桥梁超重荷载与限载标准的确定

对应荷载模型
Ⅰ
Ⅱ
Ⅸ
Ⅴ
Ⅵ
Ⅶ
Ⅷ
Ⅲ
Ⅳ
车辆数/ veh
4
42
4
29
13
8
49
454
87
690
分布比例/ %
0. 58 6. 09 0. 58
4. 20
1. 88
1. 16
7. 10
65. 80
12. 61
100
表 2 车辆超载情况调查
车 型
中型车 1+1
重型车
半挂车及集装箱车
1 + 2 2 + 2 1 + 1 + S/ 2 1 + 1 + S/ 3 1 + 2 + S/ 2 1 + 2 + S/ 3
1. 2. 3 超限分析 文献 [ 7 ]中桥梁设计荷载等级划分及中华人民
共和国交通部 2000 年 2 号令中关于超限的定义都 很明确 ,可实际调查结果却令人吃惊 !
以 1 + 2(东风型) 车型为例 ,75 %以上的车辆超过 道路和桥梁总装载质量和轴载限值 ,这种双联轴的车 辆 ,轴距小 ,轴载集中 ,轴载作用面不大 ,装载吨位高 , 很容易对桥梁的结构造成损坏 ;有些多轴全挂车如 : 1 + 1 ·1 + 1四轴型的车辆 ,虽总装载质量大于 1 + 2 型 的重型车辆总装载质量 ,但是轴数多 ,轴距大 ,荷载相 对分散 ,对桥梁造成的损坏反倒相对小一些 ;尤其对于 中小跨径桥梁来说 ,有的车辆荷载轴距就大于桥梁跨 径 ,这说明多轴荷载行驶对桥梁结构安全更有利一些。 调查车辆的超载和超限情况如表 3 所示。
235
357
290
220
249
347
266
359
调查车辆数/ veh
4
42
4
29
13
8
49
394
60
87
车辆数总计/ veh
690
62
长安大学学报 (自然科学版) 2008 年
由表 2 可知 , 各车型车辆平均装载率最低为 177 % ,最高为 358 % ;实测最大装载率都在 220 %以 上 ,超载率为 100 %。由此可见 ,该路段超载情况非 常严重 。
定值及道路限载值[224] 。许多重型车 、集装箱半挂车 1 + 2 + S/ 3 、1 + 1 ·1 + 1等形式表示 ,数值 1 代表单
和全挂车的比例增多 ,超载车辆几乎达到 100 % ;如红 轴 ,2 代表双联轴 ,3 代表三联轴 , S/ 代表半挂形式 ,
岩、斯泰尔 、东风等重型挂车装载质量几乎达到额定 ·代表全挂形式 。除运煤车辆以外 ,油罐车也有严
表 3 车辆超载超限情况调查
车轴类型 车辆数/ 公路2I 级车辆荷载 单轴 双联轴 三联轴 veh W > 55 t P > 14 ×2 t > 10 t > 18 t > 22 t
1+1
4
0
100
1+2
42
0
73. 53
100
1 + 1 + S/ 2 29 82. 76 95. 65 98. 65 100
全挂车 1 + 1 ·1 + 1
1 + 2 ·1 + 1 双轮 单轮
额定装载质量/ t
5
15
20
27
30
37
15
14
20
额定总质量/ t
9. 5 25. 0
35. 0
45. 0
50. 0
60. 0
27. 0 25. 0
35. 0
实测平均装载质量/ t 17. 90 27. 28
50. 44
71. 51
损坏加剧 ,形成恶性循环 ,车辆及行人的安全受到威 1. 2 调查结果分析
胁 。针对此种状况 ,亟需深入研究相关理论 ,制定出 1. 2. 1 实测车型分布
一套较为完善的 、全面系统化的办法来管理超载车
各种车型的车辆数分布比例如表 1 所示 。
辆的运营[526] 。为此 ,本文通过对陕西省府谷 —店塔 1. 2. 2 超载分析
53. 01
79. 80 34. 51 26. 53 50. 90
实测总质量/ t
22. 40 37. 28 65. 10 65. 44
89. 51
73. 01 102. 80 46. 51 37. 53 65. 90
实测平均装载率/ % 358
182
252
265
177
216
230
189
188
实测最高装载率/ % 406
Vehicle’s overload and limiting load standard f or bridge safety
ZON G Xue2mei1 ,2 , HU Da2lin1 , GAO J un3
(1. Key Laborato ry for Bridge and Tunnel of Shaanxi Province , Chang’an University , Xi’an 710064 , Shaanxi , China ; 2. Xi’an Design and Research Instit ute of Municipal Engineering , Xi’an 710068 , Shaanxi , China ; 3. Depart ment of Communicatio ns , Yulin City Government , Yulin 719110 , Shaanxi , China)
载质量的 2 倍 ,最大达 118 t ,货箱最长达 15 m。车辆 重超载超限情况 ,数量较少 ,调查中也一并计入 ,轴
严重的超载 ,使得运营路段遭到破坏 ,交通堵塞 ,许 型为 2 + 2 ; 载客 车偶 有超 载现 象 , 没 有计 入调 查
多桥梁上车辆前后间距仅有 3. 0～5. 0 m ,造成桥梁 范围 。
0 引 言
随着中国经济建设的迅速发展 ,道路桥梁的交
通流量逐年增大 ,大型车辆猛增 ,桥梁超重现象日趋 严重 。据统计 ,在 20 世纪 80 年代 ,中国先后完成了 化工 、石油 、电力 、冶金 、矿山等部门的大型设备运输
收稿日期 :2007202210 基金项目 :科技部中国2南非科技交流基金项目 (012503J ) ;陕西省交通科技项目 (03223 K) 作者简介 :宗雪梅 (19782) ,女 ,陕西定边人 ,西安市市政设计研究院工程师 ,长安大学博士研究生 , E2mail :qiaoliang3000 @126. com 。
(府店) 公路上超载车辆的调查分析 ,提出限载管理
本文定义车辆实际装载质量与额定装载质量的
