多事件混合影响的桥梁车辆荷载效应组合极值预测 被引量：6

1

作者 周军勇 石雪飞 阮欣 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期11-18,共8页

为解决受多事件混合影响的桥梁车辆荷载效应不满足独立和同分布假定,导致预测极值不准确的问题,提出采用共同阈值,改进组合广义帕累托分布(CGPD)极值预测模型,以适应采用任意尾部逼近函数预测基于事件分类的超阈值样本极值.对CGPD模型... 为解决受多事件混合影响的桥梁车辆荷载效应不满足独立和同分布假定,导致预测极值不准确的问题,提出采用共同阈值,改进组合广义帕累托分布(CGPD)极值预测模型,以适应采用任意尾部逼近函数预测基于事件分类的超阈值样本极值.对CGPD模型的关键问题,如超阈值样本的时间独立性检验、阈值选取和GPD参数估计,分别提出基于自相关系数的采样间隔法、基于K-S优度检验的自动计算法和概率权重矩法的实用解决方法.通过具有理论解的数值算例验证改进CGPD模型及其实用解决方法的准确性,并将CGPD方法应用于中小跨径桥梁和大跨径桥梁车辆荷载效应的极值预测中.结果表明:所提实用解决方法具有很好的应用效果,计算精度高,这些方法是CGPD应用的关键.数值算例验证了CGPD能精确预测受多事件混合影响的样本极值,与理论解的误差在3%以内,而采用传统混合数据的单一广义帕累托分布(SGPD)进行外推会产生很大偏差.中小跨径桥梁车辆荷载效应可以基于参与加载的货车数量划分加载事件,大跨径桥梁车辆荷载效应则可以根据时均交通量和时均货车比率划分时段形成不同加载事件,应用CGPD方法均能简单而方便地获取任意重现期的桥梁车辆荷载效应极值,而传统SGPD方法会形成显著的估计偏差,高达13.7%. 展开更多

关键词 桥梁工程 组合极值预测 多事件影响 车辆荷载效应 超阈值 广义帕累托分布

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在役桥梁车辆荷载效应极值概率模型建模方法 被引量：10

2

作者 高欣 王磊 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期995-999,共5页

由于实际车辆荷载效应的任意时点分布往往服从多峰分布等非常见概率分布类型,导致现有方法不能很好地基于有限实测数据建立服役基准期内在役桥梁构件车辆荷载效应极值的概率模型.通过对车辆荷载效应超阈值随机变量与超阈值随机过程特点... 由于实际车辆荷载效应的任意时点分布往往服从多峰分布等非常见概率分布类型,导致现有方法不能很好地基于有限实测数据建立服役基准期内在役桥梁构件车辆荷载效应极值的概率模型.通过对车辆荷载效应超阈值随机变量与超阈值随机过程特点的研究,提出采用广义Pareto分布作为车辆荷载效应超阈值的概率模型、滤过泊松过程作为车辆荷载效应超阈值随机过程的概率模型.进而基于上述概率模型,以随机过程的极值理论为基础,提出建立在役桥梁车辆荷载效应极值概率模型的新方法,通过数学推导证明了方法的合理性,并得出基准期内车辆荷载效应极值的概率模型服从广义极值分布. 展开更多

关键词 桥梁工程 在役桥梁 车辆荷载效应 概率模型 建模方法 极值理论

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考虑桥梁限重标志对驾驶员行为约束的车辆荷载效应研究 被引量：2

3

作者 邓露 毕涛 何维 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期49-55,共7页

通过对某市货车驾驶员进行问卷调查,研究了桥梁限重标志对货车驾驶员驾驶行为的约束作用规律;基于实测随机车流的统计分布规律,利用蒙特卡洛法编写了考虑桥梁限重标志对驾驶员行为约束作用的随机车流模拟程序.以55t桥梁限重值为例,根据... 通过对某市货车驾驶员进行问卷调查,研究了桥梁限重标志对货车驾驶员驾驶行为的约束作用规律;基于实测随机车流的统计分布规律,利用蒙特卡洛法编写了考虑桥梁限重标志对驾驶员行为约束作用的随机车流模拟程序.以55t桥梁限重值为例,根据《公路工程结构可靠度设计统一标准》的荷载效应分析方法,计算了简支梁桥在模拟随机车流荷载作用下的跨中弯矩和支座剪力.对日均交通量、条件约束水平和桥梁跨径进行了参数分析,并将随机车流荷载作用下的荷载效应与中国现行桥梁设计规范中对应的汽车荷载效应标准值做了比较.研究结果表明:1)只有当超重货车驾驶员均严格遵守桥梁限重规定时,桥梁限重标志才能有效地控制车辆荷载效应,从而保障桥梁的安全可靠性;2)中国现行桥梁设计规范的设计荷载可能低估了某些路段实际车流的荷载,且在小跨径桥梁上尤为突出,应当引起重视. 展开更多

