王子瑞

[摘要]本文綜述了山東省公路重載交通調(diào)查和研究進展，公路橋梁交通荷載調(diào)查分析和研究現(xiàn)狀，總結(jié)了影響橋梁結(jié)構(gòu)的因素，分析了車重、軸載、速度、距離、道路交通負荷和車輛橫向位置等參數(shù)的研究現(xiàn)狀及存在問題，最后，對公路橋梁交通負荷調(diào)查和仿真模擬的研究方向進行了展望。

[關(guān)鍵詞]公路橋梁；交通荷載；仿真模擬 文章編號：2095-4085（2018）04-0134-02

1 公路橋梁交通荷載研究現(xiàn)狀

公路交通在交通規(guī)劃領(lǐng)域取得了巨大的成功，研究的目的主要是有利于整個山東省的公路交通規(guī)劃和交通流的總體控制，研究方法和結(jié)果對公路橋梁交通荷載的研究提供了良好的參考。公路橋梁在運行過程中起主體作用的是可變負荷對交通負荷的影響，交通負荷的相關(guān)數(shù)據(jù)是科學研究橋梁的荷載效應(yīng)、剩余壽命以及計算最大載重負荷。今天，無論是從荷載技術(shù)研究和數(shù)據(jù)收集方法，還是荷載數(shù)據(jù)使用，在我國東部重載交通地區(qū)都有明顯的不足，到目前為止還沒有一個完善的操作和監(jiān)管體系。山東省對高速公路交通網(wǎng)量的研究才剛剛起步，顯然不能滿足社會發(fā)展的需要。

1.1 車重、軸重

到目前為止，研究交通負荷數(shù)據(jù)收集統(tǒng)計和分析車輛總重和軸重是重載交通荷載研究的關(guān)鍵。目前，對重型交通荷載的調(diào)查包括以下幾種方法。（1）通過閱讀《模型手冊》來明確汽車的重量。（2）通過高速公路收費站獲取車輛階段內(nèi)的通過數(shù)據(jù)。（3）使用機動車輛檢測系統(tǒng)檢測車輛。（4）通過移動負載識別技術(shù)識別和測量車輛重量。此外，研究人員對超載情況進行了詳細的研究。相關(guān)部門通過對一些城市的重點交通樞紐超載數(shù)據(jù)的統(tǒng)計結(jié)果進行詳細的研究，建立了超載車輛的現(xiàn)場負荷模型，該模型能夠?qū)崿F(xiàn)公路橋梁建筑可靠性的超載狀況的評估。同時，相關(guān)人員還總結(jié)了常規(guī)操作和密集操作中隨機交通流的數(shù)據(jù)規(guī)律性，并相應(yīng)地建立了公路橋梁車輛荷載的概率模型。

1.2 車輛的速度

在正常情況下，高速公路橋梁的設(shè)計過程中，車輛的實時速度對橋梁的交通荷載及結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)有顯著影響。如果車速過快，在車軸的行進過程中，會給橋梁造成強勁的壓力和負擔，道路易受破壞，也就是說，車輛速度的控制對進行荷載研究非常重要。通常使用的檢測方法包括：通過建立相應(yīng)的開始和結(jié)束位置，明確監(jiān)測設(shè)備檢測道路的長度，在建立的模型中，對車輛的速度進行測量，通過測量車輛通過的時間，計算車輛通過此段道路時的車速。但檢測方法也有其自身的不足之處，即測量的是車輛的平均速度，而不是汽車的實際瞬時速度，因此普遍存在一些偏差。

2 公路橋梁交通荷載的展望

從山東省重載交通橋梁荷載的研究過程看，大致可以分為兩個階段，即早期的隨機疲勞荷載研究階段和現(xiàn)在的交通流模型的研究階段，在此期間得出很多有用的結(jié)論，如交通流量和車重的隨機函數(shù)分布規(guī)律等。但無論是早期的研究或現(xiàn)在的研究，都過多的依賴汽車重量、速度、距離不變的假設(shè)，沒有考慮交通特性的隨機疲勞載荷譜和隨機交通流模型等影響，前期曾有人對交通流、車輛和車重的隨機特性進行了深入研究，取得了理想的隨機交通流模型，但隨機交通流模型仍不考慮車的間距和速度等隨機特征的影響。

2.1 公路交通負荷調(diào)查

上個世紀，國家曾實施了兩次系統(tǒng)的交通流量荷載調(diào)查，第一個真正的交通荷載調(diào)查是在六十年代，主要為中小跨度橋梁結(jié)構(gòu)，成為當時制定規(guī)范的主要依據(jù)；第二個交通荷載調(diào)查是在九十年代，已成為現(xiàn)行橋梁設(shè)計、施工規(guī)范的主要依據(jù)。隨著交通運輸業(yè)和汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展，高速公路已成為交通運輸?shù)闹辛黜浦鲜兰o九十年代車輛的負荷特性還沒有充分體現(xiàn)公路車輛負荷的特點。在公路交通荷載調(diào)查中，目前的研究僅是在高速公路收費的基礎(chǔ)上收集的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，這對于高速公路整體車輛交通荷載特征的理解有所幫助，但對于確定公路交通荷載整體意義不大，無法得到其他重要的功能，因此需要開展公路交通荷載研究。

2.2 交通負荷因素的調(diào)查

公路橋梁荷載交通流量是隨時間改變而所有的要素加以改變的一個隨機系統(tǒng)，到目前為止，山東省對各因素的交通負荷研究還沒有進行全面的調(diào)查。如果山東成立“公路車輛荷載調(diào)查研究小組”，調(diào)查山東高速公路和普通重載公路交通流量、車輛重量、載荷參數(shù)之間的關(guān)系，采取大量統(tǒng)計的方法，將獲取大量的樣本數(shù)據(jù)。但如只調(diào)查主要車道白天的交通數(shù)據(jù)，將影響結(jié)果的真實性。目前，許多重型貨車采用夜間行車模式，夜間進行交通負荷調(diào)查顯得尤為重要。如今我們急需一個簡單的綜合觀察調(diào)查法，將對橋梁交通及負載結(jié)構(gòu)影響較大的特征參數(shù)，如各種模型、車道和車輛重量，車輛荷載橫向位置，即時速度和距離進行更詳細的調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù)，建立完善的符合實際交通荷載的樣本數(shù)據(jù)庫，只有這樣才能促進我國的高速公路的快速、持續(xù)發(fā)展。

3 結(jié)語

道路交通車輛的負荷是橋梁結(jié)構(gòu)計算中需要考慮的主要方面。橋梁結(jié)構(gòu)研究的計算，特別是在橋梁結(jié)構(gòu)框架疲勞和應(yīng)變可靠度數(shù)據(jù)分析中，交通負荷的選擇在很大程度上接近實際情況與否，影響計算結(jié)果的準確性。為了建立適合橋梁結(jié)構(gòu)分析和研究的交通負荷調(diào)查系統(tǒng)，全面分析橋梁結(jié)構(gòu)位置、交通負荷特性參數(shù)，應(yīng)對各參數(shù)進行詳細的統(tǒng)計分析，在此基礎(chǔ)上，生成交通負載仿真交通流的橋梁結(jié)構(gòu)相關(guān)的分析和研究模型，不僅可以使結(jié)果更接近工程實際，也可以提高結(jié)果的準確性，進而使研究結(jié)論可以更好的指導工程實踐。

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