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摘要：城市道路桥梁在设计的时候都是按照确定的荷载和结构形式来进行计算的，是静态的。但是城市道路桥梁建成以后，运行在其上的汽车荷载是随着时间不断变化而随机变化的，同时在运营期间桥梁结构自身的物理参数也是非确定和不均匀的，是随时间变化，是动态的。同时，随着交通运输的快速发展，我国既有公路钢筋混凝土桥梁承担着日益繁重的交通荷载，在这种荷载反复作用下很容易引起桥梁的动力破坏，也越来越受到桥梁工程师的关注。
关键词：城市道路桥梁疲劳荷载谱
中图分类号：U441文献标识码： A
一、城市道路桥梁车辆等效疲劳荷载研究
疲劳荷载也称循环荷载，是一种连续的重复作用的荷载。根据疲劳荷载幅值和循环次数的变化规律，疲劳荷载可分为幅值较小疲劳破坏时总循环次数较高的高周低幅和幅值较高达到疲劳破坏时总循环次数较小的低周高幅两种。
根据疲劳荷载幅值和频率随时间变化的不同，疲劳荷载根据整个荷载循环过程中，荷载的最大值、最小值和频率随时间的变化规律分为三种不同荷载:等幅循环荷载(三者都不随时间变化，如图1所示);变幅循环荷载(最大、小值随时间变化，如图2所示);随机循环荷载(三者均随时间变化，如图3所示)。
图1等幅荷载
图2变幅荷载
图3随机荷载
荷载随时间的变化历程称为荷载谱，应力随时间的变化历程就称为应力谱，两者统称为荷载谱。对桥梁结构进行疲劳损伤计算，可以确定桥梁在重复荷载作用下的使用寿命，只有找到桥梁上实际车辆荷载与时间变化关系，所求结构构造细节应力随时间的变化關系才能进行损伤量的计算。实际证明，荷载与时间的关系、荷载大小和荷载循环次数一般可以记录统计到，但不同荷载出现的先后次序则是随机的。进行城市道路桥梁疲劳分析时，荷载作用先后次序对桥梁寿命影响较小，需完整统计荷载大小和循环次数对于桥梁寿命的影响。只有根据实测统计资料才能合理地反映该类结构构件的疲劳损伤情况，制定符合城市道路桥梁实际的荷载谱是非常必要。
二、车辆荷载频值谱
荷载谱是指桥梁运营期内，遇到的所有活载及其作用的次数。因此城市道路桥梁疲劳损伤，取决常常作用在桥梁结构上的大量实际车辆荷载。为此，需要通过实际调查找到该桥疲劳验算所需的荷载谱。城市道路桥梁疲劳荷载谱的制定，是桥梁在整个设计基准期内中的内力历程的累积，所有的内力历程组成该桥所需荷载谱。车辆编组情况、车型状况、运量大小、影响线的长度和绝对最大值等因素对荷载谱形状的影响很大。但是不同城市道路桥梁的结构形式不同，运营期间的车型状况、轴重大小、数目多少、车轴间距、车头时距和行驶痕迹等因素都是不同的，要把桥梁设计基准期内，所有通过车辆都按实际情况计算出相应内力历程在叠加起来是完全不可能做到的。所以需要将所有各种活载进行简化分类，按照类别化为典型荷载。制定典型荷载谱首先需要确定典型荷载和典型荷载的作用次数这两个参数，意思是采用典型车辆来代表作用于桥梁上的所有车辆荷载，该典型车的作用次数通过损伤等效原理结合实际作用次数求得。
车辆的轴重、轴距和总重是影响荷载谱形状的重要因素。因为通过桥梁的每辆车的上列因素随时间是随机变化的，所以制定城市道路桥梁疲劳荷载谱时应从实际出发，多而准确的开展车重与轴重大小、车辆随时间变化距离和车速等数据的调查，是记录荷载准确参数的前提条件。
1、交通量调查
