第2章行车荷载分析
华南理工大学路基路面工程习题与参考答案
路基路面工程复习题参考答案〔要点－结合要点阐述〕〔华南理工大学交通学院〕1、对于综述题－需要结合要点阐述2、不完整的参见教案与课本第一章总论1、对路基路面的要求对路基基本要求：A 结构尺寸的要求,B 对整体结构〔包括周围地层〕的要求C 足够的强度和抗变形能力,D 足够的整体水温稳定性对路面基本要求<1>具有足够的强度和刚度<2>具有足够的水温稳定性<3>具有足够的耐久性和平整度<4>具有足够的抗滑性<5>具有尽可能低的扬尘性<6>符合公路工程技术标准规定的几何形状和尺寸2、影响路基路面稳定的因素－此章节容需要学后再看水文水文地质气候地理地质土的类别3、公路自然区划原则3个4、路基湿度来源5、路基干湿类型的分类？一般路基要求工作在何状态？6、路基平均稠度和临界高度7、路面结构层位与层位功能面层：直接承受行车车轮作用与自然因素底作用,并将所受之力传递给下层,要求路面材料有足够的力学强度和稳定性,并要求表面平整、抗滑、防渗性能好。
基层：主要承受车辆荷载的竖向力,并把由面层传下来的应力扩散到垫层和土基,故必须有足够的力学强度和稳定性与平整度和良好的扩散应力性能。
垫层：起排水隔水、防冻和防污等多方面作用,而主要作用是调节和改善土基的水温状态,扩散由基层传递下来的荷载应力的作用。
8、各类路面的特点参见教案高速公路、一般公路第二章行车荷载、环境因素、材料的力学性质1、什么叫标准轴载？什么叫当量圆？路面设计中将轴载谱作用进行等效换算为当量轴载作用的轴载。
〔我国标准轴载为双轮组单轴重100KN的车辆,以BZZ-100表示〕当量圆：椭圆形车辆轮胎面积等效换算为圆2、什么叫动载特性水平力振动力瞬时性3、自然因素对路面的影响主要表现在那些方面？温度与其温度变化水4、路基工作区？路基工作区－路基某一深处,车轮荷载引起的垂直应力与路基土自重应力引起的垂直应力相比所占比例很小,仅为1/10~1/5时,该深度围的路基5、回弹模量？K? CBR?回弹模量:土基在荷载作用下产生应力与与其相应的<可恢复>回弹变形比值；K:土基顶面的垂直压力与该压力下弯沉的比值。
第2章行车荷载分析
学习要点： 学习要点：
掌握车辆的静力荷载作用； 掌握车辆的静力荷载作用； 熟悉行车荷载的动态影响； 熟悉行车荷载的动态影响； 了解交通调查与分析。 了解交通调查与分析。
第二章 行车荷载分析
学习内容： 学习内容：
车辆的类型和轴载 车辆的静力作用 行车荷载的动态影响 交通调查与分析
一定时间间隔内各类车辆通过 某一道路横断面的数量
（1）年平均日交通量（AADT） ）年平均日交通量（ ）
1 365 AADT = ∑ Ni 365 i =1 =1
（2）初始年平均日交通量 ） （3）设计年限内总交通量 ） （4）车道交通量 ） 行车道交通量×方向系数或车道系数 行车道交通量×
2-4 交通量调查与分析
一. 车辆的种类
小客车 客车 中客车 大客车 整车 货车 牵引式挂车 牵引式半挂车 路面结构设计 轴重作为荷 以轴重作为荷 载标准
2-1车辆的类型
二. 汽车的轴型与轴重
标准轴重： 标准轴重：100kN 前轴： 前轴： 一般为两个单轮组成的单轴 一般为两个单轮组成的单轴 单轮组成的 后轴： 后轴： 一般有单轴、 一般有单轴、双轴和三轴 大部分后轴为双轮组 大部分后轴为双轮组
2-2静力荷载作用
2. 当量圆： 当量圆：
轮胎与路面的接触形状近似 椭圆，其长短轴差别不大； 椭圆，其长短轴差别不大； 工程设计中将车轮荷载转化 成当量的圆形均布荷载采用轮 胎内压力作为轮胎接触压力p 胎内压力作为轮胎接触压力
δ＝ P / πp
2-2静力荷载作用 （2-2）
2. 当量圆： 当量圆：
2-1车辆的类型
二. 汽车的轴型与轴重
2-1车辆的类型
二. 汽车的轴型与轴重
国开电大-桥梁工程(本科)-第1-6章节详尽答案
国开电大-桥梁工程(本科)-第1-6章节详尽答案第1章：桥梁工程概述- 桥梁工程是指设计、建造和维护各种类型桥梁的工程领域。
- 桥梁工程的发展历史悠久，起初是为了解决交通需求，现在也考虑到环境、经济和社会因素。
- 桥梁工程的基本要素包括桥梁类型、结构、材料和施工技术等。
