第六章行车荷载讲解学习
车道荷载和车辆荷载讲解
车道荷载和车辆荷载讲解
车道荷载和车辆荷载是在道路工程设计和车辆运输中经常涉及的概念。
车道荷载是指道路能够承受的最大荷载，而车辆荷载则是指车辆本身的重量。
下面将详细解释这两个概念。
首先，车道荷载是指道路能够承受的最大荷载。
在道路工程设计中，为了确保道路的安全和可靠性，需要考虑道路的荷载能力。
车道荷载的计算是基于道路类型、路基材料、设计期限、交通流量和车辆类型等因素进行的。
通常，工程师会根据这些因素来确定道路的设计强度和厚度，以确保道路能够承受预期的荷载。
其次，车辆荷载是指车辆本身的重量。
车辆荷载是在运输过程中对道路施加的荷载，它由车辆自身的重量以及所装载货物的重量决定。
车辆荷载的合理控制对保障道路安全和延长道路使用寿命至关重要。
如果车辆荷载超过道路的承载能力，将会对道路造成损害，甚至导致道路的坍塌和事故的发生。
因此，合理限制车辆荷载是非常重要的。
在实际运输中，车辆荷载的控制可以通过重量限制和检查站来实现。
重量限制是指对车辆荷载施加一定的上限，以确保车辆不会超过道路的承载能力。
检查站则是在道路上设置的检查点，用于检查车辆的荷载是否超过限制。
这些措施有助于保护道路不受过载运输的影响。
总而言之，车道荷载和车辆荷载是道路工程设计和车辆运输中必须考虑的重要因素。
合理确定车道荷载和限制车辆荷载有助于确保道路的安全和可靠性。
我们应该加强对这些概念的理解，并在实际运输中遵守相关规定，以保护道路的完好和行车安全。
《行车荷载分析》课件
动态分析方法
01
动态分析方法考虑了车辆行驶过程中产生的动态效应，通过模拟 车辆行驶时的振动和冲击，对道路结构进行更精确的受力分析。
02
动态分析方法的优点是能够更准确地反映道路结构的实际受力情 况，适用于对复杂道路结构和特殊车辆行驶情况进行精确分析。
03
动态分析方法的缺点是计算复杂，需要更多的计算资源和 时间。
性。
铁路桥梁的行车荷载分析
01
02
03
04
铁路桥梁的特点
承载能力要求高、结构稳定性 要求严格、列车行驶速度高。
列车类型与分布
不同类型列车的重量、尺寸、 轴重等参数，以及在铁路线上
的分布情况。
列车行驶状态
列车行驶速度、制动、加速等 对桥梁结构的动态影响。
桥梁响应分析
通过分析桥梁的振动、变形和 应力等响应，评估铁路桥梁的
05
行车荷载的优化设计
行车荷载的合理分布
总结词
优化行车荷载分布是提高桥梁承载能力和安全性的关键。
详细描述
在桥梁设计过程中，应充分考虑不同车辆的重量、尺寸和行驶轨迹，合理分布 行车荷载，避免出现应力集中或过载的情况，确保桥梁的安全性和稳定行车冲击可以降低对桥梁结 构的损伤，提高桥梁的使用寿命。
04
行车荷载对结构的影响
行车荷载引起的振动
振动类型
行车荷载引起的振动包括垂直振动、水平振动和扭转振动。这些 振动会对结构产生疲劳损伤和共振效应。
疲劳损伤
长期受到行车荷载振动的结构会出现疲劳损伤，导致结构强度降低 和寿命缩短。
共振效应
当行车荷载的频率与结构的自振频率相近时，会产生共振效应，放 大振幅，对结构造成严重破坏。
桥面平整度
2-行车荷载、环境因素、材料的力学性质
轴载变化的变异系数影响因素： a)行车速度：车速越高，变异系 数越大； b)路面的平整度：平整度越差， 变异系数越大； c)车辆的振动特性：轮胎的刚度 低，减振装置的效果越好，变 异系数越小。 振动轮载最大峰值与静载之比 称为冲击系数，设计路面时， 应以静轮载乘以冲击系数作为 设计荷载。 冲击系数＝动轮载/静轮载
该深度Za随车辆荷载增大而增大，随路面的强度和 厚度的增加而减小。
要求： 工作区内：强度、稳定性重要，压实度提高。
KnP 路基工作区深度：Z a＝ γ
3
一般K＝0.5
◆ 3 路基土的应力——应变特性
弹性变形和塑性变形 提高路基土的抗变形能力是提高路基路面整 体强度和刚度重要方面。
压 入 承 载 板 试 验
3）交通荷载轴载换算和统计计算
