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【周永涛】我国高速公路交通荷载规范研讨
2011-11-30 来历:作者:周永涛 鲍卫刚 翟辉 刘延芳 来历:888真人注册网
[page]导言

    跟着我国国民经济的快速增长,国内轿车工业近年内打开势头迅猛,车辆品种繁复,各类轿车、客车、卡车、牵引车、特种车、专用轿车、越野车,不可胜数。使得我国公路规划职业的荷载规范相对滞后,各类公路规划规范中的荷载规范亟待更新。

    70年代,在进行了许多车辆荷载查询研讨后,欧美、日本等国,拟定出了公路888真人注册疲惫规划荷载谱或疲惫车辆模型。我国铁路职业在这两方面都已打开了系列研讨,取得了必定的效果,并施行有关规范的编制。但是,公路888真人注册这方面的研讨非常匮乏,至今没有公路职业的888真人注册疲惫规划规范,其间一个重要原因就是,没有拟定出合适我国国情的疲惫荷载谱。而要推导荷载谱有必要依据全国大面积的交通荷载查询的根底上才有或许进行。我国现行的《公路桥涵钢结构及木结构规划规范》(JTJ025-86)公布运用至今已达20余年之久。我国公路钢桥规范有关疲惫部分与当时钢桥大规模建造和打开并不相等,不利于钢桥安全牢靠耐久地运用,亟待更新。

    轿车工业经过五的打开后,无论是车型仍是轮重、轮距、轴距均发生了较大改变。2004年末,交通部公布施行的《公路桥涵公路桥涵规划通用规范》JTG D60—2004,中的车辆荷载已显得滞后,亟待更新。相同《公路水泥混凝土路面规划规范》JTG D40—2003和《公路沥青路面规划规范》JTG D5010—2006,中的车辆荷载也有相似的问题,但更新的前提条件是,要有许多的现行交通荷载查询材料,不然难以实现。

    关于公路888真人注册疲惫荷载谱的研讨作业,童乐为(1994、1997)、Miao 和Chan(2002)王春生(2003)、王荣辉(2004)、王硕(2007)等人,别离对上海、香港、广州等地的交通荷载做过查询研讨,得出了一些选取疲惫车有利的主张。但上述研讨也是因为短少全国规模内许多的交通荷载查询的材料,均具有必定的区域性和局限性,难以代表我国公路888真人注册疲惫荷载规范。

    本文坚持理论研讨与实践调研相结合,充分体现国情的实践状况;用实践查询数据说话,在实践查询数据的根底打开理论研讨;有挑选地在全国高速公路和888真人注册上,进行现有交通荷载查询和参数核算,然后运用均值和方差的数学核算办法对所搜集数据进行分类整理、核算,依照各种车辆(轴重、轴距)呈现的频遇值找出我国各地具有代表性的典型车辆。

    1  我国车辆荷载方式

    公路荷载规范拟定是否合理,是否合适我国国情,取决于所搜集根底材料的深度和广度,例如公路车辆分类,各类车辆尺度、质量、轮胎及其改变规模,车辆交通特性等数据,以及所搜集数据核算剖析办法的正确性。可见搜集车辆荷载材料的根底作业尤为重要。一起考虑到公路车辆繁复、杂乱,以及对公路、888真人注册丢失的影响程度,本次全国公路交通荷载查询重点是3吨以上的车辆。

    首要要了解国内现有典型公路888真人注册上行进车辆荷载的分类状况以及呈现频率较高的品牌车辆根本参数和一些技能指标。为了与世界通行规范接轨,依据世界规范ISO 3833,2001年我国重新拟定了轿车分类的新规范《轿车和挂车类型的术语和界说》(GB/3730.1-2001) 将轿车分为乘用车和商用车两大类。经过在山西、福建、南京、广东、湖北、河南、辽宁、重庆等地的高速公路(888真人注册)收费站的车辆荷载查询。得知在我国高速公路上呈现频率较高的品牌车辆大致有春风、江淮、解放、五十铃、长安、福田、江铃、金杯、奔跑、跃进、斯太尔、欧曼重卡、奥龙等品牌。每个品牌均有许多车型,经分类整理,首要轴型参数见于表1。

