02章行车荷载习题答案路基路面工程

一、名词解释

1.双圆荷载图式

2.劲度模量

3.累计当量轴次

4.路基工作区

5. 土基回弹模量

6.加州承载比CBR

7.疲劳破坏

8.滑坡

9.地基反应模量10.Miner定律

11.沉陷

1.双圆荷载图式：对于双轮组车轴，若每一侧的双轮用二个圆表示，则称为双圆荷载，相应车轮荷载计算图式为双圆荷载图式

2.劲度模量：在给定温度和加荷时间条件下用以表征沥青混合料应力—应变关系的参数。

3.累计当量轴次：基于现有交通量、轴载组成以及增长规律的调查和预估，将道路上行驶的汽车轴载与通行次数按照等效原则换算为当量标准轴载的累计作用次数。

4.路基工作区：当路基某深度Za处车轮荷载引起的垂直应力σZ仅为路基土自重引起的垂直应力σB的1/5-1/10时，该深度Za范围内的路基称为路基工作区。

5. 土基回弹模量：用以反映土基在瞬时荷载作用下的可恢复变形性质的物理参数。

6.加州承载比CBR：用以评定土基及路面材料承载能力的指标，以材料与高质量标准碎石的抵抗局部荷载压入变形能力的相对比值表示CBR值。

7. 疲劳破坏：由于材料微结构的局部不均匀，诱发应力集中而出现微损伤，在应力重复作用之下微量损伤逐步累积扩大，终于导致结构破坏，称为疲劳破坏。

8. 滑坡：一部分土体在重力作用下沿某一滑动面滑动。

9. 地基反应模量：温克勒地基模型描述土基工作状态时压力p与弯沉l之比。

10. Miner定律：各级荷载作用下材料疲劳损坏具有线性可叠加性质，据此计算各级荷载作用下材料的综合疲劳损伤。

11. 沉陷：指路基表面在垂直方向产生较大的沉落。

二、思考题

1.车辆的车轮对路面的作用由哪些？在沥青路面厚度设计计算中，主要考虑哪些力？为什么？

2.在路面设计中，如何进行交通量轴载换算，依据是什么？

3.什么是标准轴载的当量轴次，它与哪些因素有关？

4.车轮的接触压力、接触面面积应怎样计算?单圆和双圆图式对路面的设计起什么作用？

5.说明轴载等效换算的意义；怎样计算设计年限内标准轴载的累计作用次数？

6.简述路基的病害及防治措施。

7.土基在重复荷载作用下产生的塑性变形累积的破坏程度取决于何种因素？

8.在重复荷载作用下，路基路面材料的变形有何规律性?

9.我国路面设计的标准轴载是什么？为何如此设定？其参数有哪些？

10.简述单圆荷载图示、双圆荷载图式有什么区别？

11.什么叫劲度？沥青混合料的劲度主要同哪些因素有关?

12.简述路面材料的累积变形与疲劳特性，并举例说明。

13.路基工作区指什么？其影响深度受哪些因素影响？

14.路基干湿类型划分几类？根据什么标准划分？划分的目的是什么？

15.分析比较沥青混合料和水泥混凝土疲劳特性的异同。

三、计算题：

1 请计算下表中汽车的轮载、接触面积、当量回半径(包括单圆和双圆图式)

解：根据后轴数和轮组数确定后轴车轮总数：

后轴车轮总数=2×后轴数×轮组数

双轮组单圆图式半径R 和双圆图式半径r 关系为：2/2//==R r r R 或

注：a.乘以“2”是因为后轴两边车轮个数是对称相等的。

b.由于各个车轴两边是对称（包括车轮个数和承受荷载）的情况，单圆图式和双圆图式的当量圆直径都是取单个轴的任意一边的接地面积等效换算，例如标准轴载是单轴双轮组承受100kN 总荷载，则任意一边的车轮数为2，两边共4个车轮，各个车轮承受的轮载为25kN 。

c.双圆图式即为双轮组车轴，每一侧双轮用两个圆表示；单圆图式即为双轮组车轴，每一侧双轮用一个圆表示。相应直径即为各自的当量圆直径d 和D 。

（1） 后轴1轮组1：后轴车轮2个，因此，单个车轮轮载为23/2=11.5kN ，由于是单轴单

轮，所以 当量圆半径为：cm m p P 56.80856.0500

1415926.35.11==⨯==πδ 后轴总接触面积为：22239.460)56.8(1415926.322cm S =⨯⨯=⨯=πδ

（2） 后轴1轮组2：后轴车轮4个，因此，单个车轮轮载为60/4=15.0kN ，所以 单圆图式当量圆半径为：cm p P R 82.13500

1415926.30.1522=⨯⨯==π 双圆图式当量圆半径为：cm R r 77.92/==

后轴总接触面积为：22204.1200)82.13(1415926.322cm R S =⨯⨯=⨯=π

（3） 后轴1轮组2：后轴车轮4个，因此，单个车轮轮载为100/4=25kN ，所以 单圆图式当量圆半径为：cm p P 08.15700

1415926.32522=⨯⨯==πδ 双圆图式当量圆半径为：cm R r 65.102/==

后轴总接触面积为：22284.1428)08.15(1415926.322cm R S =⨯⨯=⨯=π

（4） 后轴2轮组2：后轴车轮8个，因此，单个车轮轮载为220/8=27.5kN ， 单圆图式当量圆半径为：cm p P 81.15700

1415926.35.2722=⨯⨯==πδ 双圆图式当量圆半径为：cm R r 18.112/==

后轴总接触面积为：22204.3141)81.15(1415926.32222cm S =⨯⨯⨯=⨯⨯=πδ