a）交通调查与重复荷载
交通量调查与分析：调查内容包括交通总量、车型 分布、轴型轴载、实载率等，有的还调查轴载谱； 分析主要是确定交通量年平均增长率，并求算获得 设计年限内累计交通量。对路面而言，主要是轴重。 轴载组成与轴载换算：不同轴载的作用次数的频率 组成即为轴载谱，各不同轴载应根据某一指标按其 对路面结构的损伤作用的等效性换算成其它轴载的 作用次数，从而可使用标准轴载来综合累计。
三 轴 压 缩 试 验
非线性变形———局部线性体 即在曲线的一个微小线段内近似视为直线，以其斜率为模量 1)、初始切线模量 应力值为零应力—应变曲线斜率 2)、切线模量 某一应力处应力—应变曲线斜率， 反映该应力处变化 3)、割线模量 某一应力对应点与起点相连割线 模量，反应该范围内应力—应变平均状态 4)、 回弹模量 应力卸除阶段，应力—应变曲线的割线模量 反映地基瞬时荷载作用下的可恢复变形性质。 总结：①前三种应变包含回弹应变和残余应变 ②回弹模量则仅包含回弹应变，部分反映了土的弹 性性质。
路基路面工程-行车荷载的分析
第二章2-1 车辆荷载的分析一、车辆的类型：1.小型客车：包括小卧车、小面包车等，它们的车速高，重量小，总重一般大于12KN，最高车速一般大于100km/h,6m长,2m高,1.8宽.2.大型客车:用于城市交通或城乡运营,有些地方还使用铰接式大客车。
满载重量一般大于100KN,最小车速常不小于60km/h3. 载货汽车:有一般载货汽车、自卸汽车牵引车及被牵引的拖挂车、平板车和集装箱车等。
一般总重为50~150KN,最高车速约为70-80km/h.自卸车总重为150~500KN以上,多用于矿山内部运输及施工工地的材料运输,一般不作长途运输,最高车速约为40-50km/h.牵引车自重约为50KN,被牵引的拖挂车,平板车,集装箱车的最大重量大于1000KN.在路面设计中,一般将特种工程车辆视为载货汽车.在路面结构设计及路基稳定性验算中,主要考虑大型客车及载货汽车的作用。
而在评定路面的表面特性(如平整度,抗滑性)时,应考虑小车高速行驶的安全性和舒适性.变差系数：标准离差与静载的比值。
通常变差系数﹤0.3动荷载与静载的比值称为冲击系数µ，µ常为1.3（在较平整路面上，车速50km/h时）设计时：设计轮载=µ·静轮载二、轮载作用的瞬时性：使路面变形量↓，意味着路面结构的抗变形能力（刚度）和强度↑行车以一定速率行经路面时，路表面上任一点所经受轮载的时间很短，通常只有0.01-0.1秒。
路表面下不同深度处应力持续作用时间稍长些，但仍很短。
见P14如此短的荷载作用时间，使路面结构中的应力来不及传递分布，其变形不会像静载时那样充分。
美国公路工作者协会（AASHO）曾经做过试验发现：不同车速下沥青路面和水泥混凝土路面表面的变形进行过实测，表明：当车速由3.2km/h→56km/h时，柔性路面的总弯沉量f（变形）减少了36-38%；而当车速由3.2km/h→96.7km/h时，刚性路面的板角挠度f和板边应变量ε降低了29%左右。
第六章行车荷载概述
6.1
交通荷载及其对路面的作用
1、行车荷载及其对路面的影响 2、车辆的种类与作用特点
3、轴轮组与轴重
4、轮压与压圆 5、运动车辆对道路的动态影响
1、行车荷载及其对路面的影响
汽车荷载既是路基路面的服务对象，又是造成路基路面结构损 伤的主要原因； 它是不断移动着的、具有振动和冲击影响的动荷载； 汽车荷载的特性包括汽车轮重与轴重的大小与特性、车轴的布 臵、汽车轴载的时间分布特性、以及汽车静态与动态荷载的特 性比较等不同方面。
第六章 交通荷载及 路面设计参数
本章摘要
本章主要介绍交通荷载的类型、荷载对路面的作用特点和 轴载换算原则与方法，以及路面结构层不同材料（沥青混合料、 无机结合料稳定材料、水泥混凝土材料和级配碎石）的模量、
强度和疲劳参数的测定方法。
目录 Content
※
路面结构及其分类 交通荷载及其对路面的作用
6.1
2、车辆的种类与作用特点
