第二章 行车荷载分析

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1、第二章行车荷载的分析概述道路上主要作用的荷载是？导致路面破坏破坏的因素有哪些？汽车对路基路面作用力的大小、特性、分布、持续时间、在使用期内行车的变化情况及数量。本章要了解的内容？1、车辆的类型、轴型及标准荷载。2、车辆对路面的作用力。2、交通量和轴载谱。汽车----是路面的主要荷载对象，路面结构损坏、路基失稳的主要因素，汽车车辆主要分为客车和货车两大类。2.1车辆的类型和轴型一、车辆的类型小型客车大型客车载货汽车包括小卧车、面包车。车速高（>100km/h）、空车、满载重量小，(>1.2吨)。包括城乡客车。车速不小于60km/h、满载重量>10吨。包括载货汽车、

2、自卸车、牵引车、拖车、平板车、集装箱车。1、载货汽车，车速70-80km/h、满载重量为5-15吨。2、自卸车满载重量为15-50吨，矿山、材料运输，车速40-50km/h3、牵引车自重5吨，可牵引100吨以上的重量。(bus)客车小客车车速高，自重和满载重量小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。常见车辆基本参数路面设计中，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

3、，应考虑小客车的安全性和可靠性。各种车型评价二、汽车的轴型、轴载我国公路与城市道路路面设计规范中以100kN作为设计标准轴重。轴重是路面设计的关键,不同汽车、其轴重和车轮的组合也不同。轮轴组合主要有三大类：1、固定车身类（整车客货车）两个单轮组成的单轴占绝大部分，轴载一般为车身总重的1/4-1/3。极少数为双轴单轮，约占1/2，轴载一般为车身总重的一半。有单轴、双轴、三轴类型。大部分为双轴双轮。1)前轴：2)后轴：2、牵引车类3、挂车类通过铰连接，后可加拖车，有单后轴和双后轴，各轴由一对单轮或两对双轮组成。在载重车后附加挂车，配有一对单轮或双轮。数字为轴型代号轴

4、型分类图2.2车辆的重力作用汽车对路基路面的作用主要包括：自重和载重荷载怎样传递？荷载由轮胎传递给路面、再由路面扩散到路基。一、汽车对道路的静力作用2、影响因素：1）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。1、定义：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。3、半径：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。2.接触压力二、汽车对道路的静态压力1.汽车处于停驻状态下—静态压力。垂直压力P：与汽车轮胎的内压力Pi、轮胎的刚度和轮胎与路面接触的形状、轮载的大小等有关。直接取轮胎

5、内压力作为接触压力，并假定在接触面上压力是均匀分布的。3.轮胎与路面的接触面形状单位压强p大致与轮胎的内压相等，一般为0.4-0.7MPa。近似于椭圆形，在工程设计中采用圆形接触面积。将车轮荷载简化成当量的圆形均布荷载，并采用轮胎内压力作为接触压力p，轮胎与路面接触圆的半径可以按下式确定。P-----车轮荷载p-----轮胎汽压δ----接触面当量圆半径轮胎与路面接触面的近似计算双轮组车轴：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;单圆当量圆直径1）行车荷载和

6、自重是作用在路基的两种主要外力，对于路基都按照竖直荷载考虑？σ1σ2σ1+σ2P三、路基受力状况2）行车荷载产生附加应力，对于路基的扰动影响随深度降低；自重应力随深度变大3）附加应力作用是瞬时的，自重应力作用是永久的；4）行车荷载或车轮荷载可变，对于某一深度的路基土体影响较大，我们将这样的深度叫做路基工作区，确切深度大约在附加应力为自重应力的1/10～1/5左右。Plrr1.点荷载下的荷载（1）单圆荷载——柔性板圆形均布荷载的压强为p，半径为，利用集中荷载公式，通过积分建立距荷载中心点r处的弯沉。压强pw2.圆形均布荷载作用下的荷载（2）单圆荷载——刚性板等值

7、弯沉lP刚性板的板底压强呈鞍形分布，平均为柔性板的，故其板底弯沉为单圆柔性板中心处的（3）双圆荷载四、等代荷载一般将车辆荷载换算成等代均布土层厚度计算。见第六章和第七章。2.3行车的动态影响行车条件下除了重力，还有动力作用、水平力及瞬时和重复性等。一、运动车辆对道路的动力作用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。车辆行驶，路面的弯沉随荷载带度变化而变化。图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。轮载的动态变动可以看作为正态分布，主要影响因素有：

8、1、行车速度---车速越