1﹚首先初步进行现场坏境观察，大致了解通过该路段的车辆类型。由该地观察结果和车辆技术手册中的参考数据，对车辆进行分类，有了调查时分类统计依据后，就可以制定交通调查车辆分类统计表(表1);然后开现场调查。进行正式调查时，取一段时间(24小时、12小时等)进行连续现场观测，最好由具备道路交通基本知识的人员来记录车辆数量、每类车辆中出现频率较高的车型等情况记录下来;然后根据的调查结果确立同类车辆的典型代表车型，并依据车辆技术手册等相关资料，确立车辆轴重(区分空载和满载)、轴距和轮距;最后根据上几步的统计结果，确定各类车辆的典型代表车型、轴重大小、轴距长短和车辆构成比率等等因素。
表1交通调查车辆分类统计表
2﹚设置称重站对过往车辆的轴重和总重进行采集，记录车辆信息，通过汽车生产厂家，找到该车的几何尺寸。该种方法能够完整的记录通过桥梁车辆的具体信息，但是对于交通影响很大，效率低下，称重站的地点也不好布置;
3﹚近年来公路系统在收费站利用安装在不同分车道道路上的动态称重设备(Weigh-in-Motion，简称WIM)，该设备通过精确记录每轴轴重、总轴重、总车重、轴型(单轴、联轴)、轮组等信息可以大大提高所调查数据的精度。通过这种方法可以对城市道路桥梁上来往车辆的轴重大小、轴距和总重等参数进行长期实时自动采集。此法是欧美等国目前进行交通量数据调查最常采用的方式。
综合比较上述三种交通状况调查方法，结果见表 2.
表2交通状况调查方法对比分析表表
2、荷载谱统计分析方法
由上述方法得到的车辆荷载频值谱中车辆的类型很多，全部用于桥梁疲劳的验算会造成资源浪费，而且也不实际。所以必须将其进行简化，从中提炼出更简单实用的典型模型车辆荷载频值谱。根据确定的各类车辆的代表车辆类型、轴重大小、轴距不同和车辆构成比率的结果，通过简化得出实用的典型车辆。具体方法如下:
1﹚对调查所得各类车辆类型、轴重大小、轴距不同和车辆构成比率的结果中的车辆重新进行分类，可以把轴数相同的车辆分为一类，分别建立各类车辆的模型车。由于总重过小的汽车对损伤量的影响很小，所以把总重小于30kN的轻型客货车及摩托车忽略不计。
2﹚确定疲劳车的轴重。按照Miner线性疲劳累积损伤理论，将每种模型车辆中的总重和各轴轴重等效换算成一辆模型车的轴重和总重，其等效公式为:
式中:Wej为该类车辆模型的第j个车轴的等效轴重;fi为同一类车辆中的第i车辆与该类产生疲劳影响的车辆总数目间的比例;Wej为同一类车辆中的第i车辆的第j个车轴的轴重;n为各类车型的车辆总数;m为根据构件疲劳试验的S-N曲线的斜率取值。
当只考虑产生疲劳影响的车辆总重时，上式可简化为:
式中:Wi为第i种能够产生疲劳影响的车辆重量，fi为Wii的该车占所有能够产生疲劳影响的车辆总数的比例。
3﹚计算疲劳车的等效轴距。每类的不同车辆出现的与该类产生疲劳影响的车辆总数的比例作为权，可以按轴距的加权平均值得到该类车辆模型的各个等效轴距。其公式如下:
式中:fi为该类车辆中的第i车辆与该类产生疲劳影响的车辆总数目间的比例，Aij为该类车辆中的第i车辆的第J个车轴距;Aij为该类车辆模型的第J个车轴的等效轴距;n为各类车型的车辆总数。
根据上述方法，为了考虑使参数更简洁和便于同一不同的车型数值，可将车辆轴重式中:fi为该类车辆中的第i车辆与该类产生疲劳影响的车辆总数目间的比例，Aij为该类车辆中的第i车辆的第J个车轴距;Aij为该类车辆模型的第J个车轴的等效轴距;n为各类车型的车辆总数。