道路上通行的汽车车辆主要分为客车与货车两大类。 客车又分为小客车、中客车与大客车； 货车又分为整车、牵引式挂车和牵引式半挂车。 汽车及其客货总重量通过车身传递到车轴，再传递到车轮，最 终由轮胎传递到路面，因此，路面结构设计主要以轴重或者轮 压来进行控制。
2、车辆的种类与作用特点
2、我国常用的高速公路沥青路面的结构
高速公路沥青路面结构
3、水泥混凝土路面
普通混凝土（JPCP）
钢筋混凝土（JRCP）
连续配筋混凝土（CRCP） 钢纤维混凝土
预应力混凝土、装配式混凝土、碾
压混凝土
4、路面的结构层次与材料要求
由于行车荷载、自然因素等对路面的影响随深度的增加而逐渐减弱，
行车荷载分析
货车
牵引式挂车
(truck)
牵引式半挂车
牵引车与挂车分离 牵引车与挂车分离，铰接。
多种车型评价
路面设计中，以轴重作为荷载原则，重型货车与大客车起决定作用。评估路 面表面特征时，如路面旳平整度、防滑性，应考虑小客车旳安全性和可靠性。
二、汽车旳轴型、轴载
我国公路与城市道路路面设计规范中以100kN作为设计原则轴重。
2）轮迹横向分布频率曲线影响原因：
交通量、交通构成、车辆高度、交通管制。
2、牵引车类
经过铰连接，后可加拖车，有单后轴和双后轴，各轴由一对单轮或两 对双轮构成。
3、挂车 类 在载重车后附加挂车，配有一对单轮或双轮。
轴型分类图
数字为轴型代号
2.2 车辆旳重力作用
汽车对路基路面旳作用主要涉及：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、汽车对道路旳静力作用
2、自卸车满载重量为15-50吨，矿山、材料运送，车速40-50km/h
3、牵引车自重5吨，可牵引100吨以上旳重量。
(bus) 客车
小客车 中客车 大客车 整车
常见车辆基本参数
车速高，自重和满载重量小120km/h以上 6-20个座位 20个座位以上，长途客运和城市公共交通 货箱与汽车发动机一体。
二、轴载旳构成与等效换算：
原则：双轮组单轴载100KN作为原则轴载。
等效原则换算：某一种路面构造在不同荷载作用下到达相同旳 损坏程度为根据旳。
新规范修订： 1）近年交通量增长不久，重车增长多，货车超载现象严重，
应考虑重车对路面旳影响。 2）因为广泛采用半刚性基层构造，承载力提升，轻型车对
路面旳疲劳损伤减小。此次修订取消了60KN旳原则，统一采 用100KN旳原则。
行车荷载分析
道路上主要作用的荷载是？
述
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。 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。
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。 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。 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。
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。
2、交通量和轴载谱。
2.1 车辆的类型和轴型
一、车辆的类型 小型客车
包括小卧车、面包车。车速高（>100km/h）、空车、满载重量小， (>1.2吨)。
大型客车
包括城乡客车。车速不小于60km/h、满载重量>10吨。
载货汽车
包括载货汽车、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/h 3、牵引车自重5吨，可牵引100吨以上的重量。
根据汽车行使条件可知，水平力的最大值不能超过垂直力 与路面车轮间的摩擦系数的乘积。该值在汽车紧急制动和启动 时为最大，可达到竖直力的75~80%。水平力的作用沿深度消失 的很快，一般破坏现象都发生在路面表层，所以提高路面材料 的抗剪强度才能消除它对路面表层的破坏作用。