    表1  首要轴型参数

     
    2  全国交通荷载查询

    考虑到国土面积较大,车辆品种冗杂,如果在各省打开交通荷载查询,将导致查询作业量过大且无必要。本次查询别离在我国的东北、西北、东南、西南、华南、华夏等区域选取了8个典型高速公路和888真人注册收费站进行现场交通荷载查询,查询效果具有较强的代表性,完全能够应用于公路职业各类规范规范的荷载研讨。

    因为研讨意图不同,与一般交通部门的查询内容有所不同的是除了在必定时间段内记载各类车辆的交通量外,还触及车辆荷重方面的参数,包含轴距、轮距、轮空隙、轴重、轮重、总重、卡车份额、方向系数、车道系数、轮距横向散布系数、均匀行进速度、年增长率。

    自全国实施公路计重收费今后,各省收费站均装备了各品种型的轴重仪,所以在本次车辆荷载查询中,轴重均为实测值;轴型和轴型组合均按国家规范规则记载。轴数、轴距和轮距一部分选用现场直接丈量的办法,在此查询数据的根底上,剖析研讨查询数据并分类整理,为简化作业内容,进步作业效率,另一部分则选用现场人工观测记载,查阅车辆技能手册的办法查询,并按同类车辆的轴型和轴重,与榜首部分查询效果比较并批改得出数据,详细操作进程如下:

    1) 正式查询之前,在现场作开始的查询,了解将呈现的车辆类型。依据查询效果和参阅一些车辆技能手册中的图片及数据,将呈现频率较高的车辆分类记载并查阅相关参数,作为正式查询时分类核算的数据。

    2) 选取国内典型高速公路和888真人注册收费站(装置有轴重仪的)进行车辆荷载查询。正式查询时,由一些具有路途交通专业知识、技能和实践经验的人员,进行24小时接连现场观测。记载每辆车辆的品牌,并由各收费站信息中心调出每辆车的轴型和轴重,构成查询表格。

    3) 查询完结之后,依照轴型和轴数分类后,按每辆车呈现的频率,选用加权均匀的办法核算轴距和轴重,由此推导出各区域典型车辆荷载谱。

    [page]2.1 查询区域特色

    因为我国国土面积较大,如果在每个省份打开交通荷载查询,会导致查询作业量过大且无必要。本次选取8个典型区域进行现场交通荷载查询,其查询规模掩盖我国东北、华北、西北、西南、东南、华中以及华夏区域,与全国的交通荷载的实践状况虽有所收支,但具有较强的代表性,完全能够应用于公路荷载规范研讨。本次交通车辆荷载查询所选区域,具有以下几个特色。

