摘要：在综述国内公路桥梁载荷发展现状的基础上，依据我国公路桥梁车辆载荷特点及其运营情况，并且借鉴国外先进技术理念，提出在公路桥梁载荷设计过程中，不同的载荷量化方法，最后通过逻辑推理，指出载荷分项系数取值的有关方法。
关键词：公路桥梁；设计；载荷；组合
引言
随着交通运输业的不断发展，由车辆超载所引发的交通事故成了当下社会关注的热点。公路桥梁作为公路交通运输的枢纽，其载荷设计对公路桥梁的安全、稳定使用具有重要意义，但我国现有的公路桥梁多数是采用旧版规范，与现有车辆载荷差异较大，极易影响公路桥梁的安全运输。特别是近些年来，各种交通事故频发，各界学者对国内现行的公路桥梁载荷标准提出了质疑。本文在阐述我国公路桥梁发展现状的基础上，结合我国公路桥梁车辆载荷特点及国外的先进技术理解，提出国内汽车载荷分项系数的取值及其组合，旨在促进我国公路桥梁的快速、安全、稳定发展。
1国内公路桥梁载荷设计标准的发展
我国公路桥梁载荷设计最早始于1940年，仅对公路桥梁的载重进行了严格限定，不同类型的公路桥梁其载重有所不同，其中以永久性公路桥梁的载重最大，临时性公路桥梁载重最小。时至1951年，我国开始施行车辆载荷计算模式，将汽车载荷分为四个等级，随着时间的推移，汽车载荷等级不断地提升，到2004年，我国公路桥梁的载荷标准，已由原先的均布荷载模式逐渐过渡为了车道荷载模式。通过反复计算，分别得出各个车道载荷的平均荷载和集中荷载的标准值。与汽车载荷标准相比较，车道载荷模式在局部方面更加细致，与国内交通运输业的不断发展相适应。
2车辆载荷研究的理论依
2.1随机过程理论
随机过程是研究随机现象随时间变化过程的概率规律性的一门学科，主要研究随时间变化的随机现象的统计规律，即研究随机现象的动态特征。有学者指出随机过程的定义：假设有一参数t∈T，满足XT={X（t，w），t∈T}，那么就将此函数称为随机变量t的随机函数。
2.2车辆载荷效应标准值理论
该理论涵盖了两方面的内容，一是基准期，二是荷载标准值的重现。基准期是根据结构的使用寿命，采用概率统计的方法对各种影响因素进行统计分析，提出工程的可靠度。由于车辆载荷的标准多数是根据工程基准期的有效数据计算而来的。
2.3车辆荷载效应标准值的计算理论
该理论涵盖了两个方面的内容，一是计算影响线，二是横向分布系数计算。由于交通运输工具是不断移动变化的，因此其作用点也是变化无穷的，导致了结构内力随载荷的移动而不断变化。为了研究其载重范围，通常依照该内力的最大值。在结构力学中，为了研究的方便，往往把单位移动荷载下，其内力有规律变化而形成的图形称为影响线。而横向分布系数，是将空间计算转化为平面计算的一种方法，其本质是通过模糊影响面的替换来完成的。
3国内外公路桥梁设计载荷效应比较分析
3.1板梁载荷效应比较分析
通过对各个国家公路桥梁载荷标准的比较，我们不难发现，随着桥梁跨径的增加，不同国家公路桥梁荷载在板梁上所产生的效应值变化趋势基本一致，但是各效应值之间有所差异，随着桥梁跨径的逐渐增大，其对应的效应值也随之增大。其中，英国公路桥梁产生的均布荷载效应值远大于中国，而在美国，公路桥梁产生的均布荷载效应比我国稍小，但是总的趋势是：随着桥梁跨径的增加，公路桥梁所产生的均布荷载效应差值随之增大；在剪切力方面，欧洲国家规范下，公路桥梁在板梁上产生的剪切效应最大，日本的最小，我国处于中等水平。
3.2T梁荷载效应比较分析
通过对各个国家公路桥梁载荷标准的比较，能够明显看到，随着跨径的不断增大，不同国家公路桥梁的荷载在T梁上所产生的效应值变化趋势一致，而荷载效应值存在较大差异。其中英国的效应值最大，加拿大的效应值次之，日本的效应值最小，而各国规范差值，随着跨径的增大，其基本的变化趋势保持不变；比较各个国家，汽车载荷标准值在T梁上所产生的剪切效应可以发现，英国剪切力效应最大，日本的最小，我国处于中等水平，并且随着跨径的增大，剪切力效应的总体变化效应一致。
