行车荷载(朱明浩、叶庭庭)备课讲稿.ppt

第一节 行车荷载;一、车辆种类;小客车：自身重量与满载总重都比较轻，但车速高，一般可达120km/h有的高档小车可达200km/h以上。 中客车：一般包括6个座至20个座位的中型客车。 大客车：一般是指20个座位以上的大型客车（包括铰接车和双层客车），主要用于长途客运与城市公共交通。 整车：整车的货厢与汽车发动机为一整体。 牵引式挂车：牵引式挂车的牵引车与挂车是分离的，牵引车提供动力，牵引后挂的挂车，有时可以拖挂两辆以上的挂车。 牵引式半挂车：牵引式半挂车的牵引车与挂车也是分离的，但是通过铰接相互连接，牵引车的后轴也担负货车的重量，货车厢的后部有轮轴系统，而前部通过铰接悬挂在牵引车上。;铰接车;牵引式挂车; 汽车的总荷载通过车轴与车轮传递给路面，所以路面结构的设计主要以轴载作为荷载标准。在道路上行驶的多种车辆的组合中，重型货车与大客车起决定作用，轻型货车与中、小客车影响很小，有时可以不计。但是在考虑路面表面特性要求是，如平整性、抗滑性等，以小汽车为主要对象，因为小汽车的行驶速度高，所以要求在高速行车条件小具有良好的平稳性与安全性。; 无论是客车还是货车，车身的全部重力都通过车轴上的轮子传给路面，因此，对于路面结构设计而言，更加重视汽车的轴载。由于轴载的大小直接关系到路面结构的设计承载力与结构强度，为了统一设计标准和便与交通管理，各个国家对于轴载的最大限度均有明确的规定。据国际道路联合会1989年公布的统计数据，在141个成员国 和地区中，轴限最大的为140kN,近40%执行 100kN轴限，我国公路与城市道路路面设 计规范中均以100kN作为设计标准轴重。 通常认为我国的道路车辆轴限为100kN。; 通常，整车形式的客、货车车轴分前轴和后轴。绝大部分车辆的前轴为两个单轮组成的单轴，轴载约为汽车总重力的1/3。极少数汽车的前轴由双轴单轮组成，双前轴的轴载约为汽车总轴载的一半。汽车的后轴有单轴、双轴和三轴三种，大部分汽车后轴由双轮组成，只有少量车型由单轮组成后轴。每一根后轴的轴载大约为前轴轴载的两倍。目前，在我国公路上行驶的货车的后轴轴载，一般在60~130kN范围内，大部分在 100kN以下。;9;;汽车轮胎的内压力; 轮胎的刚度随轮胎的新旧程度而有别，接触面的形态和轮胎的花纹也会影响接触压力的分布，一般情况下，接触面上的压力分布是不均匀的。不过在路面设计中，通常忽略上述因素的影响。而直接取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。;13;双圆荷载当量圆的直径和半径; 双圆荷载当量圆直径 单圆荷载当量圆直径 在标准轴载BZZ-100的P=100/4kN，p=700kPa，则d=0.213m，D=0.302m。;四、运动车辆对道路的动态影响;附着系数;轴载波动;行驶的汽车对路面施加的荷载有瞬时性。车轮通过路面上任一点，路面承受荷载的时间大约只有0.01－0.10s左右。在路面以下一定深度处，应力作用的持续时间略长一点。 美国AASHO试验路的试验结果： 当行车速度由3．2km／h提高到56km／h，沥青路面的总弯沉减少36％；当行车速度由3.2km／h提高到96.7km／h，水泥混凝土路面的板角挠度和板边应变量减少29％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。 ;汽车荷载对路面的多次重复作用也是一项重要的动态影响。 1、弹性材料在重复荷载作用下，呈现出材料的疲劳性质，也就是材料的强度将随荷载重复次数的增加而降低。 2、弹塑性材料，如土基和柔性路面，在重复荷载作用下，将呈现出变形的逐渐增大，称为变形的累积。 所以对于路面设计，不仅要重视轴重静力与动力的量值，道路通行的各类轴载的通行数量也是重要的因素。 ;五、交通分析;交通量是指一定时间间隔内各类车辆通过某一道路横断面的数量。 可以通过现有的交通流量观测站得到调查资料，也可以根据需要，设临时设站进行观测。 根据月分布不均匀系数、日分布不均匀系数和小时分布换算系数，将临时观测结果按相应的换算系数换算成年平均日交通量。;对于路面结构设计，要收集交通总量，还必须区分不同的车型。目前各地观测站进行交通量调查，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。 小型货车、小型客车、拖拉机和非机动车可忽略不计，这些车辆所占的比例应从总量中扣除。其余各类列入统计范畴的车辆按轴型和轴载大小分类（单后轴货车、双后轴货车、牵引拖挂车、牵引半拖挂