行车荷载分析资料课件
生态保护
在道路和桥梁建设中注重生态保护，减少对自然环境 的破坏，实现绿色发展。
新型材料的应用
高性能材料
应用新型的高性能材料，如碳纤维复合材料、高强度 钢材等，提高道路和桥梁的承载能力和耐久性。
智能材料
利用智能材料，如形状记忆合金、压电陶瓷等，实现道 路和桥梁的自适应调节和智能化控制。
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此外，还需要考虑风载、地震等自然因素对桥梁的影响，以确保桥梁的 安全性和稳定性。
城市道路的行车荷载分析
城市道路的行车荷载分析是城市道路设计中的重要环节，通过对实际车辆的重量、 速度和分布情况进行统计分析，确定城市道路所承受的荷载。
在进行城市道路的行车荷载分析时，需要考虑不同车型的重量、速度和轴载分布， 以及城市道路的车流量变化情况。
此外，还需要考虑铁路轨道的特点，如 曲线、坡道等，对行车荷载的影响，以
确保铁路轨道的安全性和稳定性。
04 行车荷载对结构的影响
疲劳损伤
疲劳损伤是由于车辆反复行驶对道路或桥梁产生的压力和振动，经过长时间累积 导致结构材料出现微小裂纹或断裂的现象。
行车荷载的反复作用会使道路或桥梁的表面材料逐渐产生裂纹，随着时间的推移 ，这些裂纹会逐渐扩展，最终导致结构材料的断裂。疲劳损伤是行车荷载对结构 造成的主要影响之一，它不仅会影响结构的承载能力，还可能引发安全事故。
02 行车荷载分析方法
静态分析法
总结词
通过假定道路结构各层间无相互作用，对道路结构进行静力平衡分析。
详细描述
静态分析法是一种传统的道路结构分析方法，它基于静力平衡原理，通过假定道路结构各层间无相互 作用，对道路结构的应力和变形进行计算。该方法适用于道路结构的初步设计和可行性研究阶段，能 够提供较为粗略的应力、应变分布情况。
行车荷载
行车荷载汽车是路基路面的服务对象，路基路面的主要功能是长期保证车辆快速、安全、平稳地通行。
汽车荷载又是造成路基路面结构损伤的主要成因。
因此，为了保证设计的路基、路面结构达到预计的功能，具有良好的结构性能首先应对行驶的汽车进行分析，包括汽车轮重与轴重的大小与特性；不同车型车轴的布置；设计期限内，汽车轴型的分布以及车辆通行量逐年变化的规律；汽车静态荷载与动态荷载特性比较等。
一、车辆的种类道路上通行的汽车车辆主要分为客车与货车两大类。
客车又分为小客车、中客车与大客车。
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个座位至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。
货车又分为整车、牵引式挂车和牵引式半挂车。
整车的货厢与汽车发动机为一整体；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部分货车的重量，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。
货车总的发展趋向是向大吨位发展，特别是集装箱运输水陆联运业务开展之后，货车最大吨位已超过40—50t,汽车的总重量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重作为荷载标准。
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时，如平整性、抗滑性等，以小汽车为主要对象，因为小车的行驶速度高，所以要求在高速行车条件下具有良好的平稳性与安全性。
二、汽车的轴型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，更加重视汽车的轴重。
由于轴重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于交通管理，各个国家对于轴重的最大限度均有明确的规定。
