公路车辆荷载标准(精选6篇)
公路车辆荷载标准 第1篇
山西省高速公路交通事故车辆清障施救费收费标准2010-06-05
小轿车拖车一次最高不能超过400元。19座以下客车的事故和故障车辆拖车最低200元起步,但最高不得超过400元;事故车辆施救费为100元~300元,如果夜间作业(20时至次日6时)收费标准可上浮20%。
对停靠在安全区域且能在30分钟内排除故障的故障车辆,对在高速公路上发生故障或者交通事故,但能正常行驶的车辆,不得强制清障施救。
通知还要求,各清障施救单位应按规定实行收费公示制,要将清障施救收费项目、收费标准、举报投诉电话以及清障施救单位名称、联系电话等有关内容在高速公路入口、服务区、企业经营场所以及清障施救车辆上等以公示牌的形式进行公示,接受社会监督和有关部门的管理。
事故和故障车辆拖曳(牵引)费
车型基价拖运最高收费额(元/10公里)(元/公里)(元/次)
A类 200 10 400
B类 250 15 600
C类 300 18 800 D类 400 20 1000 吊车作业费 车型收费标准
A类500元/次
B类1500元/次
C类2500元/次
D类3000元/次
事故车辆停放费 车型收费标准
A类、B类10元/天
C类、D类20元/天
事故车辆施救费 计费单位收费标准
100~300元/辆/次
货物搬运、装卸费 计费单位收费标准
50~70 元/吨
放空费 计费单位收费标准
200 元/次
备注:
1.A类车型为2.5吨(含2.5吨)以下货车,19座(含19座)以下客车;
2.B类车型为2.5吨~7吨(含7吨)以下货车,20~40座(含40座)以下客车;
3.C类车型为7吨~15吨(含15吨)以下货车,40座以上客车;
4.D类车型为15吨以上货车和集装箱车。
公路交通管理执法有新规 严禁指定公路清障施救单位
2011-06-08 20:09:00 来源:山西新闻网 山西法制报
本报讯(本刊记者 王文静)日前,记者从省公安厅交管局获悉,公安部就进一步规范公路交通管理执法行为下发通知,通知要求:
一要严格执法管理,严禁收受驾驶人钱物。发现交通违法行为时,要指挥驾驶人停车接受处理,对于驾驶人出示的驾驶证、行驶证等证件,要当场打开查验。发现夹带现金的要立即退还并对驾驶人批评教育,对于无法退还的要登记上交,严禁收受驾驶人钱物。
二要严格清理清障施救行为,严禁指定公路清障施救单位。高速公路车辆救援服务工作由高速公路经营管理单位统筹组织实施,严禁公安交通管理部门违规投资、参与经营性救援服务活动。公路上出现故障车辆需要施救的,公安交通管理部门可以通知公路经营管理单位施救,或者告知当事人辖区所有清障施救单位联系方式,由当事人自行选择清障单位施救,并将车辆拖移至不妨碍道路通行的地点停放。严禁公安交通管理部门违法指定清障施救单位拖移故障车辆,严禁指定故障车辆停车场。
三要严格交通协管员管理,严禁违规参与执法活动。要严格交通协管员的教育管理,严禁交通协管员扣留车辆或者证件、作出行政处罚或者行政强制措施决定、收缴罚款。对于交通协管员违规参与执法的,对交通协管员予以解聘或辞退,对带班民警及直接领导人员追究相关责任。
四要严格落实处罚程序,严禁只罚款不消除交通违法行为。查处超载交通违法行为时,对车辆进行称重检测核定,严禁不称重即认定超载。对于核定结果为超载的,应当予以罚款处罚,在责令当事人消除违法行为后放行车辆,严禁只罚款不消除交通违法行为。对于鲜活农产品运输车辆,要执行公安部、交通部《关于保障蔬菜水果等主要农产品道路运输安全畅通有关工作的通知》。
五要严格执法过程监督,严查民警违纪行为。要组织开展一次执法纪律教育学习,让全体民警和交通协管员记牢执法纪律。要推广使用执法音像记录设备,对民警执勤执法过程进行录音录像,定期回放检查。省、市、县三级公安交通管理部门要公布举报电话,及时受理反映民警执法不规范的投诉举报,并会同纪检监察、警务督察部门迅速查处。要聘请部分驾驶人为警风监督员,对民警执勤执法活动进行监督,及时发现和整改民警执法中存在的问题。对于民警违反规定执法的,要严肃执法纪律,从严查处,并落实责任追究。来源:山西新闻网 山西法制报
公路车辆荷载标准 第2篇
关键词:荷载振动;沥青路面;设计应用;结构影响;公路建设;分析研
