基于健康监测系统的重载车辆作用下结构位移响应研究*

承 宇，徐一超，丁彦翔

（1.在役长大桥梁安全与健康国家重点实验室，江苏 南京 211112；2.苏交科集团股份有限公司，江苏 南京 211112；3.连云港市公共资源交易中心，江苏 连云港 222002）

目前，世界上多个国家根据国情，结合公路实际车流情况和大量实测数据，分别在规范中给出了疲劳设计荷载谱或疲劳车辆荷载模型[1-3]。我国对车辆车流分布及车辆疲劳荷载的研究起步较晚。1997年，童乐为等[4]以上海市某桥梁通行车流分布为基础，将运营中典型的车辆荷载频值谱简化为由6种模型车辆组成的疲劳荷载频值谱，为我国研究车辆荷载谱奠定了基础，也为其他桥梁的疲劳损伤验算提供了参考。苏改英[5]通过24h车流信息，基于等效疲劳损伤理论，将计算得到的车辆荷载频值谱简化为标准车，用于天津市桥梁的疲劳分析和设计。然而，由于我国交通现状具有交通量大、超载车占比高等特点，导致各个地区通行车辆分布特性区别较大，直接套用其他地区车辆等效模型并不能获得准确的效果[6-7]。因此，有必要对不同地区通行车流进行分析，以掌握车辆对桥梁影响的规律。

1 基于参数修正的跨中位移影响线

利用MIDAS Civil实体单元、梁单元和索单元，建立安庆长江公路大桥有限元模型，如图1所示。结合成桥荷载试验结果，通过控制主梁刚度、初拉力、边界条件等参数，对大桥有限元模型进行参数修正。对修正后的有限元模型施加竖向荷载，以获得跨中位移影响线，如图2所示。通过对安庆长江公路大桥进行静载试验加载，根据无障碍行车试验方法，用两辆200kN的载重汽车以＜5km/h的速度匀速行驶通过桥梁，可得到主跨跨中位移影响线，其中最小值为-0.069mm，如图3所示。……