根据上述方法，为了考虑使参数更简洁和便于同一不同的车型数值，可将车辆轴重可化为5的倍数，车辆轴距化为0.5的倍数。化简后得到对桥梁疲劳损伤有影响的车辆模型及其频数。
三、 城市道路桥梁不同车道下的车辆荷载谱
目前对城市道路桥梁的交通状况进行调查分析的具体方法分为:1﹚指派专门人员进行交通量的调查，整理记录各类车辆信息，根据所得信息查询各类车辆技术手册，得到车辆的总重、轴重和几何尺寸等信息。该种方法简单易行，但是需要消耗大量的人力物力，通常调查周期很短，所得车辆信息不完善，没有考虑到汽车满载或半载的情况，所得汽车重量不能反映实际情况。2﹚设置称重站对过往车辆的轴重和总重进行采集，记录车辆信息，通过汽车生产厂家，找到该车的几何尺寸。该种方法能够完整的记录通过桥梁车辆的具体信息，但是对于交通影响很大，效率低下，称重站的地点也不好布置。3﹚在收费站安装WIM称重系统，自动采集通过收费站车辆的总重、轴重和轴距等信息，可以对城市道路桥梁上来往车辆进行长期自动监控，所得数据也完整有效。对上述三种方法进行的分析比较，对于要记录桥梁各个不同车道下通过车辆的具体信息，那么建议采用第三种方法。但是交通状况的调查要根据不同需要，进行选择。对于己建桥梁的疲劳强度验算，可以在桥头引道布置WIN称重系统，记录通过桥梁车辆的具体信息;对于拟建桥梁的疲劳设计，应当参考建桥位周围道路和桥梁的交通量数据。根据所得数据预测所建橋梁在设计基准期内的交通量，但还要考虑多车道下的影响，不可能像己建桥梁一样记录，但可以通过周边公路的交通量，进行推断，比如记录下通过各个车道的车辆详细信息，以一条车道为参考对象，换算出通过其它车道的车辆所占参考车道的比例。这样就可以得到每个车道下的车辆信息，最好还能够以每条车道中心线为参考，记录车辆行驶中偏离参考线的距离，然后通过统计分析的方法，找到每类汽车的偏载范围，通过计算，得到发生偏载情况下，对于计算细节内力的影响。
四、二维荷载谱下桥梁模型疲劳试验
1、试验荷载作用位置的确定
考虑荷载加载到模型上的难易性，进行荷载横向位置布置时，考虑将荷载加载到行车道中心线上。按不同的总车道和分车道数分为漫车道、快车道和临车道。城市道路桥梁车道按以上类型分类后，忽略快车道上小车的影响，进行桥梁模型疲劳试验加载时，横向加载到模型对应原结构的慢车道和临车道的中心线上。
2、试验荷载加载值大小与次数
在进行疲劳试验前必须确定加载值的大小，以便进行加载过程设计和观察桥梁模型在加载过程中的变化细节。材料疲劳试验荷载值是按屈服强度的百分比来选取，而桥梁结构疲劳试验荷载值大小一般按等效内力幅估算其上、下限值。疲劳荷载下限值，对于城市道路桥梁而言，在正常使用状态下，只考虑恒载作用在主梁上所承受的荷载为最小荷载，即疲劳荷载下限值。可以看出，下限值与实际桥梁结构有关。疲劳荷载上限值，在恒载与设计活载共同作用下，主梁所承受的荷载为最大荷载，即疲劳荷载上限值。可以看出，上限值不仅与实际桥梁结构相关，还与车辆荷载谱作用下的等效内力幅值相关。
3、城市道路桥梁疲劳试验二维荷载谱编制流程
图4二维荷载谱编制流程