3.3组合箱梁荷载效应的比较分析
通过比较不同国家公路桥梁载荷标准，可以看出其在组合箱梁上产生的效应值趋势高度一致，但是各效应值之间有所不同。其中以英国最大、日本最小，而各国标准值的变化趋势一致，随着跨径的不断增加，效应值也不断增加。比较各个国家汽车载荷规范值在组合箱梁上产生的剪切力，我们可以看出，我国的剪切力效应最大，日本最小，我国处于高水平位置，而随着跨径的增大，各国国家的剪切力效应差值趋于稳定。
3.4整体式箱梁荷载效应比较分析
通过比较不同国家公路桥梁载荷标准，可以看出其在整体式箱梁上产生的效应值总体趋势一致，其中弯矩值最大的是英国、加拿大，中国、美国和日本的都比较小，但是随着桥梁跨径的不断增大，效应值也随之不断增大。比较剪切力效应值的变化，我们不难看出，各个国家的变化趋势大体相同，其中英国最大，美国的最小，我国处于中等偏下的水平。
4我国公路桥梁载荷量化方法
4.1经验法
为了能够准确了解我国公路桥梁的载荷标准，通过开展全国车辆载荷情况的调研活动，分别了解不同地区交通的分布特点，根据当地车辆运行的实际情况，制定地区性技术标准。
4.2法规法
目前不同的国家都有相关的法律法规，用于限制车辆的总量。目前我国比较常见的限定车辆超载的法规分别从不同的方面对车辆运行进行了严格要求。有限制通行车辆尺寸的、质量的、轴荷的；有限制车辆总体质量及其通行密度的；有限制通行车辆车距的。为了全面了解目前的法规规定的最重车辆效应与公路之间的关系，可将不同重量的单车分别加载于标准的跨径上，分别计算出弯矩和剪力效应。
4.3数理统计法
主要是以实测数据为基础，利用可靠度理论，来设计公路桥梁载荷的标准范围，并通过比较分析的方法，对不同路段的车辆载荷效应与现有的执行标准进行对比。其中利用数理统计法，主要统计的内容包括：车的型号、尺寸、车质量、轴距等。分别根据统计内容，采用MATALAB语言，分析出即时的随机车流，利用分析出的随机车流，将其加载于样本桥梁的控制截面影响线上，以便获取控制截面的荷载效应值。
5载荷基本组合分项系数取值方法
5.1基于实测车辆数据的汽车载荷效应
根据实测的车辆统计数据，通过前面的分析方法，计算出实际车流样本的桥梁弯矩及剪力组合值。分别取不同路段的组合效应值与标准值的比值为研究对象，计算不同状态下的弯矩和剪力的统计参数。
5.2分项系数的取值方法
国内公路桥梁作用效应的组合表达式中，作用分项系数是在有关作用概率统计分析的基础上，利用结构抗力统计分析结果，对原有的标准进行校准，得到相应桥梁设计结构的可靠指标，通过求极限的方式，分别计算公路桥梁的横载效应和汽车荷载效应的分项系数。
6结语
交通运输业快速发展的同时，公路桥梁交通事故的频发成为了当下的热点，而公路桥梁作为交通运输的重要纽带，其荷载设计不仅对保证公路桥梁的安全、稳定意义重大，而且对我国交通运输业的发展意义重大。而公路桥梁载荷设计作为保证公路桥梁安全运行的前提，本文在阐述我国公路桥梁载荷设计标准的基础上，提出不同的公路桥梁载荷设计量化方法，并提出载荷基本组合分项系数的计算方法，旨在保证我国公路桥梁的安全、稳定发展。
参考文献：
[1]王锋君.参考国外设计规范试论我国公路桥梁设计荷载[J].公路，2001（5）：6-10.
[2]李雷明.浅议公路桥梁设计荷载及其组合[J].江西建材，2014（8）：128.
[3]潘君云.浅析公路桥梁设计荷载及其组合[J].黑龙江交通科技，2015（2）:140.
[4]吕莹.公路桥梁设计荷载及其组合分析[J].规划与设计，2016（6）：29-30.
[5]陈晓东.公路桥梁涵设计通用规范[J].人民交通，2010（16）：56-58.
[6]赵琨，贾文静.公路工程结构可靠设计统一标准[J].中国建筑，2012（3）：23-25.