首页 理论教育交通量预测方法-《桥梁可靠度分析方法与应用》

交通量预测方法-《桥梁可靠度分析方法与应用》

【摘要】:根据第二章建立的随机车流预测模型,评估南溪长江大桥桥面板的疲劳寿命。根据当前WIM系统的车流量数据建立的SVR车流量预测模型得出南溪长江大桥细节疲劳寿命为154年。图9.7预测随机车流作用下细节疲劳可靠指标由图9.7可知,在预测随机车流作用下南溪长江大桥的顶板-U肋细节疲劳可靠指标在超车道位置为3.14,在行车道位置仅为1.97。

根据第二章建立的随机车流预测模型,评估南溪长江大桥桥面板的疲劳寿命。根据上述对车重和交通量增长的分析结果,可以建立当交通量a=y(x)时的疲劳损伤函数表达式:

式中,n为桥梁的服役期;y(n)为与运营时间有关的函数,由SVR方法建立函数模型,并预测y(n)。当D=0时对应的n即细节的疲劳寿命,因此通过Newton迭代法求解以下函数表示式即可得到细节的疲劳寿命。

车流量回归模型,年平均线性增长系数约为2.84%,钢桥面板在100年的累积损伤值为D=0.649,由此估算该细节处的疲劳寿命n=154年。根据当前WIM系统的车流量数据建立的SVR车流量预测模型得出南溪长江大桥细节疲劳寿命为154年。

根据第二章建立的随机车流预测模型,评估南溪长江大桥桥面板的疲劳可靠指标。根据上述对车重和交通量增长的分析结果,可以建立当交通量a=y(x)时的顶板-U肋细节疲劳失效的功能函数表达式:

式中,y(n)为与运营时间有关的车流量增长函数,由此得出两个车道在1~100年的疲劳可靠指标如图9.7所示。

图9.7 预测随机车流作用下细节疲劳可靠指标

由图9.7可知,在预测随机车流作用下南溪长江大桥的顶板-U肋细节疲劳可靠指标在超车道位置为3.14,在行车道位置仅为1.97。

随机车流作用下悬索桥钢箱梁细节疲劳可靠度的分析结果表明,100年后,钢箱梁细节疲劳可靠度在行车道位置处为2.9,在超车道位置处为4.3,行车道的细节疲劳可靠度低于超车道。交通量和车重的线性增长系数对钢箱梁细节疲劳可靠度的影响分析表明,交通量线性增长系数a对钢箱梁细节疲劳可靠度有较大的影响,当a=6%时,100年后行车道顶板-U肋细节的累积疲劳损伤值达到1.14;当a=3%时,该细节的疲劳可靠指标为1.92。车重线性增长系数b对钢箱梁细节疲劳可靠度的影响更为突出,当b=0.2%时,行车道100年后的疲劳损伤值超过1;当b=0.6%时,该细节的疲劳可靠指标为1.57。在运营期,通过有效的方法控制车流量和车重的增长情况对钢箱梁的细节疲劳安全具有重要的意义。