    1) 山西运煤车辆较多,就轴重而言可算全国车辆荷载的上限,具有较大特色。

    2) 南京车辆轻,就轴重而言可算全国车辆荷载的下限,但流量较大,循环次数多,对结构影响较大。

    3) 武汉区域为九省通渠,交通流量较大,车辆方式品种繁复,轴重一般,但循环次数多,对结构影响较大。

    4) 河南为我国华夏区域,轴重和流量均归于中位,具有必定的全国代表性。

    5) 大连、青岛、厦门为沿海区域,集装箱车较多,轴重较重,但流量不是太大,也具有沿海区域车辆的代表性,值得研讨。

    6) 广州、江门、深圳等珠三角城市车辆荷载代表着我国工业经济较发达区域车辆荷载的特性,对剖析我国现行车辆荷载的全面性具有必定的现时含义。

    7) 重庆地处西南高原山区(三峡库区),其车辆荷载具有必定的特色,在西南片区具有较强的代表性,应归入本次车俩荷载查询规模。

    2.2 国家车辆规范

    车辆荷载查询数据繁复,在此不再逐个罗列。因为各省之间状况各异,经济增长点各不相同,车辆荷载收支较大。国内有许多的轿车生产厂家,每个厂家均有许多不同类其他车辆,每一类其他车辆又有不同的车型,每一个车型有不同的轴组数,每一个轴组数也有不同类型的轴型组合(轴重和轴距均不相同),再加上不同类型的各种改装车辆,我国车辆类型不可胜数。跟着我国经济的高速打开,估计日后仍有更多类型车辆将呈现在我国的高速公路和888真人注册上。

    据《公路法》以及国家有关法规规则,在公路上行进的车辆轴载质量应当契合公路工程技能规范、《路途车辆外廓尺度、轴荷及质量限值》(国家强制规范GB1589-2004)及交通部《印发关于收费公路试行计重收费辅导定见的告诉》(交公路发[2005]492号)的要求。在实施计重收费的公路上行进的载货类轿车如超越确定规范,则被视为已超越公路的承载才能。当车辆各轴对应的轴重确定规范之和与该车对应的车货总重确定规范不一致时,以二者之间的较小值者作为该车对应的公路承载才能确定规范[10~11]
 
   表2:根本轴型分类
 
       
表3:常见轴型组合
 
    
    2.3 查询车辆状况剖析

    尽管我国对轿车生产厂家做了一些详细的条文规则,轴重和轴距离散性较大,给本次车辆荷载剖析核算作业带来必定的难度。但各省内车辆仍是有必定特色的,省内车辆荷载核算数据完全能够收敛。

    依据车辆荷载查询的状况,首要整理出各省的车辆荷载表,再依据此表按轴组数分类,做数据简化处理,取现场呈现率较高的车型作为该类别车辆的代表车型(具有均匀含义)。详细核算时可扔掉一些离散性较大的数据,对各省车辆荷载进行分类概括、核算、剖析、推导出各省的典型车辆荷载。

    3  典型车辆荷载谱推导

    首要依据各省查询的车辆荷载数据,按轴型和轴组数分类核算,拟定出各省车辆荷载查询核算表格;兼并附近车型,并将轴重和轴距等根本参数凑成较为规整的数值,选用数理核算的办法,提取典型车型的根本参数;然后轴重依照等效疲惫损害原理,求出每种模型车辆中各个轴的等效轴重,各个等效轴重之和即为模型车辆的等效总重,轴距依照同一类中每种车辆呈现的相对频率作为权数,按轴距的加权均匀值求出该类模型车辆的各个轴距。终究得出各省的典型车辆荷载频值谱。

    3.1 轴重及轴距的数学期望值    

    经过挑选,找出常见轴型进行分类,求取各轴型车辆轴重及轴距的数学期望值。

    3.2 典型车辆推导

    依照上述数据核算剖析办法,依据车辆荷载查询的根底材料,便能够别离核算、推导出各省典型车款式荷载频值谱。推导进程较为繁琐,各省典型车辆较多,在此不再逐个罗列,下面仅列出山西典型车辆荷载方式。

    山西省高速公路车辆荷载特色是,卡车较多、客车较少、轴重较大,以重载卡车(6轴)车居多,约占50%左右。轴型核算共有11,12,112,15,122,115,125,1211,155,129,159,1129算计12种,其间,122和1211车流量别离仅为5辆和2辆,忽略不计。针对别的10种轴型别离核算剖析,得出相应的轴重、轴距及频值见表4~6,表中轴重数据单位为KN,轴距数据单位为m。

    表4:车辆轴重核算表
 

轴型

轴数

轴重1

轴重2

轴重3

轴重4

轴重5

轴重6

11

2

30

50

12

50

140

112

3

50

50

160

15

50

110

110

115

4

55

55

140

140

125

40

120

120

120

155

5

50

100

100

130

130

129

50

140

100

100

100

159

6

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