措施 ,确定出不同车型的限载系数和限载标准 。
百分比为装载率 ,车辆达到额定装载质量时装载率
1 超载车辆分析
为 100 % ;平均装载率和最大装载率为所有调查车 辆装载率的平均值和最大值 。理论分析表明 ,平均
第 1 期 宗雪梅 ,等 :桥梁超重荷载与限载标准的确定
61
近 7 ×104 t ,其中 100 t 以上的达 230 件 ,最长的达 查 ,累计时间 7 d ,所测车辆达 690 多辆 。
到 74. 37 m ,质量最大的达 484 t ,最宽达 12. 3 m ;到
本次调查中忽略轴载较小的轻型车辆或其他普
第 28 卷 第 1 期 2008 年 1 月
长安大学学报 (自然科学版) Journal of Changπan University (Natural Science Edition)
Vol . 28 No . 1 J an. 2008
文章编号 :167128879 (2008) 0120060206
1. 1 调查对象
装载率越高就意味着超载车辆越多 ,最大装载率则
作者对运煤车辆超载 、超限现象非常严重 、集中 反映了车辆的最大超载程度 。各轴型车辆超载情况
的 309 国道上的陕西省府店公路路段做了 3 次调 见表 2 。
表 1 车型分布比例
车 型
பைடு நூலகம்中型车
重型车
半挂车及集装箱车
全挂车
合
1 + 1 1 + 2 2 + 2 1 + 1 + S/ 2 1 + 1 + S/ 3 1 + 2 + S/ 2 1 + 2 + S/ 3 1 + 1 ·1 + 1 1 + 2 ·1 + 1 计
部分地区的运煤公路上 ,运营者为了追求短期经济 辆装载特点和轴型分布特征 ,将调查车辆分为中型 、
效益 ,致使车辆不仅外部几何尺寸超高 、超长 ,而且 重型 、四轴半挂 、五轴半挂 、全挂车 、集装箱车辆等 9
总装载质量及轴载严重超出了公路桥梁设计荷载规 种类型 ;轴型代号分别用 1 + 1 、1 + 2 、1 + 1 + S/ 2 、
1 + 1 + S/ 3 13 100
100
100
1 + 2 + S/ 2 8 87. 50
100
100
1 + 2 + S/ 3 49 100
86. 11
100
100
1 + 1 ·1 + 1 454 9. 69
99. 10
1 + 2 ·1 + 1 87 90. 80 75. 76 90. 91 100
1995 年 ,中国公路新建运输企业已达 92 家 , 拥有 通货运车辆 ,只考虑额定装载质量大于 5 t 以上的
100～800 t 挂车 218 辆[1] 。另据作者现场调查和收 运煤车辆 ,包括单轴 、双联轴单卡车 、全挂车 (单轮
集到的资料 ,在内蒙古 、河南 、山西和陕西等省 (区) 组 、双轮组) ,双联轴 、三联轴集装箱半挂车 。根据车
Abstract : In order to find o ut t he influence of vehicle’s overload o n bridge safet y , t he vehicles wit h overload of coal s o n t he highway f ro m Fugu —Dianta in Shaanxi Province are investigated , t he vehicles are divided into 9 kinds according to t heir loading feat ure and axle t ypes , t he dat um abo ut overloads and overlimit s of each kind of vehicles are analyzed , and t heir f unctio nal relatio n is drawn o ut by linear regressio n. The equivalent loads of vehicles are co mpared wit h t he o nes of highway2I load standard. The coefficient s and standard of limiting loads for each kind of vehicles are determined , t he load feat ures of each kind of vehicles are st udied af ter limiting loads. It is pointed o ut t hat t he multi2wheels and multi2axles vehicles sho uld be used in t ransportatio n af ter limiting loads. 7 tabs , 1 fig , 9 ref s. Key words : bridge engineering ; overloading vehicle ; overlimit ; linear regressio n ; limiting load standard
桥梁超重荷载与限载标准的确定
宗雪梅1 ,2 ,胡大琳1 ,高 军3
(1. 长安大学 桥梁与隧道陕西省重点实验室 ,陕西 西安 710064 ; 2. 西安市市政设计研究院 ,陕西 西安 710068 ; 3. 榆林市交通局 , 陕西 榆林 719110)
摘 要 :为了分析公路运营中超重荷载对桥梁的影响 ,以陕西省府谷 —店塔公路上运煤超载车辆为 调查对象 ,根据车辆装载特点和轴型分布特征 ,将超载车辆分为 9 种类型 ,分析了 9 种车型的超载 、 超限情况 ;利用线性回归 ,得出超载与超限的函数关系 。利用等代荷载方法 ,与公路2 Ⅰ级荷载相比 较 ,确定出 9 种车型的限载系数和限载标准 ,评价了限载后车辆荷载特性 ,认为车辆限载后宜使用 多轮 、多轴运营车型 。 关键词 :桥梁工程 ;超载车辆 ;超限 ;线性回归 ;限载标准 中图分类号 :U441. 2 文献标志码 :A