对于行驶中的车辆来说,对路面产生的载荷表现出较强的属性特征,比如空间上的可重复性,数值上的振动性。除此之外,在保持正态分布的同时,也表现出较明显的概率分布特征。本文考虑车辆实际载荷状态及相关不利影响因素,以高速路沥青路面设计为对象,将行驶车辆载荷影响下的路面各方面特征变化及平整度养护标准展开全面探究与分析,以为同类工程应用提供技术研究参考。
1沥青路面基于车辆实际荷载振动所导致的使用寿命影响
就沥青路面而言,不同车型的轴载均表现为静态载荷,而受行驶车辆载荷的影响会使轴次当量累计增加,导致与设计要求相符的路面应力和弯沉值均变大,在此情况下,路面厚度就无法满足设计要求,从而缩减路面的使用期限,使其早早被破坏。路面不仅受到静态轴载压力的影响。还受不规整路面叠加振动的影响。路面承受的车辆载荷实际是以现实具体的、行驶动态的载荷方式施加向路面,其实际施加应力值通常会在静态轴载值的基础上存在浮动,而且能够形成概率分布。由于中小客车轴载相对较小,故选用独立悬架系统,加上车辆具有良好的平顺性,所以行驶中的车辆载荷不会出现太大振动,故忽略其影响。而大客车和火车的轴载比较大,故选用非独立悬架系统,又因车辆的平顺性不理想,所以行驶中的车辆载荷会出现很大振动,故不可忽略其影响。结合上文内容,在此只对超过100kN的货车轴载进行考虑,以及时了解并掌握其标准轴载轴次当量变化。路面平整度IRI=2,车辆后轴轴载100kN的行驶车,则路面承受现实动荷载便主要存在三种形式:一是不足100kN的车辆荷载,其占比为50%,二是100kN~110kN的车辆荷载,其占比为48.87%,三是110kN~120kN的车辆荷载,其占比为1.13%。在全面考虑并分析不利因素的基础上,取轴载上限,与其概率分布相乘,由此就能获得实际车辆轴载的概率分布,100kN轴载占比达到了50%,110kN轴载占比达到了48.87%,而120kN轴载占比仅为1.13%,然后分别与车辆的交通量相乘,求出与之相匹配的轴次当量并累计相加,方可获得受行驶车辆荷载影响的实际轴载轴次当量。以弯沉、沥青层拉力等为重要设计指标,借助上述计算方法,可以求得JN150黄河、ZM440日野和SP9250东风等行驶车辆的后轴的轴载参数。不同车型的实际轴载,由于在行驶过程中会形成一定的车辆荷载,使路面承受一定的作用力,所以标准轴载轴次当量也会相应增加。在充分考虑行驶车辆荷载影响的基础上和忽略其它轴载轴次当量的条件下,以路面弯沉和路面沥青层的拉应力作为重点指标,求出运行货车轴载大于100kN的轴次当量,获得了两种状态下各路龄的轴次当量.(1)道路在初始营运段,轴次当量实际累计值与设计预期差异不大。但随着时间流逝和路面平整度的逐渐破坏,两者差异越来越明显。(2)当使用寿命为13.65年条件时,轴次当量实际累计值就已然超越了基于15年设计的2360×104。这也就是说,设计的路面轴次当量难以满足公路实际使用的承载需求。通过对半刚性路面层设计拉应力之与运行累计轴次当量的对比可知:(1)半刚性层拉应力指标与路面弯沉以及面层拉应力指标相比较,前者的轴次累计实际值与预期设计存在着较大差异。(2)道路实际运行10.25年时,实际轴次当量累计已然超越了基于15年设计的2268×104。这也就是说,设计的路面轴次当量难以满足公路实际使用的承载需求。
2荷载振动之于路面弯沉的设计影响
弯沉是路面结构在外力作用下发生了一定的竖向位移,弯沉值能有效反映出路面的结构强度,一般规律是弯沉值越小,则路面强度就越好。在不忽略实际车辆载荷作用的情况下,对设计弯沉指标进行分析,能否切实满足实际要求.在全面考虑实际车辆荷载的情况下,累计轴次当量增加,说明吻合弯沉指标的路面厚度无法满足实际要求,需对其进行重新设计,厚度为2cm。
3车辆现实动荷载之于路面底层容许拉力的影响
以弯沉为指标设计的路面,可大幅度改善路面结构强度,使其在设计年限内不会出现严重损坏与变形。不过单凭这一指标无法保证路面结构的抗弯拉性能得到改善,也不能避免裂缝,所以,需依靠层底拉应力这一指标来增强抗弯拉性能。
4车辆现实动荷载之于平整度的影响
