[发明专利]一种随机车流作用下大跨径桥梁总体荷载响应估算方法

权利要求书

1.一种随机车流作用下大跨径桥梁总体荷载响应估算方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，采集路面的交通流量Q和货车比例P，获取交通速度V；

S2，结合“流量-密度-速度”模型确定的交通流量Q和交通密度K函数关系Q＝f(K)，根据采集的交通流量Q和货车比例P并辅以交通速度V计算交通密度K；所述步骤S2包括以下步骤：S21，选择“流量-密度-速度”的曲线模型，根据模型表达确定“流量-密度”曲线关系，得到“流量-密度”曲线的基本形式；S22，确定关键参数的值，根据关键参数的值确定交通流量Q和交通密度K间的函数关系Q＝f(K)；S23，根据采集的交通流量Q和货车比例P，依据函数关系Q＝f(K)得到交通密度K的两个取值；S24，辅以交通速度V，确定交通密度K的最终取值；

S3，根据交通密度K和货车比例P计算轿车密度K1和货车密度K2；

S4，根据轿车密度K1计算轿车荷载集度q1；

S5，根据货车密度K2计算货车荷载集度q2；

S6，根据轿车荷载集度q1和货车荷载集度q2计算桥面均布荷载集度q。

2.根据权利要求1所述的一种随机车流作用下大跨径桥梁总体荷载响应估算方法，其特征在于，所述关键参数包括道路通行能力Q0、最大交通流量下的交通密度K0、最大交通流量下的交通速度V0以及阻塞密度Kj。

3.根据权利要求2所述的一种随机车流作用下大跨径桥梁总体荷载响应估算方法，其特征在于，所述步骤S24包括以下步骤：

S241，判断交通速度V是否大于最大交通流量下的交通速度V0，如果是则进入步骤S242，如果不是则进入步骤S243；

S242，交通密度K的值取小于K0的数值；

S243，交通密度K的值取大于K0的数值。

4.根据权利要求1所述的一种随机车流作用下大跨径桥梁总体荷载响应估算方法，其特征在于，所述步骤S3中，轿车密度K1的计算方法为K1＝(1-P)K，货车密度K2的计算方法为K2＝K-K1。

5.根据权利要求1所述的一种随机车流作用下大跨径桥梁总体荷载响应估算方法，其特征在于，所述步骤S4中，轿车荷载集度q1的计算方法为轿车密度K1乘以轿车的车重上限G。

6.根据权利要求1所述的一种随机车流作用下大跨径桥梁总体荷载响应估算方法，其特征在于，所述步骤S5中货车荷载集度q2的计算步骤包括：

S51，收集货车车重数据，采用半参数拟合方法建立车重分布模型，模型的拟合效果采用拟合度和均方根误差进行检验；

S52，采用蒙特卡洛抽样方法，确定货车数量1～N的车队总重分布模型，其中N根据车道数量m与货车比例P＝1计算的堵塞密度Kj乘积的向上取整确定；

S53，根据n辆车的荷载总重分布模型，基于车辆荷载二项平稳假定计算年最大货车总重值，所述n的取值范围为1～N；

S54，根据实际交通流推算的货车密度K2进行1～N辆车的特征车重值内插，结果即为货车荷载集度q2。

7.根据权利要求1所述的一种随机车流作用下大跨径桥梁总体荷载响应估算方法，其特征在于，所述桥面均布荷载集度q的计算方法为q＝q1+q2。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种随机车流作用下大跨径桥梁总体荷载响应估算方法，其特征在于，还包括步骤S7,将桥面均布荷载集度q与规范车辆荷载模型的设计荷载集度qk对比，估计大跨径桥梁的总体荷载及响应水平。

9.根据权利要求8所述的一种随机车流作用下大跨径桥梁总体荷载响应估算方法，其特征在于，所述规范车辆荷载模型的设计荷载集度qk等于标准均布荷载集度乘以车道数量乘以纵横向折减系数。