江苏省高速公路桥梁汽车和疲劳荷载模型研究

摘要

汽车荷载和疲劳荷载是高速公路桥梁荷载中最重要的的两种荷载，国家规范荷载需要统筹全国范围，与地区实际荷载可能存在差异，尤其是东部沿海发达地区，另外，国家规范荷载存在时间上的滞后性，随着交通运输的快速发展，地区实际荷载可能超越国家规范荷载，更重要的是，大量既有桥梁存在各类病害，需要维修与加固，应当按照实际荷载进行设计，因此，研究具有地方特色的公路桥梁荷载模型具有重要意义。
　　本文基于覆盖江苏全省的高速公路汽车荷载数据，对江苏省高速公路桥梁的汽车荷载和疲劳荷载及相关系数进行了研究，主要的工作如下:
　　1、基于江苏全省高速公路逾5400万辆汽车荷载数据，分析全省高速公路汽车荷载分布规律，统计全省高速公路汽车荷载特性，包括车型、车重、车间距、轴重、轴间距等，并建立全省高速公路汽车荷载特性的概率分布模型，为汽车荷载和疲劳荷载及相关系数的研究提供支持。
　　2、采用和国家规范制定相似的流程和方法，建立江苏省高速公路桥梁汽车荷载模型、疲劳荷载模型、重车疲劳荷载模型，计算荷载模型相关系数。
　　得到的主要结论如下:
　　1、由实测的汽车荷载数据计算出的适用于江苏省高速公路桥梁的汽车荷载是中国现行规范《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2015)公路-Ⅰ级汽车荷载中的车道荷载的1.46倍。
　　2、由全部汽车荷载数据推导的标准疲劳车和由49t以上的重车数据推导的重车标准疲劳车的疲劳荷载效应分别是中国现行规范《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)中疲劳荷载计算模型Ⅱ的疲劳荷载效应的1.1倍和1.43倍。
　　3、由实测的汽车荷载数据计算出来的横向折减系数:1车道为1.2，2车道为1.0，3车道为0.85，4车道为0.72，5车道为0.6，6车道为0.47。
　　4、由实测的汽车荷载数据计算出来的纵向折减系数:100m为1.0，200m为0.826，400m为0.6，600m为0.48，800m为0.394，1000m为0.326，1250m为0.295，1500m为0.273，其他跨径，线性内插。
　　本文工作可为江苏省高速公路桥梁汽车荷载和疲劳荷载标准的制定提供依据和参考。