第三讲 行车荷载 路基路面工程ppt课件.ppt

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1、第八章行车荷载、环境因素Loadingenvironmentalfactors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。

2、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。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。二、汽车的轴型与接地压力1.汽车的轴型轴重是路面设计的关键。axleloadisprimitivetopavementdesign（1)固定车身类1)前轴：frontaxle两个单轮组成的单轴占约1

3、/3。极少数为双轴单轮。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。（2）牵引车类（3）挂车类2.轮胎接地压力1）汽车轮胎的内压力。2）轮胎的类型和性质。3）轮载的大小。3.接触面积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.单圆当量圆直径三.运动车辆对道路的动力作用dynamicloadingofmo

4、vingvehicle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。1.水平荷载易使路面产生波浪、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2.动载特性3.瞬时性行车荷载的重复作用：弹性材料：疲劳性质。弹塑性材料：变形累积。行车荷载具有瞬时性instantaneous:0.01-0.10s行车荷载具有重复性repeated四、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

5、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：componentofaxleloadandequivalentconverted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)press

6、ure0.70单轮传压面当量圆直径ddiameterofequivalentcircle21.30两轮中心区circulardistance1.5dWheelloadtransversedistribution车轮横向分布第二节湿度状况对路面的影响直接暴露于大气中，受温度、湿度影响大温度湿度变化→体积变化→胀缩应力→破坏第三节温度状况对路面的影响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件连续观测，收集当地气象资料（气温、辐射热），对

7、记录的路面温度和气象因素进行逐年回归分析。特点：characteristics不包含所有复杂因素，精度有地区局限性，只可在条件相似的地区参考使用。Tmax—路面某一深度处的最高温度，℃；Ta.max—相应的日最高气温，℃；Q—相应的太阳日辐射热，J/㎡；a.b.c—回归常数。方法2：理论法theorymethod应用热传导理论方程式推导出。各种气象资料和路面材料热物理特性参数组成的温度预估方程。特点：features参数确定难度大，理论假设理想化，结果与实