沥青高速路面的平整度不可大于6,此为《公路沥青路面养护技术规范》的明确规定,即IRI≤6。以路面弯沉参数和沥青层拉力参数为设计基本指标条件下,路面设计平整度一般取值为6,并要求路龄长于11.70年,求出其累计轴次当量为1539×104,也就是实际累计轴次当量,通过拟合发现,在到达10.66年以后,其累计轴次当量已然达到该参数值。依据平整度衰变模型,求解出其平整度参数值为5.48,意味需要采取养护措施。同理,基于半刚性层拉力作为主要设计参考指标时,路面平整度一旦达到4.28以后,就立即需要加强养护。对于路面养护管理人员来说,要结合上述内容,根据实际情况,适当提高养护标准,这样一来,不仅能使路面承受的车辆载荷作用减小,同时还会一定程度降低养护成本。
5结语
本文以高速公路沥青路面为案例,在考虑车辆载荷作用的基础上,对路面各方面特征变化及平整度养护标准变化情况进行了全面研究与分析。在路龄不断增加的状态下,路面平整度通常也必然会伴随发生变化,且车辆载荷在车辆行驶中还会有所增加,实际累计轴次当量一般会大大高于设计当量,从而导致路面受损严重,大大降低路面使用寿命,路表弯沉也难以满足设计需求,虽然层底拉应力达到了设计标准,但都不断增加,进而需要提高平整度养护标准。
参考文献
公路车辆荷载标准 第3篇
车辆荷载的作用是路面使用性能和寿命的关键因素之一。不同类型、装载的车辆会产生不同级别的轴载, 对路面形成不同程度的损伤。因而, 对路面设计和管理人员来说, 感兴趣的不仅仅是交通量, 更重要的是轴载的大小和各级轴载出现的次数。当前路面设计和公路管理采用的是以某一 (几) 种代表车型在空载、半载和满载条件下的轴载以及交通量来模拟路上的轴载谱[1,2]。这种方法能满足车辆按照额定的装载吨位和均匀的装载方式进行装载行驶的情况, 却不能考虑车辆的超载和货物不均匀装载引起的轴载变化, 而这种情况在现有的公路运营中又已普遍存在。所以, 模拟轴载数据不能反映公路现场情况, 需要对道路实际的交通流量及轴载进行调查。为了掌握高速公路车辆荷载情况, 采用高速动态称重系统进行车辆荷载调查分析[3,4,5]。
2检测方法
采用高速动态称重系统进行检测, 可以同时采集轴重、轴数、总车重、轴间距、车长、车速、车辆分类等参数。高速称重系统安置于车辆正常行驶路段, 待车辆行驶通过后可以得到相应数据。
采用安装较为方便、采集数据能够满足要求的HI-TRAC 100高速称重系统。
2.1 HI-TRAC称重及交通调查系统工作原理
压电称重传感器输出的电压信号与车辆压过的压力相对称。信号由HI-TRAC控制器转换成电压。此电压信号用来决定轴被检测到的时间, 电压的大小计算出相应轴的重量。压电称重传感器埋设的截面图及车辆轮压示意如图1所示[6]。
图2为一辆四轴货车所压过传感器时系统所检测到的波形。
2.2设备安装及调试
具体安装如下:
1) 地感线圈的安装。
在每一车道上, 开5 mm宽, 30 mm深, 2 m见方的埋槽, 埋设地感线圈, 开1 cm宽3 cm深的埋槽, 将线引到路边, 开槽用填缝胶密封。
2) 压电传感器的安装。
每一车道, 开两条横跨车道的埋槽, 埋槽长度为3.5 m, 宽19 mm, 深19 mm, 埋设1条压电传感器 (长3.5 m) , 并开1 cm宽2 cm深的埋槽, 将线引到路边, 开槽用填缝胶密封。
3) 路面温度传感器的安装。
在最外侧车道路面中间开1 cm宽3 cm深的埋槽, 埋设温度传感器, 埋槽延伸到路边, 将温度传感器电缆线引到路边, 开槽用填缝胶密封。
4) 主机机箱的安装。
在安装点路侧基础上安装控制机柜, 控制机箱底座需要建一个长3 m, 宽2 m的水泥台, 台面与路面同高, 并预留穿线管道和修建一口接线用标准人井。
5) 供电电缆线的铺设。
2.3数据采集
该系统能采集单轴重、轴数、轴组负荷、总车重、轴距、总轴距、车长、车悬长、等效轴负载、车速、车间距时间、站点识别、车流量、车间距、行驶方向、跨道车辆、车道代码、车辆分类、违规代码、路面温度、有效性代码、时间、日期等参数。调查车型分为小车、大客车和货车。
交通量换算时采用小客车作为标准车型, 各类汽车代表车型与车辆折算系数如表1所示。
3车辆荷载调查统计与分析
3.1断面交通量
根据交通流量调查的数据统计出某高速公路一周内的断面交通量状况, 具体如表2所示。
