交通荷载及路面设计参数.pdf

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1、第六章交通荷载及路面设计参数1主要内容第一节交通荷载及其对路面的作用第二节标准轴载及轴载换算第三节路面材料设计参数2第一节交通荷载及其对路面的作用核心内容车辆的种类汽车的轴型汽车对道路的静态压力运动车辆对道路的动态影响交通分析3第一节交通荷载及其对路面的作用交通荷载汽车荷载既是路基路面的服务对象，又是造成路基路面结构损伤的主要原因；它是不断移动着的、具有振动和冲击影响的动荷载；汽车荷载的特性包括：汽车轮重与轴重的大小与特性、车轴的布置、汽车轴载的时间分布特性、汽车静态与动态荷载特性

2、等。41、车辆的种类道路上通行的汽车车辆主要分为客车与货车两大类。客车又分为小客车、中客车与大客车；货车又分为整车、牵引式挂车和牵引式半挂车。汽车及其客货总重量通过车身传递到车轴，再传递到车轮，最终由轮胎传递到路面，因此，路面结构设计主要以轴重或者轮压来进行控制。52、汽车的轴型轴载－－轴型分布单轴单轮单轴双轮双轴单轮双轴双轮多轴多轮62、汽车的轴型汽车的轴型72、汽车的轴型汽车的轴型简化图图2-1不同轴型的货车示意图82、汽车的轴型轴轮组与轴重：整车分前轴和后轴，绝大部分车辆的

3、前轴为两个单轮组成的单轴（轴载约为P/3），极少数汽车前轴为双轴单轮组（轴重约为P/2）。大部分货车后轴由双轮组组成，有单轴、双轴和三轴等三种。表6-3汽车及挂车单轴的最大允许轴载的最大限制单位：Kg92、汽车的轴型轮压与压圆轮胎对路面的静态压力大小与胎内压相接近，压面近似为圆形，d由p、P来计算，p可近似取轮胎气压。103、汽车对道路的静态压力汽车的轮压与压圆PPD路面PDa)PP1.5ddd路面PPddb)图2-2车轮荷载计算图式11a)单圆图式；b)双圆图式3、汽车对道路的静态压力荷载圆半径和

4、直径对于双轮组车轴，可以按双圆考虑，也可以按单圆对待，其当量圆的直径计算如下：Pa)双圆荷载的当量圆半径δ：p8Pb)单圆荷载的当量圆直径D：D2dp124、运动车辆对道路的动态影响道路上行驶的汽车除给路面施加垂直静压力外，还施加水平力和振动力，对路面固定点而言，这种影响又具有瞬时性和重复性。VPPPPQQa)b)c)d)图6-2车轮作用于路面的垂直压力与水平压力a)停驻；b)启动、一般行驶、加速；c)减速、制动；d)转向134、运动车辆对道路的动态影响1）水平力：行车安全要求qmax≤p⋅

5、，其中为路表与车轮的附着系数，它同路面类型与湿度以及行车速度有关。路表层水平力过大易导致推挤、拥包、波浪及车辙等病害。144、运动车辆对道路的动态影响2）振动力：振动轮载最大峰值与静载之比称为冲击系数，设计路面时，应以静轮载乘以冲击系数作为设计荷载。154、运动车辆对道路的动态影响2）振动力：振动轮载最大峰值与静载之比称为冲击系数，设计路面时，应以静轮载乘以冲击系数作为设计荷载。164、运动车辆对道路的动态影响3）瞬时作用及重复：路面点的车轮作用时间约为0.01~0.10s，结构变形来不及呈现，瞬时

6、作用利于结构，但多次重复作用又易使其疲劳。车速与路面变形的关系175、交通分析1）交通调查与重复荷载交通量调查与分析：调查内容包括交通总量、车型分布、轴型轴载、实载率等，有的还调查轴载谱；分析主要是确定交通量年平均增长率，并求算获得设计年限内累计交通量。对路面而言，主要是轴重。轴载组成与轴载换算：不同轴载的作用次数的频率组成即为轴载谱，各不同轴载应根据某一指标按其对路面结构的损伤作用的等效性换算成其它轴载的作用次数，从而可使用标准轴载来综合累计。2）轮迹横向分布：总轴载作用按一定规律分布于车道横断面的现

7、象称为轮迹横向分布，车道综合累计需考虑。185、交通分析1）交通调查与重复荷载按轴型分类的车辆类别序号轴型分布代表车型代号中型货车1跃进、解放、东风等U1.1整(载重2.5~10T)车重型货车黄河、罗曼、斯太尔等U1.1类2(载重>10T)大通、交通、太脱拉等U1.233轴半挂车解放、东风等国产牵引车S1.1.1半44轴半挂车S1.1.2斯堪尼亚、沃尔沃、斯太挂尔等进口牵引车或红岩、S1.2.2类55轴半挂车黄河等引进技术生产的牵S1.2.3引车6>=6轴半挂车≥S1.2.3195、交通分析1）交通调查与重

8、复荷载各类轴型示意图轴型分类及代号轴型示意图整车类U1.1SingleUnitTruckU1.2S1.1.1半挂类S1.1.2Semi-TractorS1.2.2TrailorS1.2.3205、交通分析2）轴载谱我国常用的汽车的路面设计参数标准车215、交通分析2）轴载谱轴载谱：不同轴载在道路上的比例关系轴载谱225、交通分析3）车辆荷载的轮迹横向分布图6-6轮迹横向分布频率曲线（单向行驶一个车道）图6-