公路桥梁交通荷载研究现状及展望

2017-03-09刘长春

绿色环保建材 2017年8期

关键词：车重调研载荷

刘长春

昆山市交通工程试验检测中心有限公司

公路桥梁交通荷载研究现状及展望

刘长春

昆山市交通工程试验检测中心有限公司

本文对我国公路桥梁交通荷载的现状展开了调研和阐述。同时对有关影响桥梁构架的一些原因，诸如车重、荷载、行车速度等方面进行了阐明，旨在为今后公路桥梁交通荷载的研析与发展提供些许有效的建议和明晰的方向。

公路桥梁；交通荷载

1 前言

随着汽车产业和交通输送事业的逐步发展,公路交通承载量逐年大幅度加大，同时，行车速度也有着显著的提升，再加之大型车辆的超载行驶等情形的发生，使得车辆荷载和过去相比产生了巨大的变动，对公路桥梁的安全使用造成了严重的影响。因此，日益显著的的桥车耦合共振问题、架构疲劳问题、以及对桥梁使用周期内的负荷能力评核问题都越发引人关注。但在之前的研析过程中,往往是在明确车流情况的这一假设条件下展开的，没有对车流的随机性加以考量，因此按照假定车流条件下获得的结论会与依据实际数据得到的结果出现不小的偏差。对于结构的疲劳调研来说，用实际情形下的车流荷载作为参考依据也会获取相对更有实际意义的结论，因此，就应该对公路桥梁上的真实交通车辆荷载展开细致的调研。

2 对公路交通现状的调研

公路桥梁在运行过程中所承担的主体可变载荷即是交通车辆运行中所作用的载荷，对这些交通车辆载荷的相关数据展开科学的调研是对桥梁设计载荷、桥梁牢固性研究、桥梁剩余生命期估算以及最大负载载荷实施计算的根本。

现今，无论从收集资料数据的技术方法，还是发掘与利用数据方面，我国都有着明显的不足，至今依旧不能拥有一套完善的运营与监管体系。我国对于高速公路网交通量相关方面的研究才刚刚开始，显然不能满足社会发展的需求。

3 公路桥梁交通荷载调研现状

3.1 车重、轴重

目前为止，许多国家的专业人士都是将交通载荷相关研究的关键放在对车重、轴重等有关数据的收集统计和分析上。现今对于交通荷载车重的调研大体包括以下几个途径：（1）通过阅读车型手册明确车重；（2）通过高速公路收费站检测获取车辆相关数据；（3）运用移动车重系统对车实施检测；（4）凭借移动载荷鉴别科技对车重开展鉴别与测量。

另外，各国相关研究人员特别对超载情况展开细致的调研。相关部门通过对城市一些关键交通枢纽的超载情况实施的详尽的调研统计，构建了含有超载车辆的活载模型，此模型能够对发生超载状况的公路桥梁架构的可靠性实施评核与估测。与此同时，相关人员还对常规运行和密集运行情形下随机车流的数据规律进行整合总结，并相应的创建了公路桥梁车辆载荷的概率模型。

3.2 车速

正常的情形下，在公路桥梁的设计进程中，交通载荷所拥有的车速实时数据对桥梁结构有着显著的作用。如果车速较快，则在实施承载过程中，桥梁会负担较强的冲力与压力，因此路面极易产生破损，也就是说对车速开展检查和控制非常重要。通常运用的检查方式包括：通过在明确长度的路段的首尾建立相应的监测设备，同时对车型、车速以及车辆通过该路段的用时展开计量，因为路段的长度是既定的，那么就可以结合该车辆通过该路段的用时计算出他的车速。但是这种检测方法也有着自己的不足，那就是所检测计算出的汽车速度数是其平均速度，而非汽车的实际即时速度，因此普遍存在偏差。

4 对今后发展方向的探讨

4.1 移动荷载鉴别方法的运用

车辆载荷及车重信息通常是凭借收费站的计重装置的测量获取，但是实际操作中来看，相应设备的购买费用太过高昂，另外还必须将其事先设立在公路首尾两端，并且为了获取准确的测量数据，需要对其他车辆的运行速度实施管制，而相应的管制也就影响了对于现实交通荷载其他数据的测量获取。在这样的现状下，于是很多相关研究人员就展开了对于桥梁动响应间接鉴别行动车辆负载的调研。经过这些年来的实践与探究，该技术相关方面的研究已经开创出各种不尽相同的识别手段，但是其中的很多方法依旧处于起步阶段，并且在模型调研进程中选用的车辆模型也相对简化，因此在现实之中还不能完全运用。就当下的情形看来，行动荷载鉴别技术有着三个比较普遍的问题：一是这些手段多数以轮胎与桥体互相接触力的时长为目标，关于此种方法的录入参数不少，其中包含车辆类型、车辆的有关参数、车辆在桥体的横向位移和方位，以及行车速度和路面对车辆产生的摩擦系数等要素，然而现实中对相关参数实施精确地测量是相当困难的，这就致使在识别的准确程度上产生了些许偏差；要求在多处位置展开测试，相应的需要在桥梁的不同位置上设立测试装置；在测试过程中所应用的车桥模型与真实的车桥情况出入明显，车辆荷载最多是识别三轴车，并且桥梁模型在通常情况下所采用的都是对相对简单的单梁模型实施模拟，这就对测查数据的准确性产生了比较大的影响。

4.2 交通荷载全要素适时的仿真模拟

在公路上运行的车辆其荷载拥有一定的变动性和随机性，而在相当长一段时期内的各个国家交通载荷的调研与模拟工作中，还是非常依赖基于车辆型号、行车速度、车距以及车辆重量的不变的这一根本假设的，基于这些假设可以创建出静态的交通载荷流。这些年来，各个国家的相关研究人员也逐渐开始关注交通载荷参数的随机性，与此同时也对交通载荷流的构成关键参数展开了随机性的测试探析，不但获得了些许成果，并且初步建立了一些参数的随机数学模型。