基于GPS的大跨斜拉桥车辆荷载模型

来源：中国血液净化杂志2016年第1期北京时间：

作者：夏坚, 宗周红, 杨泽刚, 夏叶飞, 林迪南

单位：1. 福州大学 土木工程学院, 福建 福州 350116;2. 东南大学 土木工程学院, 江苏 南京 210096;3. 江苏省交通规划设计院股份有限公司, 江苏 南京 211100

摘要：以江苏沿海高速灌河大桥为背景工程,尝试基于GPS监测数据建立斜拉桥实际运行车辆荷载模型。首先基于响应面模型修正方法建立灌河大桥基准有限元模型,计算得到其关键截面位移影响线;然后基于动态称重系统(WIM)数据和广义极值模型(GEV),以及基于GPS测量信息和广义帕累托模型(GPD)分别计算出实际车载位移标准值;最后以实际位移标准值和规范标准车载作用下的位移值的比值乘以规范标准车道荷载,将其作为灌河大桥实际运行车辆荷载模型。研究结果表明:基于GPS得到的灌河大桥实际运行车辆荷载为公路-I级的70%左右,基于WIM系统得到的实际运行车辆荷载为公路-I级的71%左右,两者较为吻合;半年多的实际监测表明,灌河大桥实际运行车辆荷载并未超出设计荷载标准;基于GPS系统监测数据建立实际运行车辆荷载模型的方法具有直接、简单、高效等特点,可以作为计算既有桥梁实际运行车辆荷载的方法之一,但要注意其数学模型的选择与检验。

关键词：桥梁工程,车辆荷载模型,广义极值理论,大跨度斜拉桥,动态称重系统,GPS测量

基金资助：国家自然科学基金项目(51378112);江苏省交通运输科技项目(2013Y07)