关键词 桥梁工程 车辆荷载效应 蒙特卡洛法 简支梁桥 限重标志 驾驶员行为

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基于实际运营车辆荷载效应的既有桥梁可靠度研究 被引量：15

4

作者 袁伟璋 黄海云 +1 位作者 张俊平 陈炳聪 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期239-244,共6页

基于京珠、粤赣、渝湛三条高速公路车辆荷载动态称重实测数据,采用蒙特卡罗法生成随机车流。将此随机车流加载于虚拟简支梁上,通过自编Matlab程序计算车辆荷载效应,并采用GPD分布拟合车辆荷载效应的尾部分布,结合极值理论、超越概率理论... 基于京珠、粤赣、渝湛三条高速公路车辆荷载动态称重实测数据,采用蒙特卡罗法生成随机车流。将此随机车流加载于虚拟简支梁上,通过自编Matlab程序计算车辆荷载效应,并采用GPD分布拟合车辆荷载效应的尾部分布,结合极值理论、超越概率理论,构建了现实运营车辆荷载条件下剩余服役期内的荷载效应最大值分布函数。根据既有桥梁承载能力现状,分析了现实运营车辆荷载情况下既有桥梁结构的可靠度。得出目前既有桥梁在剩余服役期内可靠度偏低,致其安全性不足的结论。 展开更多

关键词 车辆荷载效应 蒙特卡洛法 GPD分布 可靠度

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采用广义Pareto分布进行车辆荷载效应极值估计的研究 被引量：13

5

作者 冯海月 伊廷华 陈斌 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第15期7-11,22,共6页

为了解决车辆荷载效应数据间的相关性问题并能够充分利用样本数据,提出了一种改进的独立风暴法。首先提出了一种三次类阈值法进行数据的初步分析来获得阈值;然后考虑到简支梁桥的车辆荷载效应主要受单辆重车影响,提出了改进的独立风暴... 为了解决车辆荷载效应数据间的相关性问题并能够充分利用样本数据,提出了一种改进的独立风暴法。首先提出了一种三次类阈值法进行数据的初步分析来获得阈值;然后考虑到简支梁桥的车辆荷载效应主要受单辆重车影响,提出了改进的独立风暴法进行独立同分布样本数据的提取;最后采用广义Pareto分布进行车辆荷载效应极值估计;利用该方法,对动态称重系统记录的国内某大桥实测数据进行了车辆荷载效应极值估计,并与超越阈值法、独立风暴法进行了对比分析,结果表明:在较短评估期(T<20年)内,三种方法均可以较好地预测荷载效应极值;而在中长评估期内,改进的独立风暴法预测值较高,预测结果偏于安全。 展开更多

关键词 车辆荷载效应 广义PARETO分布 阈值 独立风暴法 动态称重系统

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POT模型的车辆荷载极值预测及荷载效应 被引量：8

6

作者 袁伟璋 黄海云 +2 位作者 张俊平 尹兴 刘泽戈 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第4期36-40,5,共5页

为了研究车辆荷载的发展变异对桥梁结构的影响,根据渝湛高速公路176 918辆六轴车的动态称重系统实测数据,采用基于极值理论的超越阈值模型预测未来5~20年可能出现的车辆荷载极值,并加载于某典型桥梁进行荷载效应分析。分析结果表明：本... 为了研究车辆荷载的发展变异对桥梁结构的影响,根据渝湛高速公路176 918辆六轴车的动态称重系统实测数据,采用基于极值理论的超越阈值模型预测未来5~20年可能出现的车辆荷载极值,并加载于某典型桥梁进行荷载效应分析。分析结果表明：本文预测的基准期为20年的车辆荷载极值,对1#空心板所产生的弯矩比JTG D60—2015的车辆荷载和挂120大2.40倍和0.47倍。车辆荷载的发展变异能够直接影响现行桥梁结构的安全运营。 展开更多

关键词 超越阈值模型 总质量 轴质量 车辆荷载效应

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某八车道高速公路车流特性及荷载效应 被引量：15

7

作者 阮欣 周可攀 周军勇 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期555-561,共7页

以某高速公路扩建前后的实测车辆荷载数据为基础,对不同车道车流的分布及荷载组成进行了统计,归纳车流及荷载的空间分布规律,并据此探讨沥青路面及桥梁结构对车流横向差异的敏感性.结果表明,车辆的车道选择差异显著,70%以上的二轴车倾... 以某高速公路扩建前后的实测车辆荷载数据为基础,对不同车道车流的分布及荷载组成进行了统计,归纳车流及荷载的空间分布规律,并据此探讨沥青路面及桥梁结构对车流横向差异的敏感性.结果表明,车辆的车道选择差异显著,70%以上的二轴车倾向于在内侧两个车道行驶,90%以上的多轴车选择在外侧两个车道行驶;内侧车道交通分布密集,但是车辆荷载水平较低,外侧车道车辆荷载水平远在内侧车道之上;车辆荷载下十年内超车道路面仍然满足使用性能要求,而其余各车道路面损坏程度很大,必须进行维护;单向四车道桥梁行车道2上车辆荷载弯矩效应极值远大于其他车道,在不同加载长度下,各车道实测效应极值基本大于规范值,说明目前规范车辆荷载模型已无法满足实际的结构设计评估要求,建议修正. 展开更多

