[2] 行车荷载

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1、第二章行车荷载、环境因素、材料的力学性质第一节行车荷载第二节环境因素影响第三节土基的力学强度特性第四节土基的承载能力第五节路基的变形、破坏及防治第六节路面材料的力学强度特性第七节路面材料的累积变形与疲劳特性1第一节行车荷载一、车辆和类型和轴型（一）车辆的种类客车(bus)小客车自重和满载重量小，车速高，120km/h以上中客车6～20个座位大客车20个座位以上，长途客运和城市公共交通货车(truck)整车货箱与汽车发动机一体。牵引式挂车牵引车与挂车分离牵引式半挂车牵引车与挂车分离，铰接。2路面结构的设计主要以轴载作为荷载标准。重型货车与大客

2、车起决定作用，轻型货车与中、小客车影响很小，有时可以忽略不计。评定路面表面特征时，如路面的平整度、防滑性，应考虑小客车的安全性和可靠性。3不同轴型的货车示意图二、汽车的轴型我国以100kN作为设计标准轴重。4三、汽车对道路的静态压力1.轮载静态压力影响因素1）轮载的大小2）汽车轮胎的内压力3）轮胎的刚度和轮胎与路面接触的形状5（a）6.5-16走向花纹（b）6.5-16横向花纹（c）11.00-20横向花纹6810kpa/1328kg810kpa/2500kg810kpa/5000kg典型测试结果：11.00-20走向花纹轮胎接地压力分布实

3、测7典型测试结果：11.00-20横向花纹轮胎接地压力分布实测810kpa/1900kg810kpa/2500kg810kpa/5000kg2.轮载静态压力的简化8简化为单圆简化为双圆单圆当量圆直径双圆当量圆直径3.路面设计的标准轴载标准轴载BZZ—100标准轴载（kN）100轮胎接地压强p（MPa）0.70单轮传压面当量圆直径d（cm）21.30两轮中心距（cm）1.5d9四、运动车辆对道路的动态影响纵向水平力横向水平力水平力：Qmax≤Pφ，P—车轮垂直压力，φ—路面附着系数φ的最大值一般不超过0.7～0.8；干燥状态的值比潮湿状态高；

4、车速提高时，φ将减小1.轮载对路面的水平力102.动态轮载的波动性轴载的动态变化车速为60km/h;轮胎着地长度23cm（着地时间0.014s）路面中等平整度11动载波动性即变异系数(标准离差与轮载静载之比)的影响因素：(1)行车速度(2)路面平整度(3)车辆的振动特性振动轮载的最大峰值与静载之比称为冲击系数。在设计路面时，有时以静轮载乘以冲击系数作为设计荷载。123.轮载作用的瞬时性车速同路面变形的关系1—水泥混凝土路面，角隅弯沉量或边缘应变量随车速变化；2—沥青路面，表面总弯沉量随车速的变化。134.轮载作用的重复性车轮通过路面上任一点

5、，路面承受荷载的时间只有0.01~0.10s左右。动荷载作用下路面变形量的减小，可以理解为路面结构刚度的相对提高，或者是路面结构强度的相对增大。路面材料在重复荷载作用下，呈现出材料的疲劳性质，即材料的强度随荷载重复次数增加而降低；弹塑性材料，如土基和柔性路面，呈现出变形的累积。在设计中要予以考虑。14五、交通分析交通量调查，将车辆分成11类：小型货车、中型货车、大型货车、小型客车、大型客车、拖挂车、小型拖拉机、大中型拖拉机、自行车、人力车和畜力车。路面结构设计中，要考虑设计年限内，车辆对路面的综合累计损伤作用，必须对现有的交通量、轴载组成及

6、增长规律进行调查和预估，并通过适当的方式将它们换算成当量标准轴载的累积作用次数。151.交通量调查车型对路面造成损坏的主要是2轴4轮以上的客车和货车，2轴4轮和4轮以下的车辆对路面损坏很小，道路结构设计可以不考虑这部分车辆的影响。2轴4轮以上的客车和货车：按车型可分为整车类、半挂车类和全挂车类；按车辆的轴型可以分为单轴、双联轴和三联轴；按车轴的轮型可分为单轮和双轮组。16不同轴型货车代表车型：二轴车三轴车四轴车17五轴车六轴车18拖挂车代表车型：三轴车四轴车五轴车六轴车192.交通（轴载）量调查方法根据实测道路通过轴载次数和重量，获得典型轴

7、载谱。轴载谱20方法一(以轴型为基础)：按照不同的轴轮类型把车轴分类(单轴单轮、单轴双轮、双联轴双轮、三联轴双轮)，然后对所有车轴进行称重调查，按照轴型归类得到各类轴的轴载谱；方法(1)的直接对象是轴，适合于对轴型有较好识别能力的快速自动称重仪器。方法二（以车辆类型为基础）：把车辆按照轴型组成和轴数进行分类(如三轴整车、三轴半挂等)，分别调查各类车辆的通过数，并在各类车辆中抽取一定数量进行称重调查，再统计得到各类轴的轴载谱。方法(2)把车辆按照轴型进行分类，调查时统计的是车辆数，便于识别，适合于人工配合进行的移动或慢速固定设备测定，并与交通

8、量观测数据协调。213.轴载换算调查得到的轴载与通行次数可以按等效原则换算为标准轴载当量通行次数，我国水泥混凝土路面设计规范和沥青路面设计规范均选用单轴双轮组轴载100kN（BZ