应仿真模拟软件，根据影响线加载原理计算了不同跨径简支梁、连续刚构、斜拉桥在模拟车流作用下产生的荷载效应，并与公路—Ⅰ荷载效应进行对比，以研究模拟汽车荷载效应和设计汽车荷载效应的差异性；采用Rice公式对设计基准期内样本桥梁的车辆荷载极值进行外推，研究了汽车荷载效应极值与设计汽车荷载效应之间差异。 3、根据模拟随机车流提出一种计算横、纵向折减系数的新方法。采用不同车道加载不同车流数据的方法，计算车道横向折减系数，给出三个车道时的车道折减系数；计算随机车流作用下以不同跨径的车辆总重来计算数据，定义为其纵向折减系数，并给出了纵向折减系数公式。 |
| 作者： | 吕硕 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 梁鹏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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