由表2可以得到以下结论:1) 某高速公路24 h断面交通量平均为77 531辆, 上行方向车流总量 (37 703辆) 略小于下行方向 (39 828辆) , 方向分布系数为48.6%;交通组成中货车所占比例为28.9%, 上行方向与下行方向基本上一致。2) 在一周的交通荷载调查中, 客货车比率基本上保持一个水平, 货车的比率维持在27%~31%之间。客车的比率在69%~73%之间。双向的客货车比率较为稳定。3) 一周之中, 断面交通量比较稳定, 本次调查显示为星期三断面交通量为最大交通量, 因此, 在后面的分析中选择2008年12月24日交通荷载进行讨论。
3.2交通量昼夜分布情况
把此次交通流量调查的数据 (2008年12月24日00时~25日00时) 分为白天和夜间分别进行统计, 具体情况如表3所示。
由表3得出以下结论:1) 某高速公路白天的车流量明显大于夜间, 白天车流量的比例达到70%左右, 无论是上行方向, 还是下行方向结果基本一致。而且对于客车和货车的结果也较为一致。2) 某高速公路夜间货车的比例要大于白天, 特别是下行方向, 货车所占比例达到32.4%, 大于白天货车所占比例27.6%。另外, 根据调查数据可以得出某高速昼夜断面比例, 如图3所示。由图3可以得到, 某高速公路交通流量高峰时段在下午16:00~18:00出现, 这时行驶的车辆最多, 17:00~18:00时段达到7 005辆/h然后慢慢减少, 03:00~04:00时段为711辆/h, 在早上5:00~6:00开始增加。
3.3轴载调查与分析
轴载的调查与分析主要针对货车, 小汽车与客车超载超重现象基本上不会出现, 而且程度较低。货车的轴载类型标准及限重值如表4所示。
3.3.1货车车型分布
对某日的荷载调查结果进行货车不同车型的统计分析, 具体结果如表5所示。
由表5可以看出, 某高速公路车流量中上行方向与下行方向货车的数量相当, 分别为12 293辆、12 875辆;货车主要以2轴货车为主, 双向比例达到69.2%, 下行方向比例比上行方向要小;4轴、5轴、6轴车占货车的比率基本相当, 为7%左右, 而且两个方向也较为一致;3轴车的比例分别为11.6%, 7.6%, 两个方向相差较大, 达到4个百分点。
3.3.2货车载重情况分析
1) 总体超载情况。
对某日的荷载调查结果进行货车超载情况的统计分析, 按照限载标准进行计算, 具体结果如表6所示。
由表6可以得到以下结论:
a.下行方向货车的超载率 (10.5%) 要低于上行—下行方向 (15.4%) , 相差将近5个百分点, 说明两个方向车辆荷载存在一定的差异, 这也与实际情况相符合, 因为上行方向的车辆主要是原材料等货物, 而下行方向主要是生产出来的商品, 这样相对来说重量要轻。
b.超载率<30%的比例最大, 双向达到7.1%;其次为超载率>30%, <50%比例, 双向为3.2%;超载率>50%的比例为2.9%。
2) 不同车型超载情况。
按照不同车型进行超载分析, 主要是考虑货车的轴数不同, 按照限载标准进行计算, 得到不同车型的超载情况如表7所示。
由表7可以得到以下结论:
a.从各种不同车型的情况来看, 轴数越多, 车辆的最大载重超重越多, 最大载重量的车型为6轴车, 达到138.3 t, 其他依次为5轴、4轴、3轴、2轴车。最大载重超载率为6轴车, 其他依次为3轴、5轴、2轴、4轴车。
b.不同车型的超载比例, 基本上呈现轴数越多, 超载比例越大的趋势, 上行方向的6轴车的超载比例达到52.2%;2轴车超载的比例最小, 不到10%, 上行与下行方向的比例基本一致;而从3轴、4轴、5轴、6轴车型超载率来看, 上行方向明显要大于下行方向。
c.对于超载不同程度的比较来看, 基本上为超载率<30%的比例最大, 其次为超载率>30%, <50%的比例, 超载率>50%的比例为最小。
3.3.3货车轴重情况分析
对不同轴型的轴重进行统计分析, 按照轴载类型标识进行统计, 得到不同轴型的轴重超载情况如表8所示。
由表8可以得到以下结论:
1) 对于不同轴型的轴载, 下行方向的三联轴超载比例最大, 达到29.1%;上行方向的双联轴超载比例最大, 达到52.2%。超载比例较少的为单轴单轮, 两个方向的超载比例不超过20%。总体趋势为单轴单轮<单轴双轮<双联轴<三联轴。
