随机车辆冲击作用下简支梁桥疲劳可靠度评估

来源：计算力学学报杂志2018年第4期北京时间：

作者：罗媛,颜东煌,袁明

单位：长沙理工大学 土木工程学院, 长沙 410114,南方地区桥梁长期性能提升技术国家地方联合工程实验室, 长沙 410114,长沙理工大学 土木工程学院, 长沙 410114,长沙理工大学 土木工程学院, 长沙 410114

摘要：为了研究考虑随机车辆冲击效应的简支梁桥疲劳安全水平，提出了基于车-桥耦合振动与随机车流的桥梁疲劳应力谱模拟方法，并应用于疲劳可靠度评估。基于某高速公路桥梁动态称重数据建立随机车流模型，采用小样本车辆数据拟合桥梁等效疲劳应力范围的插值响应函数，最后由高斯混合模型拟合大样本随机车流作用于桥梁构件的疲劳应力谱。分析了25 m标准跨径简支T梁桥底部普通钢筋的疲劳应力谱，评估了考虑路面劣化与交通量增长的桥梁疲劳可靠度。数值分析结果表明，基于随机车流模拟的疲劳应力谱具有典型的多峰分布特征，包含了超载车辆产生的疲劳应力；车辆对桥梁的冲击效应致使等效疲劳应力放大系数略大于冲击系数，当路面等级为一般时，采用规范冲击系数将低估车辆冲击效应的疲劳损伤；路面劣化与交通量增长均会导致桥梁运营期内的疲劳可靠指标显著降低，由路面劣化导致车辆对简支梁桥的冲击效应不可忽略。

关键词：桥梁工程,简支梁桥,车-桥耦合振动,疲劳可靠度,随机车流,路面平整度,交通量,

基金资助：国家自然科学基金（51678068）；国家重点基础研究发展计划（973计划）（2015CB057706）；长沙理工大学土木工程重点学科建设项目（15KZDXK06）；长沙理工大学南方地区桥梁长期性能提升技术国家地方联合工程实验室开放基金（16BCX02）；湖南省研究生科研创新项目（CX2017B460）资助项目.