第2章：桥梁荷载与作用- 桥梁荷载是指作用在桥梁上的各种力和负荷，包括静态荷载和动态荷载。
- 静态荷载包括自重、活载和附加荷载等，动态荷载包括行车荷载和地震荷载等。
- 桥梁的设计和施工需要考虑到各种荷载的作用，以保证桥梁的安全性和稳定性。
第3章：桥梁结构设计- 桥梁结构设计是指确定桥梁各个部分的尺寸、形状和材料等，以满足荷载作用下的强度和稳定性要求。
- 桥梁结构设计需要考虑到桥梁的跨度、支座、梁、墩和桥面等要素。
- 桥梁结构设计还需要考虑到材料的选择、构造形式和施工工艺等。
第4章：桥梁施工技术- 桥梁施工技术包括桥梁施工方法、设备和材料的选择等。
- 桥梁施工方法包括预制拼装法、浇筑法和吊装法等。
- 桥梁施工需要考虑到施工过程中的安全、质量和进度等因素。
第5章：桥梁检测与评估- 桥梁检测与评估是指对桥梁进行定期检查和评估，以确定桥梁的安全性和可靠性。
- 桥梁检测包括外观检查、结构检测和功能检测等。
- 桥梁评估包括结构评估、荷载评估和地震评估等。
第6章：桥梁维护与加固- 桥梁维护是指对桥梁进行日常保养和维修，以延长桥梁的使用寿命。
- 桥梁加固是指对老化、损坏或不满足使用要求的桥梁进行加固和修复。
- 桥梁维护与加固需要考虑到材料的选择、施工工艺和经济效益等。
以上是《国开电大-桥梁工程(本科)-第1-6章节详尽答案》的内容概述。
桥梁工程涉及到多个方面的知识和技术，包括概述、荷载与作用、结构设计、施工技术、检测与评估以及维护与加固等。
这些章节的详细内容需要进一步学习和研究。
路基路面工程题库分章节统计学生用
第一章总论1.1选择题1.公路工程是一种（）工程构造物。
A. 线型B.平面C.立体D.曲面2.道路工程使用年限较长，应具有（）的性能。
A.耐久性B.易用性C.易施工D.低造价3.粉性土毛细现象较强烈，易产生路面（）病害。
A.拥包B.车辙C.翻浆D.搓板4.路基内部的聚冰现象，在（）地区尤为严重。
A.季节性冰冻B.高海拔C.低温高寒D.干旱5.路面的各种类型中，不包括（）型路面。
A.柔性B.刚性C.半刚性D.弹性6.现代化公路运输，要求道路能在（）通行车辆。
A. 晴天B.阴天C.全天候D.雨天7.为保证路基路面的稳定，一般要求路基处于（）状态。
A.干燥或中湿B.中湿或潮湿C.潮湿或过湿D.过湿以上8.柔性路面刚度较小，在行车荷载作用下产生较大（）A.竖向弯沉B.水平剪力C.扭曲应力D.翘曲应力9.路基路面结构承载力包括（）两个方面。
A. 强度、刚度B.挠度、变形C.支承、扩散D.断裂、车辙10.粗粒土分为砾类土和（）两种。
A.砂类土B.粉类土C.黏性土D.盐渍土11.路面面层可用（）的材料铺筑。
A.坚硬耐磨B.柔软均匀C.保温透水D.松散轻质12.柔性路面是指用（）材料做面层的路面结构。
A.沥青类B.水泥类C.石灰类D.粉煤灰类13.保持路基的几何形状和物理力学性能，称为路基的（）A. 固定性B.稳定性C.刚性D.可用性14.关于黏性土说法正确的是（）A.透水性小B.无塑性C.级配适宜D.含大量粉土颗粒15.路面基层主要承受面层传递的（）荷载。
A.垂直B.水平C.剪切D.偏心16.刚性路面主要是指用（）做面层的路面结构。
碎石土D. 石灰土C. 水泥混凝土B. 沥青混凝土A.17.防水排水是确保路基路面（）的主要方面工作。
A. 稳定B.固定C.刚性D.柔性18.路面表面要求平整，但不宜（）A.粗糙B.密实C.光滑D.坚硬19.盐渍土属于（）A.特殊土B.黏性土C.砂性土D.粉性土20.当路基土处于（）状态时，相对稠度大于1。
路基路面工程知识点复习
路基路面工程知识点复习1、路基的概念路基是在天然地表面按照道路的设计线形和设计断面（几何尺寸）的要求，开挖或堆填而成的岩土结构物。
路基是路面的基础，是公路工程的重要组成部分；路基作为路面的支承结构物，与路面共同承担交通荷载的作用；路基必须具有足够的强度、稳固性和耐久性。
2、路面的概念路面是路基顶面的行车部分用各种混合料铺筑而的层状结构物。
路面一样由面层、基层、底基层、路基组成；路面应具有良好的稳固性和足够的强度、刚度，其表面还应满足平坦、抗滑和排水的要求；各级公路的行车道、路缘带、匝道、变速车道、爬坡车道、硬路肩和应急停车带等均应铺筑路面。