6道路工程—(第6章)行车荷载、环境因素、材料的力学性质
第一节 行车荷载
七、交通分析
1. 交通量
② 轴载谱调查
利用自动化轴载仪直接记录通行车辆的轴数和轴载大小， 然后按轴载大小分类统计累计轴载数。 轴载谱调查与交通量统计相互校核与补充
轴 载 范 围 （ kN）
1～ 10
2 1～ 30
4 1～ 50
6 1～ 70
8 1～ 101～ 90 121～ 110 141～ 130 161～ 150 181～ 170 201～ 190 221～ 210 241～ 230
标准轴重，通常认为我国道路车辆轴限为100kN。 2. 轴型
整车形式的客、货车车轴分前轴和后轴。大部分后轴为双 轮组，少量轻型货车为单轮，后轴轴载一般在60～130kN间， 大部分在100kN以下。
为提高整车载重，一般采用多轴多轮形式，以减轻对路面 的压力。
轴
型
图中数字
分
符号为轴
类
型代号
图
第一节 行车荷载
第二节 环境因素影响
二、路面结构温度变化规律
2. 影响路面结构内温度状况的因素有：外部条件和内部因 素 外部条件：主要是气候条件，如太阳辐射、气温、风速、降
水量和蒸发量等。其中主要是太阳辐射和气温。 内部因素：路面各结构层材料的热物理特性参数，如热传导
率、热容量和对辐射热的吸收能力等。
3. 温度状况预估
Z B1 n KnZ P a 2Za Za3K nP
路基工作区内，土基 的强度和稳定性很重 要。填料选择和压实 度要有更高要求。
第三节 土基的力学强度特性
三、路基土的应力－应变特性 总变形的70~95%
1、压入承载板试验方法 ⑴ 将承载板置于土基顶面，逐级进行加载－卸载并记录该 荷载引起的沉降变形，绘制应力与回弹变形关系曲线如右 图所示。
行车荷载(朱明浩、叶庭庭)分解共35页文档
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔▪谢谢！ Nhomakorabea35
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
汽车荷载和车道荷载
6 汽车及人群荷载6.0.1 汽车荷载分为公路—Ⅰ级和公路—Ⅱ级两个等级。
汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成。
车道荷载由均布荷载和集中荷载组成。
桥梁结构整体计算应采用车道荷载；桥梁局部加载及涵洞、桥台台后汽车引起的土压力和挡土墙上汽车引起的土压力等的计算应采用车辆荷载。
车辆荷载与车道荷载的作用不得叠加。
6.0.2 汽车荷载等级应符合表6.0.2规定。
表6.0.2 汽 车 荷 载 等 级公路等级高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路汽车荷载等级 公路—Ⅰ级 公路—Ⅰ级 公路—Ⅱ级 公路—Ⅱ级 公路—Ⅱ级汽车荷载等级的选用应根据公路等级和远景发展需求确定。
一条公路上的桥涵宜采用同一汽车荷载等级。
6.0.3 公路—Ⅰ级汽车荷载的车道荷载的计算图式如图6.0.3。
图6.0.3 车道荷载1 均布荷载标准值为5.10=K q kN/m 。
2 集中荷载标准值K P 按以下规定选取：桥梁计算跨径j L ≤5m 时，=K P 180kN ；桥梁计算跨径≥j L 50m 时，=K P 360kN ；桥梁计算跨径5＜j L ＜50时，K P 值采用直线内插求得。
计算剪力效应时，上述均布荷载和集中荷载的标准值应乘以1.2的系数。
3 桥梁设计时，应根据本标准第6.0.4条确定的设计车道数布置车道荷载。
每条设计车道上均应布置车道荷载：纵向：均布荷载标准值K q 沿桥梁纵向可任意截取，并满布于使结构产生最不利荷载效应的同号影响线上；集中荷载标准值K P 则作用于相应影响线中一个影响线峰值处。
横向：均布荷载和集中荷载都均匀分布在设计车道3.5m 宽度内。
