路面路基工程第二章行车荷载、环境因素、材料的力学性质

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1、第二章行车荷载、环境因素、材料的力学性质Loadingenvironmentalfactorsmechanicperformanceofmaterials一、车辆的种类（vehicletypes)(bus)客车小客车smallbus车速高，自重和满载重量小120km/h以上中客车middlebus6～20个座位大客车largebus20个座位以上，长途客运和城市公共交通货车(truck)整车entiretruck货箱与汽车发动机一体。牵引式挂车tractortrailer牵引车与挂车分离牵引式半挂

2、车tractorhalf-trailer牵引车与挂车分离，铰接。第一节行车荷载（vehicleload）路面设计中，以轴重作为荷载标准，重型货车与大客车起决定作用。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。二、汽车的轴型、轴载axleloadandaxletypeofvehicle轴重是路面设计的关键。axleloadisprimitivetopavementdesign整车客货车：busandtruck1)前轴：frontaxle两个单轮组成的单轴占约1/3。极少

3、数为双轴单轮。约占1/2。2)后轴：behindaxle有单轴、双轴、三轴类型。大部分为双轴双轮。汽车在路面上的状态有停驻、行驶、加速、制动、转向、颠簸等，行荷载对路面施加的作用力的大小和性质，也随汽车的运动状态而变化。主要有：车轮对路面的垂直作用力；车轮转动对路面产生的纵向水平切向力，转向时又增加了横向水平力；路面不平，汽车颠簸，产生了冲击力和振动力。从这些可以知道，汽车在任何一种状态下垂直力都是最本的作用力。三、汽车对道路的静力作用stillloadingofvehicle1.定义defini

4、tion：静止状态的汽车对道路的作用，称为静力作用，其大小主要取决于车轮总重。2.影响因素：factors1）汽车轮胎的内压力。2）轮胎的刚度和轮胎与路面接触的形状。3）轮载的大小。3.半径radius：轮胎与路面的接触形状近似于椭圆，且a、b差别不大。路面设计中，以圆形表示。双轮组车轴：dualwheelloading每一侧双轮用一个圆表示，称为单圆荷载。每一侧双轮用两个圆表示，称为双圆荷载。双圆当量圆直径P—作用在车轮上的荷载,KN；p—轮胎接触压力,kPa;δ-接触面当量圆半径,m.单圆当量

5、圆直径四.运动车辆对道路的动力作用dynamicloadingofmovingvehicle因为路面不平整车身震动，车轮实际上是以一定的频率和振幅在路面上跳动，轮载成动态波动。行车速度越高,变异系数越大平整度越差,变异系数越大轮胎刚度低,减振好,变异系数越小五、水平荷载：horizontalloading易使路面产生波浪、拥包、推挤等损坏，要求面层材料有足够的抗裂强度。行车荷载的重复作用：repeatedloading弹性材料：疲劳性质。Elasticmaterials:fatigue弹塑性材料：

6、变形累积。Elasticandplasticmaterials:accumulatingdeformation行车荷载具有瞬时性instantaneous:0.01-0.10s行车荷载具有重复性repeated六、交通分析：trafficanalysis1、交通量：trafficvolume一定时间间隔内各类车辆通过某一道路横断面的数量。对于路面结构设计，不仅要求收集交通总量，还必须区分不同的车型。2、轴载的组成与等效换算：componentofaxleloadandequivalentconve

7、rted轴载谱axleloadspectrum:各级轴载所占的比例.等效原则换算：principleofequivalentconverted某一种路面结构在不同荷载作用下达到相同的损坏程度为根据的。标准轴载设计参考：designfactorofstandardaxleload标准轴载standardaxleload：BZZ-100双轮组单轴载。标准轴载P（KN）standardaxleload100轮胎接地压强p(MPa)pressure0.70单轮传压面当量圆直径ddiameterofequi

8、valentcircle21.30两轮中心区circulardistance1.5dWheelloadtransversedistribution车轮横向分布第二节环境因素的影响environmentalfactors直接暴露于大气中，受温度、湿度影响大温度湿度变化→体积变化→胀缩应力→破坏沥青面层日温度变化曲线大于气温水泥混凝土面层温度日变化一、路面结构内温度变化可通过外部和内部影响因素之间联系来预估。方法1：统计方法statisticalmethod路面结构层不同深处埋设测温元