关键词 八车道高速公路 车流分布 荷载特性 横向分布 路面损伤 车辆荷载效应

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超重车模型及多-单车道荷载效应 被引量：9

8

作者 刘浪 陈东军 任青阳 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期1169-1176,共8页

为获取超重车主要参数特性以及典型超重车模型,计算并对比多车道和单车道上超重车纵横向并行引起的荷载效应,收集了美国加州历时3 a的动态称重(weight-in-motion,WIM)数据,以加州交通厅许可荷载车模型为参照,提取实测超重车数据,分析了... 为获取超重车主要参数特性以及典型超重车模型,计算并对比多车道和单车道上超重车纵横向并行引起的荷载效应,收集了美国加州历时3 a的动态称重(weight-in-motion,WIM)数据,以加州交通厅许可荷载车模型为参照,提取实测超重车数据,分析了超重车辆荷载构成特点,建立了典型超重车辆模型.分别计算了多、单车道超重车荷载效应,并将两者与现行的中国JTG D60-2015规范和美国AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials)规范进行了对比.结果表明:多车道叠加荷载效应较单车道以及中美规范值都大得多,单车道荷载效应与规范值相近或略高一点;多-单车道跨中弯矩最大比值为2.05倍,平均比值为1.65倍;剪力最大为2.05倍,平均为1.70倍. 展开更多

关键词 超重车模型 车辆荷载特性 车辆荷载效应 车辆并行

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用于大跨度桥梁承载力评估的车辆荷载修正方法

9

作者 杨小森 闫维明 +1 位作者 陈彦江 何浩祥 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期207-212,共6页

为了对大跨度桥梁的承载能力进行合理评估,提出了一种基于现场交通流量调查信息的车辆荷载修正方法.将车质量概率密度分布等效为多峰正态分布,采用滤过Poisson随机过程模拟评估桥梁的车辆荷载效应,分析了平均日交通流量、车速和车辆类... 为了对大跨度桥梁的承载能力进行合理评估,提出了一种基于现场交通流量调查信息的车辆荷载修正方法.将车质量概率密度分布等效为多峰正态分布,采用滤过Poisson随机过程模拟评估桥梁的车辆荷载效应,分析了平均日交通流量、车速和车辆类型组成比例对车辆荷载效应的影响.结果表明,不同交通状况下的车辆荷载效应与设计值相差很大.对设计基准期内的最大荷载效应进行了预测,给出了具有95%保证率下的车辆荷载修正系数.最后以某混凝土斜拉桥为例,详细阐述了该方法的使用过程. 展开更多

关键词 大跨度桥梁 承载力评估 滤过Poisson 交通流量 车辆荷载效应

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基于计重收费数据的大跨径桥梁荷载效应评估 被引量：12

10

作者 韩大章 周军勇 +1 位作者 朱荣 石雪飞 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期27-32,共6页

为提高大跨径桥梁车辆荷载效应的评估精度,建立融合计重收费数据和微观交通模拟技术的桥梁荷载效应评估方法。该方法根据计重收费数据建立车型、车重、轴重和轴距的数学模型,模拟产生静态随机车队;将多轴单元胞自动机模型作用于静态车队... 为提高大跨径桥梁车辆荷载效应的评估精度,建立融合计重收费数据和微观交通模拟技术的桥梁荷载效应评估方法。该方法根据计重收费数据建立车型、车重、轴重和轴距的数学模型,模拟产生静态随机车队;将多轴单元胞自动机模型作用于静态车队,形成动态荷载流,加载于桥梁影响线,获得荷载效应时程;采用极值外推法估计长回归周期下的荷载效应特征值,以此评估桥梁的荷载效应水平。采用该方法对润扬长江大桥开展自由和拥堵交通下的荷载效应分析,结果表明:该桥在自由交通下主梁的竖向位移预测极值与规范计算值的比值最大为0.58,行车平稳性好;拥堵交通下主梁弯矩、桥塔弯矩和主缆缆力的预测极值均低于规范值,但吊杆轴力预测极值与规范计算值的比值达1.07,增加了失效风险,运营中需控制该状况的上桥车辆数并及时疏散交通拥堵,以提高桥梁安全性。 展开更多