2) 对于不同轴型及轴载超载程度的超载比例, 超载率<30%的超载比例最大的为上行方向的双联轴 (18.6%) , 最小的为上行方向的单轴双轮 (9.4%) ;超载率>30%, <50%的超载比例最大的为上行方向的双联轴 (12.7%) , 最小的为上行方向的单轴双轮 (1.7%) ;超载率>50%的超载比例最大的为上行方向的三联轴 (26%) , 最小的为下行方向的单轴单轮 (0.9%) 。
3) 不同轴型的最大轴重为三联轴, 达到74 400 kg (74.4 t) , 超载率达到238.2%;对于下行—上行方向, 单轴单轮、单轴双轮、双联轴的最大轴重的车型都为3轴车, 三联轴的最大轴重的车型为6轴车;对于上行方向, 单轴单轮的最大轴重的车型为4轴车, 轴重达19 300 kg (19.3 t) , 超载率221.7%, 单轴双轮、双联轴、三联轴的最大轴重的车型为6轴车, 最大轴重分别为25 000 kg (25 t) , 50 000 kg (50 t) , 74 400 kg (74.4 t) , 最大超载率分别为150.0%, 177.8%, 238.2%。
4结语
采用高速动态称重系统可以连续不间断得到道路交通流量及轴载情况, 从而可以更准确地对公路路面结构进行计算, 采取相应措施确保结构的使用安全。同时也为公路规划、设计、养护和管理提供重要、科学的决策依据。
参考文献
[1]JTG D50-2006, 沥青路面设计规范[S].
[2]JTG D40-2002, 公路水泥混凝土路面结构设计规范[S].
[3]陈浙江, 王玲娟.超载下的沥青路面轴载换算[J].中外公路, 2007 (2) :11-13.
[4]李扬.国外汽车超载治理技术的发展及应用[J].交通标准化, 2004 (9) :80-82.
[5]周道武.动态称重技术若干问题研究[D].西安:西北工业大学硕士学位论文, 2001.
公路车辆荷载标准 第4篇
摘 要: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.
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
中图分类号:U447 文献标识码:A
文章编号:1674-2974(2015)11-0049-07
近年来随着我国经济的高速发展,公路交通运输量和车辆荷载均逐年增大,各地车辆超重现象普遍,严重影响了在役桥梁的安全可靠性[1].由超重车引起的桥梁垮塌事件屡见不鲜,如2009年黑龙江省伊春市的铁力西大桥和2011年北京市的怀柔白河桥的垮塌事故等[2-3].为了保障在役桥梁的安全可靠性,近年来全国多地投入了大量财力物力对在役桥梁进行限重,如2009年青岛为本市桥梁增设了239块限重标志牌,以及2011年浙江对省内所有普通国、省道上的3894座桥梁设置了限重标志进行限重.
近年来国内外学者对桥梁限重问题进行了广泛研究.Nowak等[4]基于实测车辆动态称重(WIM)数据研究了公路桥梁的货车荷载谱,Fu等[5-6]也进行了相关研究.Ghosn和Moses[7-9]应用结构可靠度理论分析了现行桥梁限重公式的可靠性,提出了具有规定可靠性水平的桥梁限重建议公式.宗雪梅等[1]利用等代荷载法计算超重车辆荷载模型的限载系数最终确定超重车辆的限载值.Correia等[10]基于超重车的统计特性和车辆荷载效应简化分析方法,根据安全系数判别超重车是否过桥.王硕[11]利用对实桥交通荷载模型进行修改试算的方法来确定桥梁限重值,为《上海市城市桥梁限载技术标准》提供了理论依据.王松根与李松辉[12-14]根据公路桥梁抗力及荷载效应的概率分布函数与统计参数提出了一种基于结构可靠度理论的典型车辆限重分析方法.
然而,极少有研究考虑到实际交通管理中桥梁限重规定的执行效果,即并非所有的驾驶员都一定会严格遵守桥梁限重规定.如2004年辽宁盘锦境内田庄台大桥由于一辆总重110t的大货挂车严重超重导致桥梁垮塌,而相关部门早在2000年7月就对该桥实施了限重15吨的规定.因此,设置桥梁限重标志对保障桥梁的安全可靠性所发挥的实际作用值得研究.目前仅Astantey[15-16]以一种典型货车为对象研究过超重车违规率对过桥货车的车重分布规律以及对简支梁桥结构可靠度的影响,且在研究中假设所有超重车过桥的概率都相同,这与实际情况有较大出入.