6.0.4 公路—Ⅰ级汽车荷载的车辆荷载以一辆标准车表示，其主要技术指标应符合表6.0.4-1规定。
表6.0.4-1 车辆荷载主要技术指标项 目 单 位 技 术 指 标车辆重力标准值 kN 550 前轴重力标准值 kN 30 中轴重力标准值 kN 2×120 后轴重力标准值 kN 2×140 轴 距 m 3+1.4+7+1.4轮 距 m 1.8 前轮着地宽度及长度 m 0.3×0.2 中、后轮着地宽度及长度 m 0.6×0.2 车辆外形尺寸（长×宽）m15×2.5车辆荷载在每条设计车道上布置一辆单车。
行车荷载(朱明浩、叶庭庭)
铰接车
整车
4
牵引式挂车
5
牵引式半挂车
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。
由交通调查得到某类车辆 每日通行的轴载数，乘以 相应的轴载谱百分率，即 可推算出所有车辆各级轴 载的作用次数。
27
道路上行驶的汽车轴载与通行次数可以按照等效原则换算 为某一标准轴载的当量通行次数，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双轮组单轴轴载l00kN 作为标准轴载。
各种轴载的作用次数进行等效换算的原则是，同一种路面 结构在不同轴载作用下达到相同的损伤程度。
轮载的循环重复作用
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。
P －作 用在车 轮上的 荷载
p－轮胎 接触压
力
δ－接触 面当量 圆半径
14
对于双轮组车轴，每一侧的双轮用一个圆表示， 称为单圆荷载；则称双圆荷载。其当量圆直径 分别按下式计算：
d 4P
p
双圆荷载当量圆直径
D 8P 2d
p
单圆荷载当量圆直径
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※ 6.1 6.2 6.3
路面结构及其分类 交通荷载及其对路面的作用 标准轴载及轴载换算 路面材料设计参数
※ 路面结构及其分类
1、沥青路面 2、我国常用的高速公路沥青路面的结构 3、水泥混凝土路面 4、路面的结构层次与材料要求 5、路面的分类
1、沥青路面(Asphalt Pavement)
➢ 柔性基层沥青路面(Asphalt pavement with flexible base) ➢ 半刚性基层沥青路面(Asphalt pavement with semi-rigid base) ➢ 刚性基层沥青路面(Asphalt pavement with rigid base) ➢ 全厚式沥青路面(Full Depth asphalt pavement)
4、路面的结构层次与材料要求
基层：主要承受由面层传来的车辆荷载垂直力并将其扩散到下面的 垫层及土基，是路面结构的主要承重层（对于沥青路面）或重要功 能层（对于水泥砼路面）。 特点：它应具有足够的强度与刚度，并应具有良好的扩散应力的能 力；基层受大气影响较面层小，但仍可能被面层渗入雨水浸湿或地 下水影响，也可受温度影响变形，因此仍应具有足够的水温稳定性； 同时，为保证面层平整，它还应具有较好的平整度。 材料：材料主要有各种结合料稳定土或稳定碎石、贫水泥砼、天然 砂砾、碎石/块石/片石/砾石、工业废渣结合混合料等。当用不同 材料修筑基层时，最下层的统一材料层称为底基层，它可就近使用 当地的材料或土。
4、路面的结构层次与材料要求
5、路面的分类
路面类型可从不同角度来进行划分，一般常按照面层所用的材料 来进行区分，如水泥混凝土路面、沥青路面、砂石路面等等。但 在工程设计中，则主要从路面结构的力学特性和设计方法的相似 性出发，将路面划分为柔性路面、刚性路面和体结构刚度较小，荷载作用下的弯沉变形较大，抗弯 拉强度较低，传递给土基的单位压力也较大，它主要包括各种未 经处理的粒料基层和各类沥青面层、碎（砾）石面层或块石面层 组成的路面结构。 刚性路面主要指用水泥混凝土作面层或基层的路面结构，其强度 高、弹性模量高、处于板体工作状态，传递给基础的单位压力小。 半刚性路面通过改善沥青混凝土性能使其呈半刚性特性，其刚度 介于沥青混凝土和水泥混凝土之间。
