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基于WIM数据过桥车辆疲劳载荷模型研究
| 论文题名： | 基于WIM数据过桥车辆疲劳载荷模型研究 |
| 关键词： | 疲劳荷载;WIM数据;荷载模型;桥梁疲劳;车辆负荷 |
| 摘要： | 本报告主要研究公路钢桥疲劳车辆荷载的确定理论及其确定方法。车辆反复作用下的疲劳损伤是控制新桥疲劳设计和老桥使用安全度和耐久性的重要因素。目前普遍存在的车辆超负荷运营更加速了薄弱结构细部的疲劳断裂进程。明确疲劳车辆荷载的取值工作是一项具有先导性和基础性的科学研究。 基于动态车辆承重系统WIM(Weigh in Motion)数据来研究桥梁疲劳车辆荷载是目前国际上普遍采用的方法。本报告选取了京福高速公路山东省德州段从2002年到2007年6年的通行车辆荷载WIM数据，利用统计学和可靠度理论统计了通行车辆数随时间的变化的规律，得到了各月各型车过收费站的情况和收费站出口车辆超限车重及其出现频次，然后依据桥梁施工图建立有限元计算模型，用蒙特卡罗方法模拟车流，以动力节点荷载的方式在计算模型上加载。通过输入WIM数据分析得到的疲劳损伤值可作为真实的疲劳损伤度,用于比对和改进新提出的建议荷载模型。以两座简支桥梁为例，得到适用于京福高速公路的疲劳车辆模型，并与国外规范和学者提出的疲劳车辆模型进行比较。 本报告还在2007年10月份完成了该路段3座桥梁各时段实时动态应变历程现场实测，利用雨流法得到应力幅和相应的循环次数。该实测用于验证由WIM数据得到应力历程的偏差情况，以便对WIM数据处理方法的可靠程度有一个科学的评价和认识。 本报告还对疲劳荷载因素中的诸多参数变化对疲劳可靠度的影响关系进行研究，从荷载因素角度提出减轻桥梁疲劳破坏的建议。本研究将对新桥疲劳设计、既有老桥的剩余寿命评估奠定初步的荷载理论基础，对于提高桥梁安全运营，避免桥梁恶性瞬间坍塌伤亡事故具有重要的社会和经济意义。 |
| 作者： | 岳峰 |
| 导师： | 赵金城 |
| 授予学位： | 博士后 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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