本文通过对某市货车驾驶员进行抽样问卷调查分析了桥梁限重标志对驾驶员驾驶行为的主观约束效果.根据基于WIM数据得到的自然随机车流统计参数,利用MATLAB语言编制了考虑限重标志对驾驶员行为约束的随机车流模拟程序和桥梁影响线加载程序,模拟多种状况下的随机车流,计算了中小跨径简支梁桥在模拟生成的随机车流荷载作用下的荷载效应,并与中国现行的桥梁设计规范[17]中对应的汽车荷载效应标准值进行对比.从而探讨桥梁限重规定(标志)对限制超重车过桥和保障桥梁安全所发挥的真实作用.
1 基于统计调查研究限重标志对驾驶员行
为的主观约束效果
桥梁限重标志对驾驶员驾驶行为的约束可归纳为客观约束和主观约束.客观约束指国家相关管理部门的规定及行政执法等客观因素对驾驶员过桥行为的约束;主观约束指驾驶员考虑所驾车的超重水平后对其过桥行为的约束.前者侧重管理部门干预和处罚的客观影响,后者侧重驾驶员自身对安全驾车过桥的主观考虑.
考虑到在真实交通中调查桥梁限重标志对驾驶员行为主观约束作用的困难性,2013年,本文通过抽样问卷调查的方式研究了桥梁限重标志对驾驶员行为的主观约束规律,本问卷只调查驾驶员的主观约束行为,不考虑客观约束的影响.调查对象为某市的货车驾驶员.有两点假设:1)假设客观约束和主观约束相互独立;2)假设主观约束行为只跟货车总重有关,与货车车型无关.
本次调查一共发放问卷250份,有效反馈问卷194份.调查内容分为两部分,第一部分为驾驶员的基本信息,包括驾龄、所开货车的种类及装载物等;第二部分为与超重相关的内容,包括是否会留意桥梁限重标志、超重经历、超重的原因、在桥梁不同限重水平下意愿驾驶车过桥的车重等.通过SPSS 19.0统计分析软件对调查问卷数据进行统计分析显示:被调查者中驾龄为1~5年的占20.6%,6~10年的占35.6%,11~15年的占30.9%,大于16年(含)的占12.9%,说明被调查者的驾龄分布广泛且各自所占比例较为平均;大部分驾驶员都有过驾驶超重车的经历,并且一般都会留意桥上的限重牌;78%的货车超重时装载的货物为煤、建材或机械设备,其超重的原因主要包括两方面:一是迫于较高的运营成本和竞争压力,若不超重公司(或个人)的盈利率低,其比例占49.5%;二是驾驶员认为桥梁承载力具有一定的安全系数(即规定的桥梁限重值是偏安全的),其比例占21.6%.
对调查问卷结果进一步整理分析获得了当桥梁限重分别设为10 t,15 t,20 t,30 t,40 t和55t时,货车总重与驾驶员意愿驾车过桥的概率之间的关系.并利用MATLAB曲线拟合工具中的幂函数、多项式和指数函数等函数对统计结果进行了曲线拟合.根据拟合优度的判定准则(包括残差平方和(SSE)、均方根误差(RMSE)和调整的判定系数(Adjusted R-square)等)对拟合结果进行评价,发现用幂函数拟合的效果最优.
幂函数表达式为f.L(x)=αxβ,其中x表示货车总重(x≥L),L表示桥梁限重值(x,L的单位为吨(t)),α和β为幂函数的参数,f.L(x)表示驾驶员意愿驾车过桥的概率.在不同限重水平下,驾驶员意愿驾车过桥的概率与货车总重的关系的曲线拟合结果见图1,其中散点为调查问卷统计结果,实线为拟合曲线.从图1可以发现,在不同的限重水平下,驾驶员意愿驾车过桥的概率与货车总重的关系有相似的规律:随着货车车重的增加,驾驶员意愿驾车过桥的概率下降较为明显,到最后逐渐趋近于零.但值得注意的是,当车重达到限重值的两倍时,驾驶员意愿驾车过桥的概率仍在10%以上,说明桥梁限重标志对货车驾驶员行为的主观约束作用是有限的.
2 考虑驾驶员行为约束的随机车流模拟
为了研究限重标志引起的驾驶员行为约束对随机车流变化的影响,首先基于对WIM数据进行统计分析获得的真实车流统计特性(轴距、车头间距和车重等参数),利用蒙特卡洛法[11](Monte Carlo Method,简称M-C法)生成大量与真实车流具有相同统计规律的模拟随机车流样本,然后根据问卷调查的统计分析结果对模拟随机车流样本进行修正,从而获得考虑了限重标志对驾驶员行为约束的修正随机车流.
2.1 自然随机车流的统计参数
选取梁栋等[18]于2008年通过WIM调查得到的某Ⅰ级公路自然随机车流的统计参数作为模拟随机车流的源数据.车头间距服从对数正态分布,参数为μ=2.873 1,ν=0.620 1.模型车辆共6种,分别用A~F表示,各模型车辆的车辆总重的分布类型及相关参数见表1;各模型车辆的轴重分配系数及轴距见表2;模型车辆A~F在随机车流中所占比例分别为20.0%,15.3%,12.6%,15.1%,16.6%和10.4%.
