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从竖向刚度和平顺性二方面入手,考虑徐变、钢筋锈蚀等不同因素对时变刚度的影响,建立桥梁静活载产生的弹性挠度变形模型和恒载产生的长期挠度变形模型.将弹性挠度值和长期挠度值分别作为对竖向刚度和平顺性评估的指标,应用贝叶斯推衍模型,以先验模型为基础,融合t0时刻的工程检测数据,对t0时刻上述指标进行更新推衍并与允许值对比;以更新后的先验模型为基础,通过分析其变化趋势及与允许值间的关系,实现对重载铁路桥梁服役性能随运营时间演变的评估和预测.通过在工程实测中的应用表明评估结果与实际情况符合较好.
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第40卷 第12期
2012年 12月
华 中 科 技 大 学 学 报 (自 然 科 学 版)
J .Huazhong Univ .of Sci .& Tech .(Natural Science Edition)
Vol .40 No .12
Dec . 2012
收稿日期 2012‐06‐28 .
作者简介 卫 军(1957‐) ,男 ,教授 ,E‐mail :
j
uneweii@ 126 .com .
基金项目 国家高技术研究发展计划资助项目 (2009AA11Z101) ;国家自然科学基金资助项目 (51174291) .
重 载 铁 路 桥 梁 服 役 性 能 评 估
卫 军 张 萌 董荣珍 黄 滢
(中南大学土木工程学院 ,湖南 长沙 410075)
摘要 从竖向刚度和平顺性二方面入手 ,考虑徐变 、钢筋锈蚀等不同因素对时变刚度的影响 ,建立桥梁静活载
产生的弹性挠度变形模型和恒载产生的长期挠度变形模型 .将弹性挠度值和长期挠度值分别作为对竖向刚
度和平顺性评估的指标 ,应用贝叶斯推衍模型 ,以先验模型为基础 ,融合 t
0
时刻的工程检测数据 ,对 t
0
时刻上
述指标进行更新推衍并与允许值对比 ;以更新后的先验模型为基础 ,通过分析其变化趋势及与允许值间的关
系 ,实现对重载铁路桥梁服役性能随运营时间演变的评估和预测 .通过在工程实测中的应用表明评估结果与
实际情况符合较好 .
关键词 重载铁路桥梁 ;服役性能 ;时变刚度 ;平顺性 ;贝叶斯理论
中图分类号 U447 ;TU375 文献标志码 A 文章编号 1671‐4512(2012)12‐0103‐04
Assessing in‐service conditions of heavy‐load railway bridges
W ei Jun Zhan
g
Men
g
Don
g
Ron
g
z hen H uan
g
Y in
g
(School of Civil Engineering and Architecture ,Central South University ,Changsha 410075 ,China)
Abstract To study the vertical stiffness and ride performance assessment method ,the model of elas‐
tic deflection under static live load and long‐term deflection under dead load were established ,consid‐
ering the impact of different factors on time‐dependent stiffness .Regarding elastic deflection value and
long‐term deflection value respectively as the assessment indicators of vertical stiffness and ride per‐
formance ,the Bayesian inference model was used to update indexes above for time t
0
based on prior
model and contrasted with the allowable limits ,to determine indexes for any time t
0
based on updated
p
rior model .The indexes trend and the relationship with the allowable limits were analyzed to achieve
the time‐dependent in‐service performance assessment and the prediction for heavy haul railw ay bridg‐
es .It is seen that the evaluation results agree with the actual situation .
Key words heavy‐load railway bridge ;
p
erformance in service ; time‐dependent stiffness ; ride per‐
formance ;Bayesian theory
桥梁作为交通线的咽喉 ,保证其服役过程中
的安全性和可靠性尤为重要 .铁路桥梁服役性能
的评估包括承载力 、竖向刚度和平顺性评估 .对在
役重载铁路桥梁服役性能的评估除国内外研究已
经较成熟的承载力评估
[1
‐
2]
外 ,还主要包括 2 方
面 :一方面是对桥梁刚度的控制 ,体现为枟铁路桥
梁检定规范枠中要求定期测量动载挠度 ,以检测梁
竖向刚度是否符合要求 ;另一方面是对桥梁平顺
性的控制 ,体现为枟铁路线路设计规范枠中对设计
线(或区段)的限制坡度最大值进行限制 .针对上
述 2 方面评估研究的不足 ,本课题通过建立重载
铁路桥梁刚度的时变模型 ,率先对重载铁路桥梁
的服役性能的评估方法展开全方面的研究 .
1 桥梁刚度的时变模型
由于裂缝对桥梁结构刚度有明显的影响 ,因
此为工程整体控制引入等效时变刚度
珚
B(t)的概
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