通过常用交通量调查方法进行分析，提出适用于得到不同车道下的车辆荷载谱的方法。综合考虑各车道下的车辆类型和车次，提出按两种编制方法进行:一是根据记录分析数据，得到每条车道下多种典型车辆模型;一是根据所得数据化简为具有代表性的标准疲劳车辆。
五、桥梁结构疲劳试验二维荷载谱工程应用
以三跨预应力混凝土连续梁桥为例，进行二维荷载谱的编制。
由于车辆数无详细统计数据，沿桥每一分车道每年运行的营业车车数按BS5400规范选取，见表3
表3营业车年交通量(nx106)
1、桥梁概况
某三跨预应力混凝土连续梁桥，桥型布置为3X30m，主梁为单室三箱结构，桥宽21.2m}横向布置四个车道(2X2车道)，横断面布置图和加载车道布置图见图5：
图5
2、全桥分析及内力历程
采用有限元软件Midas-Civil进行建模计算，通过梁格法建立全桥模型，所建模型如图6所示。选取该桥第一跨虚拟中梁跨中截面(近D1车道侧)为研究对象进行计算。加载车辆采用BS5400标准车，加载车道为D1, D4两条慢车道和D2, D3两条临车道。
图6全桥计算模型
通过有限元计算得到，各汽车车道加载作用下的计算细节的内力影响线:
在D1汽车车道加载作用下的内力影响线见图：
在D2汽车车道加载作用下的内力影响线见图：
在D3汽车车道加载作用下的内力影响线见图：
在D4汽车车道加载作用下的内力影响线见图：
3、内力频值谱与荷载循环次数
采用雨水计数法对上节求得的标准疲劳车内力历程例分别计算后，可以得到所计算细节的内力频值谱，所得结果分别如表4, 5所示。
表4.计算细节的弯矩频值谱
表5计算细节的剪力频值谱
查表3，可得到在设计寿命100年内，各车道通过的车辆数为:
综上所述，在城市道路桥梁设计寿命内，计算细节的等效内力幅见表6
表6计算细节的等效内力幅
结语：
本文从交通量调查方法入手，进行桥梁疲劳试验二维荷载谱的研究，提出了根据车道的不同，编制二维疲劳试验荷载谱的方法,取得可靠的疲劳试验数据，对保障桥梁安全运营具有非常重要的工程实用价值。
参考文献:
[1]中华人民共和国铁道部.铁路桥梁检定规范[J]北京:中国铁道出版社，2004.
[2]公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ 025-86) [S].北京:人民交通出版社，2008.
[3]童乐为，沈祖炎，陈忠延.城市道路桥梁的疲劳荷载谱[f]土木工程学报，1997 30 （5): 20~27 .
[4]苏改英.天津市城市道路桥梁疲劳荷载谱初探[J]天津建设科技，2010, 12(3): 56~57
关键词：城市道路桥梁疲劳荷载谱
中图分类号：U441文献标识码： A
一、城市道路桥梁车辆等效疲劳荷载研究
疲劳荷载也称循环荷载，是一种连续的重复作用的荷载。根据疲劳荷载幅值和循环次数的变化规律，疲劳荷载可分为幅值较小疲劳破坏时总循环次数较高的高周低幅和幅值较高达到疲劳破坏时总循环次数较小的低周高幅两种。
根据疲劳荷载幅值和频率随时间变化的不同，疲劳荷载根据整个荷载循环过程中，荷载的最大值、最小值和频率随时间的变化规律分为三种不同荷载:等幅循环荷载(三者都不随时间变化，如图1所示);变幅循环荷载(最大、小值随时间变化，如图2所示);随机循环荷载(三者均随时间变化，如图3所示)。
图1等幅荷载
图2变幅荷载
图3随机荷载
