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基于WIM数据的公路桥梁车辆疲劳荷载模型研究
基于WIM数据的公路桥梁车辆疲劳荷载模型研究
摘要：
随着交通运输的不断发展，公路桥梁作为承载交通运输的重要设施，面临着日益严峻的疲劳荷载挑战。针对传统的荷载预测方法存在的问题，本文根据WIM（Weigh-In-Motion）技术获取的车辆实时荷载数据，对公路桥梁的车辆疲劳荷载进行研究和建模，以提高桥梁的安全性和可靠性。采用统计学方法和机器学习技术，结合大数据分析，构建了基于WIM数据的公路桥梁车辆疲劳荷载模型，为桥梁设计、维护和管理提供科学依据。
关键词：公路桥梁；WIM技术；疲劳荷载模型；统计学方法；机器学习
1.引言
公路桥梁作为重要的交通运输设施，具有承载交通载荷的功能，但长时间以来，由于交通运输负荷的不断增加和车辆荷载的不断变化，桥梁疲劳破坏问题日益突出。因此，研究桥梁的车辆疲劳荷载模型，对于提高桥梁的安全性和可靠性具有重要意义。
2.WIM技术及其应用
WIM技术是一种通过在公路上设置传感器，实时监测过往车辆荷载的技术。与传统的静态荷载监测相比，WIM技术能够获取到车辆荷载的实时、连续和动态数据，极大地丰富了对桥梁荷载特性的研究。
3.公路桥梁的车辆疲劳荷载特性
车辆疲劳荷载是指车辆经过桥梁时产生的反复加载作用，会引发桥梁上构件的应力、应变积累，进而导致疲劳破坏。车辆疲劳荷载的特性包括荷载级别、荷载频率和荷载历时等。
4.基于WIM数据的公路桥梁车辆疲劳荷载模型建立
为了建立准确可靠的车辆疲劳荷载模型，本文采用统计学方法和机器学习技术结合大数据分析，从WIM数据中提取荷载特性参数，并进行相关性分析和预测建模。具体步骤包括数据预处理、特征提取、模型训练和模型评估等。
5.实验结果与分析
本文在某公路桥梁上，利用WIM数据采集系统收集到500组车辆荷载数据，经过数据处理和特征提取后，构建了车辆疲劳荷载模型。通过与实际载荷进行对比，模型表现出了较好的预测精度。
6.结论
本文通过基于WIM数据的公路桥梁车辆疲劳荷载模型研究，提出了一种新的桥梁设计、维护和管理方法。该方法可以更准确地预测车辆疲劳荷载，为桥梁的安全性和可靠性提供科学依据。未来的研究可以进一步完善模型，并将其应用于实际工程中。
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