1.一种曲线车道上竖向活载引起横向作用效应的计算方法,其特征在于,其包括以下步骤:获取曲线车道上 n 个车道序列节点的坐标;拟合所述车道序列节点,以生成车道拟合曲线;将所述车道序列节点的坐标带入所述车道拟合曲线,以计算各所述车道序列节点处的横向离心效应;基于所述横向离心效应计算所述曲线车道上在第 n 个车道序列节点上的竖向活载作用,以得到所述竖向活载作用引起的横向作用效应。
2.如权利要求1所述的曲线车道上竖向活载引起横向作用效应的计算方法,其特征在于,所述获取曲线车道上 n 个车道序列节点的坐标包括:在桥梁结构有限元模型中,以主梁节点纵列为基准轴线,设定横桥向偏移距离以确定车辆活载的实际作用位置;根据所述基准轴线上节点坐标以及横桥向偏移距离,计算车道序列节点的平面坐标 , i=1......n , n 为车道序列节点数量。
3.如权利要求1所述的曲线车道上竖向活载引起横向作用效应的计算方法,其特征在于,所述拟合所述车道序列节点,以生成车道拟合曲线包括:采用4次多项式对所述车道序列节点进行初始拟合,以生成初始车道曲线;采用3次多项式对所述初始车道曲线进行二次逼近,以生成车道拟合曲线;所述车道拟合曲线表示为: 。
4.如权利要求1所述的曲线车道上竖向活载引起横向作用效应的计算方法,其特征在于,所述将所述车道序列节点的坐标带入所述车道拟合曲线,以计算各所述车道序列节点处的横向离心效应包括:将各所述车道序列节点的坐标带入所述车道拟合曲线,以得到各所述车道序列节点处的曲率 k ;基于所述曲率 k 计算各车道序列节点处的横向离心效应 C 。
5.如权利要求4所述的曲线车道上竖向活载引起横向作用效应的计算方法,其特征在于,所述曲率 k 的计算公式为: ;其中, 、 分别为 y 的一阶导数、二阶导数。
6.如权利要求5所述的曲线车道上竖向活载引起横向作用效应的计算方法,其特征在于,所述横向离心效应 C 的计算公式为: ;其中, V 为曲线车道的设计速度。
7.如权利要求1所述的曲线车道上竖向活载引起横向作用效应的计算方法,其特征在于,所述基于所述横向离心效应计算所述曲线车道上在第 n 个车道序列节点上的竖向活载作用,以得到所述竖向活载作用引起的横向作用效应包括:计算各所述车道序列节点处对应作用效应的影响矩阵 ,其中 n 表示第 n 个车道序列节点, m 表示第 m 活载计算项;获取所述曲线车道上在第 n 个车道序列节点上的竖向活载作用 ;基于所述竖向活载作用 和横向离心效应 C 计算活载作用力 ;将所述影响矩阵 与活载作用力 相乘,以得到在第 n 个车道序列节点作用活载、第 m 活载计算项的活载结果;叠加计算活载作用位置处所有车道序列节点的第 m 活载计算项的活载结果,以得到所述竖向活载作用引起的横向作用效应。
8.如权利要求7所述的曲线车道上竖向活载引起横向作用效应的计算方法,其特征在于,通过机动法影响线计算各所述车道序列节点处对应作用效应的影响矩阵 。
9.如权利要求8所述的曲线车道上竖向活载引起横向作用效应的计算方法,其特征在于,所述影响矩阵 表示为: ;其中, k ij 中 i 为作用效应, j 为该车道序列节点处施加的单位力。
10.如权利要求7所述的曲线车道上竖向活载引起横向作用效应的计算方法,其特征在于,所述活载作用力 的计算公式为: ;其中, 为车道序列节点处单元坐标 y 轴在水平面的投影与整体坐标系 X 轴的交角余弦, 为车道序列节点处单元坐标 x 轴在水平面的投影与整体坐标系 Y 轴的交角余弦。