荷载随时间的变化历程称为荷载谱，应力随时间的变化历程就称为应力谱，两者统称为荷载谱。对桥梁结构进行疲劳损伤计算，可以确定桥梁在重复荷载作用下的使用寿命，只有找到桥梁上实际车辆荷载与时间变化关系，所求结构构造细节应力随时间的变化關系才能进行损伤量的计算。实际证明，荷载与时间的关系、荷载大小和荷载循环次数一般可以记录统计到，但不同荷载出现的先后次序则是随机的。进行城市道路桥梁疲劳分析时，荷载作用先后次序对桥梁寿命影响较小，需完整统计荷载大小和循环次数对于桥梁寿命的影响。只有根据实测统计资料才能合理地反映该类结构构件的疲劳损伤情况，制定符合城市道路桥梁实际的荷载谱是非常必要。
二、车辆荷载频值谱
荷载谱是指桥梁运营期内，遇到的所有活载及其作用的次数。因此城市道路桥梁疲劳损伤，取决常常作用在桥梁结构上的大量实际车辆荷载。为此，需要通过实际调查找到该桥疲劳验算所需的荷载谱。城市道路桥梁疲劳荷载谱的制定，是桥梁在整个设计基准期内中的内力历程的累积，所有的内力历程组成该桥所需荷载谱。车辆编组情况、车型状况、运量大小、影响线的长度和绝对最大值等因素对荷载谱形状的影响很大。但是不同城市道路桥梁的结构形式不同，运营期间的车型状况、轴重大小、数目多少、车轴间距、车头时距和行驶痕迹等因素都是不同的，要把桥梁设计基准期内，所有通过车辆都按实际情况计算出相应内力历程在叠加起来是完全不可能做到的。所以需要将所有各种活载进行简化分类，按照类别化为典型荷载。制定典型荷载谱首先需要确定典型荷载和典型荷载的作用次数这两个参数，意思是采用典型车辆来代表作用于桥梁上的所有车辆荷载，该典型车的作用次数通过损伤等效原理结合实际作用次数求得。
车辆的轴重、轴距和总重是影响荷载谱形状的重要因素。因为通过桥梁的每辆车的上列因素随时间是随机变化的，所以制定城市道路桥梁疲劳荷载谱时应从实际出发，多而准确的开展车重与轴重大小、车辆随时间变化距离和车速等数据的调查，是记录荷载准确参数的前提条件。
1、交通量调查
1﹚首先初步进行现场坏境观察，大致了解通过该路段的车辆类型。由该地观察结果和车辆技术手册中的参考数据，对车辆进行分类，有了调查时分类统计依据后，就可以制定交通调查车辆分类统计表(表1);然后开现场调查。进行正式调查时，取一段时间(24小时、12小时等)进行连续现场观测，最好由具备道路交通基本知识的人员来记录车辆数量、每类车辆中出现频率较高的车型等情况记录下来;然后根据的调查结果确立同类车辆的典型代表车型，并依据车辆技术手册等相关资料，确立车辆轴重(区分空载和满载)、轴距和轮距;最后根据上几步的统计结果，确定各类车辆的典型代表车型、轴重大小、轴距长短和车辆构成比率等等因素。
表1交通调查车辆分类统计表
2﹚设置称重站对过往车辆的轴重和总重进行采集，记录车辆信息，通过汽车生产厂家，找到该车的几何尺寸。该种方法能够完整的记录通过桥梁车辆的具体信息，但是对于交通影响很大，效率低下，称重站的地点也不好布置;
3﹚近年来公路系统在收费站利用安装在不同分车道道路上的动态称重设备(Weigh-in-Motion，简称WIM)，该设备通过精确记录每轴轴重、总轴重、总车重、轴型(单轴、联轴)、轮组等信息可以大大提高所调查数据的精度。通过这种方法可以对城市道路桥梁上来往车辆的轴重大小、轴距和总重等参数进行长期实时自动采集。此法是欧美等国目前进行交通量数据调查最常采用的方式。
综合比较上述三种交通状况调查方法，结果见表 2.