4、轮压与压圆
➢ 轮胎对路面的静态压力大小与胎内压相接近，压面近似为圆形， d由p、P来计算，p可近似取轮胎气压。
➢ 汽车的轮压与压圆
4、轮压与压圆
➢ 荷载圆半径和直径 ➢ 对于双轮组车轴，可以按双圆考虑，也可以按单圆对待，其当
量圆的直径计算如下：
a)双圆荷载的当量圆半径δ：
b)单圆荷载的当量圆直径D：
6.1 交通荷载及其对路面的作用
1、行车荷载及其对路面的影响 2、车辆的种类与作用特点 3、轴轮组与轴重 4、轮压与压圆 5、运动车辆对道路的动态影响
1、行车荷载及其对路面的影响
➢ 汽车荷载既是路基路面的服务对象，又是造成路基路面结构损 伤的主要原因；
➢ 它是不断移动着的、具有振动和冲击影响的动荷载； ➢ 汽车荷载的特性包括汽车轮重与轴重的大小与特性、车轴的布
5、运动车辆对道路的动态影响
➢ 道路上行驶的汽车除给路面施加垂直静压力外，还施加水平力 和振动力，对路面固定点而言，这种影响又具有瞬时性和重复 性。
4、路面的结构层次与材料要求
路面结构按照使用要求、受力状况、土基支承条件和自然因素影响 程度的不同分成若干层次，通常按照各个层位功能的不同划分为面 层、基层和路基三个层次，其中基层包括底基层在内。
4、路面的结构层次与材料要求
面层： 直接同行车荷载、大气接触，承受较大的行车荷载作用（包 括冲击），同时受到降水、气温等的影响。 特点：与其它层次相比，它应具有较高的结构强度、抗变形能力，较 好的水稳定性和温度稳定性，而且应耐磨、不透水、抗滑、平整（另 外还应能适应基层开裂对其影响）。材料的使用应能适应此功能要求。 材料：水泥混凝土、沥青混凝土、沥青碎石、泥灰结石、块料等材料。
4、路面的结构层次与材料要求
路基垫层：垫层介于基层和土基之间，它可改善土基的湿度和温度 状况、使面层与基层免受土基水温状况变化的不良影响或保护土基 处于稳定状态；同时，也可扩散基层传递的荷载应力，减小土基的 应力与变形，并可阻止路基土挤入基层。一般垫层修于特定状况道 路工程结构中，如防砂土基础挤入基层、软土地基扩散应力、冻土 保温隔温等。 材料：材料主要有松散粒料类透水层或稳定土等稳定隔离层。
置、汽车轴载的时间分布特性、以及汽车静态与动态荷载的特 性比较等不同方面。
2、车辆的种类与作用特点
➢ 道路上通行的汽车车辆主要分为客车与货车两大类。 ➢ 客车又分为小客车、中客车与大客车； ➢ 货车又分为整车、牵引式挂车和牵引式半挂车。 ➢ 汽车及其客货总重量通过车身传递到车轴，再传递到车轮，最
终由轮胎传递到路面，因此，路面结构设计主要以轴重或者轮 压来进行控制。
2、车辆的种类与作用特点
轴载－－轴型分布 ➢ 单轴单轮 ➢ 单轴双轮 ➢ 双轴单轮 ➢ 双轴双轮 ➢ 多轴多轮
2、车辆的种类与作用特点
汽车的轴型
2、车辆的种类与作用特点
汽车的轴型简化图
3、轴轮组与轴重
➢ 整车分前轴和后轴，绝大部分车辆的前轴为两个单轮组成的单 轴（轴载约为P/3），极少数汽车前轴为双轴单轮组（轴重约 为P/2）。大部分货车后轴由双轮组组成，有单轴、双轴和三 轴等三种，大部分轴重在100KN以下，一般都在60～130KN 范围以内。
2、我国常用的高速公路沥青路面的结构
➢ 高速公路沥青路面结构
3、水泥混凝土路面
➢ 普通混凝土（JPCP） ➢ 钢筋混凝土（JRCP） ➢ 连续配筋混凝土（CRCP） ➢ 钢纤维混凝土 ➢ 预应力混凝土、装配式混凝土、碾
压混凝土
4、路面的结构层次与材料要求
由于行车荷载、自然因素等对路面的影响随深度的增加而逐渐减弱， 路面的强度、抗变形能力和稳定性也应随深度而逐渐降低要求，因 此，路面的结构应分层铺筑，分为若干层次结构，并按各结构层次 的特定状况进行相应的材料要求。