《高原山區公路橋樑疲勞荷載譜研究》是依託昆明理工大學，由李睿擔任項目負責人的地區科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：高原山區公路橋樑疲勞荷載譜研究
- 項目類別：地區科學基金項目
- 項目負責人：李睿
- 依託單位：昆明理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
對於類似雲南省這樣的高原山區，公路交通是主要的運輸方式。由於高原山區的地域特點，其公路交通車輛非常特殊，雖然總的交通量未必大，但是腳踏車荷載較大。特別是在礦山區，其汽車荷載遠遠超過現有規範規定的荷載，對橋樑結構疲勞壽命能夠產生影響的車輛多，如果考慮到超載情況，將會更加嚴重。本項目將在公路交通情況調查的基礎上，依據調查數據，結合橋樑疲勞壽命分析，來制定適合高原山區的疲勞荷載譜。由於車輛種類繁多，直接用於橋樑的疲勞壽命分析會相當繁瑣。本項目利用數學建模方法，通過分析，簡化制定實用疲勞荷載譜，可以用於類似雲南省這樣的高原山區公路橋樑的疲勞分析和疲勞設計。
結題摘要
雲南省地處高原山區，水電及礦產資源豐富，車輛超限超載現象嚴重。超限超載車輛過橋將會造成嚴重的疲勞損傷，損傷持續累積最終可能導致橋樑垮塌。採用準確的疲勞車輛荷載譜進行抗疲勞設計是保證橋樑結構安全運營的關鍵，然而我國現行的公路橋樑設計規範僅給出了一輛疲勞標準車作為疲勞設計荷載，未能考慮各地區交通運輸特徵的差異；而其他地區已有的車輛荷載譜未必適合直接在雲南山區使用，因此，項目針對雲南省高原山區有代表性的高速公路橋樑、二級公路橋樑、低等級公路橋樑分別開展交通荷載調查與疲勞分析。研究發現：（1）高速公路橋樑、二級公路橋樑、低等級公路橋樑的交通荷載有明顯區別。隨著公路等級的降低行駛條件逐漸受限，日平均交通量、超載率、車速也逐漸降低。由於低等級公路缺少有限的監管，整體超載率也比較高。（2）研究制定了各級公路的疲勞車輛荷載譜，包括典型車輛荷載頻值譜、實用模型疲勞車輛荷載頻值譜、標準疲勞車三類。（3）對高速公路疲勞荷載譜提出了1.6的超載超限增大係數，並對不同車速下的超限超載增大係數提出修正係數。當車速小於100 km/h時，超限超載增大係數與修正係數能較好模擬不同車速下的超限超載效應，當高於100 km/h時，偏於安全。（4）隨著車速和橋樑跨徑增大，二級公路疲勞荷載譜造成的疲勞累積損傷遠遠高於高速公路的疲勞累積損傷。（5）為了保證結構安全，對低等級公路提出的疲勞荷載譜的計算結果取0.901的修正係數。本項目研究結果對於雲南地區橋樑抗疲勞設計及其運營維護具有良好的指導意義。