表2交通状况调查方法对比分析表表
2、荷载谱统计分析方法
由上述方法得到的车辆荷载频值谱中车辆的类型很多，全部用于桥梁疲劳的验算会造成资源浪费，而且也不实际。所以必须将其进行简化，从中提炼出更简单实用的典型模型车辆荷载频值谱。根据确定的各类车辆的代表车辆类型、轴重大小、轴距不同和车辆构成比率的结果，通过简化得出实用的典型车辆。具体方法如下:
1﹚对调查所得各类车辆类型、轴重大小、轴距不同和车辆构成比率的结果中的车辆重新进行分类，可以把轴数相同的车辆分为一类，分别建立各类车辆的模型车。由于总重过小的汽车对损伤量的影响很小，所以把总重小于30kN的轻型客货车及摩托车忽略不计。
2﹚确定疲劳车的轴重。按照Miner线性疲劳累积损伤理论，将每种模型车辆中的总重和各轴轴重等效换算成一辆模型车的轴重和总重，其等效公式为:
式中:Wej为该类车辆模型的第j个车轴的等效轴重;fi为同一类车辆中的第i车辆与该类产生疲劳影响的车辆总数目间的比例;Wej为同一类车辆中的第i车辆的第j个车轴的轴重;n为各类车型的车辆总数;m为根据构件疲劳试验的S-N曲线的斜率取值。
当只考虑产生疲劳影响的车辆总重时，上式可简化为:
式中:Wi为第i种能够产生疲劳影响的车辆重量，fi为Wii的该车占所有能够产生疲劳影响的车辆总数的比例。
3﹚计算疲劳车的等效轴距。每类的不同车辆出现的与该类产生疲劳影响的车辆总数的比例作为权，可以按轴距的加权平均值得到该类车辆模型的各个等效轴距。其公式如下:
式中:fi为该类车辆中的第i车辆与该类产生疲劳影响的车辆总数目间的比例，Aij为该类车辆中的第i车辆的第J个车轴距;Aij为该类车辆模型的第J个车轴的等效轴距;n为各类车型的车辆总数。
根据上述方法，为了考虑使参数更简洁和便于同一不同的车型数值，可将车辆轴重式中:fi为该类车辆中的第i车辆与该类产生疲劳影响的车辆总数目间的比例，Aij为该类车辆中的第i车辆的第J个车轴距;Aij为该类车辆模型的第J个车轴的等效轴距;n为各类车型的车辆总数。
根据上述方法，为了考虑使参数更简洁和便于同一不同的车型数值，可将车辆轴重可化为5的倍数，车辆轴距化为0.5的倍数。化简后得到对桥梁疲劳损伤有影响的车辆模型及其频数。
三、 城市道路桥梁不同车道下的车辆荷载谱
目前对城市道路桥梁的交通状况进行调查分析的具体方法分为:1﹚指派专门人员进行交通量的调查，整理记录各类车辆信息，根据所得信息查询各类车辆技术手册，得到车辆的总重、轴重和几何尺寸等信息。该种方法简单易行，但是需要消耗大量的人力物力，通常调查周期很短，所得车辆信息不完善，没有考虑到汽车满载或半载的情况，所得汽车重量不能反映实际情况。2﹚设置称重站对过往车辆的轴重和总重进行采集，记录车辆信息，通过汽车生产厂家，找到该车的几何尺寸。该种方法能够完整的记录通过桥梁车辆的具体信息，但是对于交通影响很大，效率低下，称重站的地点也不好布置。3﹚在收费站安装WIM称重系统，自动采集通过收费站车辆的总重、轴重和轴距等信息，可以对城市道路桥梁上来往车辆进行长期自动监控，所得数据也完整有效。对上述三种方法进行的分析比较，对于要记录桥梁各个不同车道下通过车辆的具体信息，那么建议采用第三种方法。但是交通状况的调查要根据不同需要，进行选择。对于己建桥梁的疲劳强度验算，可以在桥头引道布置WIN称重系统，记录通过桥梁车辆的具体信息;对于拟建桥梁的疲劳设计，应当参考建桥位周围道路和桥梁的交通量数据。根据所得数据预测所建橋梁在设计基准期内的交通量，但还要考虑多车道下的影响，不可能像己建桥梁一样记录，但可以通过周边公路的交通量，进行推断，比如记录下通过各个车道的车辆详细信息，以一条车道为参考对象，换算出通过其它车道的车辆所占参考车道的比例。这样就可以得到每个车道下的车辆信息，最好还能够以每条车道中心线为参考，记录车辆行驶中偏离参考线的距离，然后通过统计分析的方法，找到每类汽车的偏载范围，通过计算，得到发生偏载情况下，对于计算细节内力的影响。