2.2 绝对约束和条件约束
为研究超重车驾驶员受桥梁限重标志主观约束的水平对随机车流以及车辆荷载效应的影响,将主观约束分为绝对约束和条件约束,分别用R.A和R.I表示:
R.A=(N.A/N)×100%; (1)
R.I=(N.I/N)×100%.(2)
式中:N.A为任何超重水平下均能严格遵守限重规定的超重车驾驶员人数;N.I为根据实际超重水平再决定是否违规过桥的超重车驾驶员人数;N为超重车驾驶员总人数.显然,R.A和R.I的取值范围均为\[0,1\],且有R.A+R.I=1.
2.3 模拟随机车流的基本流程
基于实测随机车流的统计参数,用MATLAB语言编写考虑桥梁限重标志对驾驶员行为约束的随机车流模拟程序.首先模拟生成初始随机车流,然后考虑桥梁限重标志对驾驶员的行为约束从而对初始随机车流进行修正,基本流程如图2所示.
图2中,rand(1,1)是MATLAB库函数,作用为生成服从区间(0,1)上均匀分布的随机数.超重车驾驶员受绝对约束或条件约束由条件“rand(1,1)≤R.I”判定,若该式成立则表示该超重车驾驶员会考虑车辆实际超重水平再决定是否过桥,反之则表示该超重车驾驶员会严格遵守限重标志而不过桥.受条件约束的超重车驾驶员决定是否过桥由条件“rand(1,1)≤f.L(x)”判定,该式若成立则表示该超重车驾驶员在考虑所驾车的实际超重水平后最终决定驾车过桥,反之则最终决定不过桥.
3 车辆荷载效应分析
3.1 利用影响线对桥梁进行随机车流荷载加载
假定随机车流在桥上通过时保持横向位置不变,且不考虑结构非线性对荷载效应的影响,则可利用影响线对桥梁进行随机荷载流加载并得到相应截面的荷载效应.常见加载程序的基本思路[3,18-19]如下:1)计算控制截面响应的影响线;2)将生成的随机车流沿影响线以步长d.s(d.s的值一般取为10 cm)移动,计算每一步的车辆荷载效应,并记录目标周期(一般以日为时间周期)内的车辆荷载效应最大值;3)重复步骤2),得到n个目标周期内的最大荷载效应值.
3.2 不同条件约束水平下日均交通量对控制截面荷载效应的影响
选取跨径为20 m,限重L=55 t的简支梁桥为研究对象,利用《公路工程结构可靠度设计统一标准》(GB/T50283-1999)[20]的荷载效应分析方法,考察单车道加载下桥梁的跨中弯矩和支座剪力.本文计算了日均交通量分别为500,1 000,2 000,4 000辆时不同R.I水平(0,0.025,0.05,0.1,0.3,1)下的桥梁荷载效应,并在各种情况下均对桥梁加载20000日.为便于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进行对比研究,引入无量纲荷载效应比值K:
K=S.Q/S.QK.(3)
式中:S.Q表示模拟随机车流荷载作用下的荷载效应最大值分布的95%分位值,S.QK表示中国现行桥梁设计规范中公路Ⅰ级荷载对应的汽车荷载效应标准值.K.M表示基于跨中弯矩计算得到的荷载效应比值,K.Q表示基于支座剪力计算得到的荷载效应比值,两者在不同R.I水平下与日均交通量的关系如图3和图4所示.不难发现:1)随着日均交通量在区间\[500,4 000\]上逐渐增大,K.M和K.Q均逐渐增大,当日均交通量大于2 000辆后,曲线走势趋于平缓,说明随着日均交通量的增大,日均交通量对K.M和K.Q的影响逐渐变小;2)K.M和K.Q随着R.I的减小而减小,但起初减速比较缓慢;当R.I从0.025降为零时,K.M和K.Q突然有明显减小,说明只有当超重车驾驶员均严格遵守桥梁限重规定时,才能有效控制车辆荷载效应.此外,值得注意的是,在基于实测数据模拟生成的随机车流作用下,K.M和K.Q的值均大于1.表明我国现有规范中的标准荷载可能低估了某些桥梁上实际车流的荷载.因此实际车流作用下桥梁的荷载效应应该引起工程界深刻的关注.
