车辆轴限对钢筋混凝土桥梁可靠度和加固费用的影响

来源：中国血液净化杂志2020年第5期北京时间：

作者：邓露, 王涛, 何钰龙, 孔烜, 淡丹辉, 毕涛

单位：1. 湖南大学 工程结构损伤诊断湖南省重点实验室, 湖南 长沙 410082;2. 湖南大学 土木工程学院, 湖南 长沙 410082;3. 同济大学 土木工程学院, 上海 200092;4. 四川电力设计咨询有限责任公司, 四川 成都 610016"],"fundList_en":["National Natural Science Foundation of China (51778222); Key Research Project of Hunan Province(2017SK2224);Hunan Provincial Innovation Foundation For Postgraduate(CX2018B159)

摘要：为了分析车辆限载对钢筋混凝土桥梁可靠度和加固费用的影响，基于实测车辆动态称重数据和可靠度理论，研究了桥梁可靠度及其年均加固费用与车辆轴限值的关系。首先根据车辆动态称重数据统计得到交通荷载资料，在保持车货运输总重不变的前提下，采用蒙特卡罗法模拟不同轴限值约束下的随机车流。然后，计算桥梁在不同轴限值下的时变可靠度，结合不同加固方案所引起的可靠指标变化确定桥梁剩余使用寿命及其年均加固费用，并拟合确定轴限值与年均加固费用的关系曲线。最后，以湖南某地区的实测车辆动态称重数据及一座典型的钢筋混凝土简支T梁桥为例进行分析说明。研究结果表明：对桥梁进行限载可以减缓桥梁可靠指标的下降速率；在车货运输总重保持不变的条件下，轴限值越大，桥梁的可靠指标下降越快，桥梁使用寿命越短；当轴限值不超过10 t时，桥梁使用寿命可以达到设计使用年限，而当轴限值超过16 t后，桥梁结构的可靠指标随时间下降明显，在达到设计使用年限之前需要采取加固措施；采用3种常见的方案对桥梁进行加固后，桥梁剩余使用寿命随轴限值的增加均呈明显的下降趋势；随着轴限值继续增大，3种加固方案对桥梁剩余使用寿命的影响越来越小，而桥梁年均加固费用却随轴限值的增大呈指数型增长。

关键词：桥梁工程,桥梁限载,时变可靠度,加固费用,车辆动态称重数据

基金资助：国家自然科学基金项目（51778222）；湖南省重点研发计划项目（2017SK2224）；湖南省研究生科研创新项目（CX2018B159）