关键词 大跨径桥梁 车辆荷载效应 计重收费数据 微观交通模拟 元胞自动机 极值外推

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基于WIM数据的公路斜拉桥拉索疲劳可靠度评估

11

作者 王晓明 吴润涵 +2 位作者 李鹏飞 杨文杰 翟岸 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期139-148,共10页

针对我国超重车辆荷载频发导致现行规范难以反映真实桥梁安全的问题,本文基于实测WIM数据构建了考虑冲击效应的车流荷载响应生成框架,采用复合极值理论外推随机车流响应,建立了一种考虑评估基准期影响的车辆荷载效应概率模型,提出了基... 针对我国超重车辆荷载频发导致现行规范难以反映真实桥梁安全的问题,本文基于实测WIM数据构建了考虑冲击效应的车流荷载响应生成框架,采用复合极值理论外推随机车流响应,建立了一种考虑评估基准期影响的车辆荷载效应概率模型,提出了基于实测车流的斜拉索疲劳可靠度评估方法.以某双向六车道高速公路WIM系统为期三个月的实测数据为基础,对工程背景斜拉桥的拉索疲劳可靠度进行了评估,结果表明:在基于实测WIM数据外推的概率模型下,斜拉桥重载侧拉索的疲劳可靠指标在3.93~6.12之间,而其承载能力极限状态抗拉强度可靠指标在7.74~11.04之间;而采用规范荷载概率模型的疲劳可靠指标在4.35~6.18之间.对比说明:疲劳可靠度远低于抗拉强度可靠度,拉索评估基准期内的安全性主要受疲劳控制;相对基于实测WIM数据外推的评估基准期荷载,采用规范荷载会较明显地高估斜拉索的疲劳可靠度. 展开更多

关键词 斜拉桥拉索 动态称重系统 车辆荷载模型 车辆荷载效应 可靠度评估

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考虑加固时间区间的在役混凝土桥梁运维策略分析

12

作者 王晓明 李鹏飞 +2 位作者 吴润涵 杨文杰 李晨曦 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期34-43,共10页

针对在役桥梁维修加固策略在制定和实施过程中存在的主观不确定性问题,提出一种考虑加固时间区间的桥梁运维决策框架。该框架首先基于区间数学的概念,引入区间数量化不能用概率描述的主观不确定性;其次利用代理模型高效率高精度映射的特... 针对在役桥梁维修加固策略在制定和实施过程中存在的主观不确定性问题,提出一种考虑加固时间区间的桥梁运维决策框架。该框架首先基于区间数学的概念,引入区间数量化不能用概率描述的主观不确定性;其次利用代理模型高效率高精度映射的特点,基于代理模型实现概率-区间混合不确定性下最不利可靠度指标的直接映射;最后通过多目标优化算法NSGA-Ⅱ对该框架进行高效驱动。为了验证该框架在工程问题上的适用性,以典型装配式简支T梁桥为例,基于WIM系统实测数据建立了车辆荷载效应时变模型,之后引入抗力退化时变模型,对T梁桥的运维策略进行了优化,并制定了典型T梁桥的运维决策库。结果表明:时间区间较小的策略对应的全生命周期成本(LCC)较小,容许的主观不确定性也较小;时间区间较大的策略虽LCC较大,但为施工、决策等留了更充足的空间;对于跨径20~40m的简支T梁桥,均可通过不同的加固策略使其在LCC最小的情况下,满足服役期的可靠度指标要求,表明该框架具有良好的适用性,可为在役桥梁维修加固策略的制定提供方法依据。 展开更多

关键词 桥梁运维策略 主观不确定性 时变可靠度 全生命周期成本 车辆荷载效应

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基于DEA的铁路桥梁风屏障防风效果评价 被引量：10

13

作者 向活跃 李永乐 廖海黎 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期546-550,566,共6页

为评价风屏障的防风效果,针对铁路桥梁设置不同高度的风屏障,通过风洞试验测试了单车以及双车交会时的气动力系数.在此基础上,提出用单车的气动力系数衡量车辆风荷载突变效应,以不同轨道位置车辆的风荷载突变量作为评价指标,并采用DEA(... 为评价风屏障的防风效果,针对铁路桥梁设置不同高度的风屏障,通过风洞试验测试了单车以及双车交会时的气动力系数.在此基础上,提出用单车的气动力系数衡量车辆风荷载突变效应,以不同轨道位置车辆的风荷载突变量作为评价指标,并采用DEA(数据包络分析)方法评价风屏障的防风效果.研究结果表明:用DEA方法评价铁路桥梁风屏障的防风效果是可行的;当风屏障高度为1.72 m时,防风效果较好. 展开更多

关键词 铁路桥梁 风屏障 防风效果 气动力系数 DEA(数据包络分析) 车辆风荷载突变效应

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