3.3 不同条件约束水平下桥梁跨径对控制截面荷
载效应的影响
选取跨径增量为5 m的10~50 m的9座简支梁桥为研究对象,日均交通量为2 000辆,计算不同R.I水平下的K.M和K.Q值,结果如图5和图6所示.从整体上来看,随着跨径的增加,K.M和K.Q逐渐降低,但当R.I≠0时,在小跨径区段\[10,20\]内,K.M和K.Q值的变化并无明显规律,说明中国现行桥梁设计规范对小跨径桥梁的汽车荷载考虑相比其他跨径可能不足,文献\[21\]也有相似的结论.此外,本文所采用的模拟随机车流数据来源于交通实测统计数据,而图5和图6均显示,即使当R.I等于零时,K.M和K.Q的值仍然大于1,说明中国现行桥梁设计规范的设计荷载效应可能低估了某些桥梁上实际车流的荷载效应,并且剪力效应更加明显.
4 结 语
本文基于对货车驾驶员的问卷调查,研究了桥梁限重标志对货车驾驶员过桥行为的约束作用.编写了考虑桥梁限重标志对驾驶员行为约束的随机车流模拟程序.以55 t桥梁限重值为例,分析了日均交通量、条件约束水平和桥梁跨径对简支梁桥跨中弯矩和支座剪力的影响,并与中国现行桥梁设计规范的弯矩标准值和剪力标准值做了比较.值得说明的是,本文是基于对某一城市货车司机的调查问卷结果来分析桥梁限重标志对货车驾驶员过桥行为的约束作用规律的,其调查结果并不一定能完全准确地反映真实情况.本文旨在初步探索由桥梁限重规定(标志)对驾驶员主观驾驶行为的影响而产生的对桥梁上车辆荷载效应的影响.本文获得了如下主要结论:
1)桥梁限重标志对货车驾驶员驾驶行为的约束作用是有限的.在不同的限重水平下,总有相当数量的驾驶员意愿驾驶超过限重值一倍以上的货车过桥;并且,在不同限重水平下,驾驶员意愿驾车过桥的概率与货车总重的关系有相似的规律,均可用幂函数来描述.
2)只有当超重车驾驶员均严格遵守桥梁限重规定时,才能有效控制车辆荷载效应,否则,桥梁限重达不到预期效果.因此,在交通管理中,必须严格执行桥梁限重规定,以保障桥梁的安全可靠性.
3)本文所采用的随机车流数据来源于实测交通统计数据.而本文研究发现,即使驾驶员严格执行限重规定,随机车流产生的荷载效应仍大于规范标准值,说明中国现行桥梁设计规范的设计荷载可能低估了某些桥梁上实际车流的荷载,且在小跨径桥梁上尤为突出,应当引起重视.
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公路车辆荷载标准 第5篇
【摘要】在参阅、分析公路桥涵设计通用规范及有关资料实验结果的基础上,对公路桥梁恒载、汽车荷载、人群荷载三种荷载效应组合提出了几种荷载组合系数,最终得出一种合理的结果。
【关键词】桥梁;荷载组合;组合系数
在一般公路桥梁中,恒载、汽车荷载与人群荷载的组合是一种最常见、最必要的组合形式。这三种荷载的调查统计资料也比较完整,因此首先讨论这三种荷载效应的组合方式,并确定其组合系数。
1. 桥梁恒载、汽车荷载与人群荷载的含义及重要性
恒载是指在结构使用期间,其量值不随时间而变化,或其变化值与平均值比较可忽略不计的作用;它包括结构重力、土的重力、土侧压力、混凝土收缩及徐变作用水的浮力基础变位作用。汽车荷载与人群荷载都是可变荷载,可变荷载指在结构使用期间,其量值随时间变化,或其变化值与平均值比较不可忽略不计的作用;可变荷载包括汽车荷载、汽车冲击力、汽车离心力、汽车引起的土侧压力、人群荷载、汽车制动力、风荷载、流水压力、冰压力、温度作用。汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成。恒载、汽车荷载与人群荷载的组合是公路桥涵设计中的基本组合,基本组合决定了桥涵结构的承载能力,对结构的.安全度(断面设计和钢筋配置等)起着关键性的作用。
2. 桥梁恒载、汽车荷载与人群荷载效应的概率分布类型及统计参数
公路车辆荷载标准 第6篇
文章对照分析了交通部新颁04公路规范、原公路规范(85规范)、建筑规范以及美国公路桥梁设计规范中应力验算所采用的荷载组合,探讨了公路桥梁设计中应力验算时的荷载组合思路.
作 者:张振钛 作者单位:新疆铁道勘察设计院有限公司,新疆,乌鲁木齐,830011 刊 名:中国高新技术企业 英文刊名:CHINA HIGH TECHNOLOGY ENTERPRISES 年,卷(期):2009 “”(7) 分类号:U442 关键词:公路规范 公路桥梁设计 应力验算 荷裁组合 组合系数★ 破坏的反义词是什么
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