四、二维荷载谱下桥梁模型疲劳试验
1、试验荷载作用位置的确定
考虑荷载加载到模型上的难易性，进行荷载横向位置布置时，考虑将荷载加载到行车道中心线上。按不同的总车道和分车道数分为漫车道、快车道和临车道。城市道路桥梁车道按以上类型分类后，忽略快车道上小车的影响，进行桥梁模型疲劳试验加载时，横向加载到模型对应原结构的慢车道和临车道的中心线上。
2、试验荷载加载值大小与次数
在进行疲劳试验前必须确定加载值的大小，以便进行加载过程设计和观察桥梁模型在加载过程中的变化细节。材料疲劳试验荷载值是按屈服强度的百分比来选取，而桥梁结构疲劳试验荷载值大小一般按等效内力幅估算其上、下限值。疲劳荷载下限值，对于城市道路桥梁而言，在正常使用状态下，只考虑恒载作用在主梁上所承受的荷载为最小荷载，即疲劳荷载下限值。可以看出，下限值与实际桥梁结构有关。疲劳荷载上限值，在恒载与设计活载共同作用下，主梁所承受的荷载为最大荷载，即疲劳荷载上限值。可以看出，上限值不仅与实际桥梁结构相关，还与车辆荷载谱作用下的等效内力幅值相关。
3、城市道路桥梁疲劳试验二维荷载谱编制流程
图4二维荷载谱编制流程
通过常用交通量调查方法进行分析，提出适用于得到不同车道下的车辆荷载谱的方法。综合考虑各车道下的车辆类型和车次，提出按两种编制方法进行:一是根据记录分析数据，得到每条车道下多种典型车辆模型;一是根据所得数据化简为具有代表性的标准疲劳车辆。
五、桥梁结构疲劳试验二维荷载谱工程应用
以三跨预应力混凝土连续梁桥为例，进行二维荷载谱的编制。
由于车辆数无详细统计数据，沿桥每一分车道每年运行的营业车车数按BS5400规范选取，见表3
表3营业车年交通量(nx106)
1、桥梁概况
某三跨预应力混凝土连续梁桥，桥型布置为3X30m，主梁为单室三箱结构，桥宽21.2m}横向布置四个车道(2X2车道)，横断面布置图和加载车道布置图见图5：
图5
2、全桥分析及内力历程
采用有限元软件Midas-Civil进行建模计算，通过梁格法建立全桥模型，所建模型如图6所示。选取该桥第一跨虚拟中梁跨中截面(近D1车道侧)为研究对象进行计算。加载车辆采用BS5400标准车，加载车道为D1, D4两条慢车道和D2, D3两条临车道。
图6全桥计算模型
通过有限元计算得到，各汽车车道加载作用下的计算细节的内力影响线:
在D1汽车车道加载作用下的内力影响线见图：
在D2汽车车道加载作用下的内力影响线见图：
在D3汽车车道加载作用下的内力影响线见图：
在D4汽车车道加载作用下的内力影响线见图：
3、内力频值谱与荷载循环次数
采用雨水计数法对上节求得的标准疲劳车内力历程例分别计算后，可以得到所计算细节的内力频值谱，所得结果分别如表4, 5所示。
表4.计算细节的弯矩频值谱
表5计算细节的剪力频值谱
查表3，可得到在设计寿命100年内，各车道通过的车辆数为:
综上所述，在城市道路桥梁设计寿命内，计算细节的等效内力幅见表6
表6计算细节的等效内力幅
结语：
本文从交通量调查方法入手，进行桥梁疲劳试验二维荷载谱的研究，提出了根据车道的不同，编制二维疲劳试验荷载谱的方法,取得可靠的疲劳试验数据，对保障桥梁安全运营具有非常重要的工程实用价值。
参考文献:
[1]中华人民共和国铁道部.铁路桥梁检定规范[J]北京:中国铁道出版社，2004.
[2]公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ 025-86) [S].北京:人民交通出版社，2008.
[3]童乐为，沈祖炎，陈忠延.城市道路桥梁的疲劳荷载谱[f]土木工程学报，1997 30 （5): 20~27 .
[4]苏改英.天津市城市道路桥梁疲劳荷载谱初探[J]天津建设科技，2010, 12(3): 56~57