面层:面层是直截了当同行车及大气接触的表面层次，它承担较大行车荷载的垂直力、水平力和冲击力的作用；因受到降雨的浸蚀和气温变化的阻碍，同其它层次相比，它应具有较高的结构强度、抗变形能力和较好的水稳固性与温度稳固性，且应耐磨、不透水；表面还应有良好的抗滑性与平坦度基层（基层的最下层为底基层）:要紧承担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，因此，它也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；基层受大气阻碍较面层小，但仍可能受地下水及面层渗入雨水的浸湿，故也应具有足够的水稳固性；为保证面层平坦，它还应具有较好的平坦度。
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阻碍或爱护土基处于稳固状态；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。
按其作用可分为排水层、隔离层、防冻胀层等。
路基处于下列状况的路段应设置垫层：地下水位高，排水不良，路基经常处于潮湿状态的路段；排水不良的土质路堑；有裂隙水，泉眼水等水文不良情形的岩石挖方路段；季节性冰冻地区可能产生冻胀的中湿、潮湿路段；基层可能受污染的路段。
对路基路面整体性能要求：承载能力稳固性耐久性表面平坦度表面抗滑性能阻碍路基路面稳固性的因素：地理条件地质条件气候条件水文和水文地质条件土的类别由于湿度与温度变化对路基产生的共同阻碍称为路基水温状况。
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。
路面路基
路面路基章节一绪论1.路基和路面在道路上各起什么作用?路基路面是道路的基本组成部分，它们共同承受行车荷载和自然因素的作用。
路基是在地表按照道路路线位置和一定技术要求开挖或堆填而成的岩土结构物。
路面是在路基顶面用各种筑路材料铺设的层状结构物。
2.路基路面应具有哪些基本性能?路基整体应稳定坚固，上层应密实均匀。
路面结构应稳固耐久，表面应平整抗滑。
3.路基通常有哪几部分组成？断面形式哪几类？组成：基身、排水、防护、加固设施、路侧的取土坑和弃土堆。
断面形式：路堤、路堑、半填半挖4.路面结构为什么要分层？各结构层作用及对材料要求有哪些？P4-7行车荷载和自然因素对路面的影响，随深度的增加而逐渐减弱；对路面材料的强度、抗变形能力和稳定性等要求也随深度的增加而逐渐降低。
面层：直接承受行车荷载的作用及大气降水和温度变化影响的路面结构层次，并为车辆提供行使表面，它直接影响行车的舒适性、安全性和经济性。
因此面呈应具有足够的结构强度、稳定性和良好的表面特性。
基层：是路面结构中的承重部分，它主要承受车辆荷载的竖向力，并把由面层传下来的应力扩散到垫层或土基，故基层应具有足够的水稳定性，以防基层湿软后变性过大，从而导致面层损坏。
水泥混凝土面层下的基层还应具有足够的耐冲刷性。
基层顶面也应平整，具有与面层相同的横坡，以保证面层厚度均匀。
垫层：是介于基层和土基之间的层次，其主要作用为改善土基湿度和温度的状况，以保证面层和基层的强度稳定性和抗冻胀能力；扩散有几层传来的何在盈利，以减少土基所产生的变形。
因此，通常在季节性冰冻地区和土基水文状况不良时设置。
垫层材料的要求不一定高，但其水稳定性要好。
5.路基路面设计与施工的基本任务是什么？P7在于以最低的代价（包括资金、材料、劳力、时间等方面）提供符合一定使用要求（即足够稳固）的路基路面结构物。
设计内容：勘察调查、路基设计、路面设计、设计方案比对修筑内容：准备工作、路基施工、路面施工、质量控制和检验章节二行车荷载分析1、轴载换算的原则是什么？换算公式及含义?(P19)由于不同轴在对路面结构的损坏作用不同，难以直接依据各条道路的轴载谱来判断其对路面的影响和要求。
第二章作业(轴载换算及计算)
第二章作业1.在路面结构设计中，要考虑车辆的哪些因素？答：需要考虑车辆的车型、轴型、轮型、轴载大小和作用次数。
2.如何确定行车荷载和路面的接触应力？该接触应力和所假设的接触面积之间关系如何？答：接触压力同轮载的大小、轮胎的充气内压力及轮胎性质有关。
通常将接触压力视为均匀分布，并采用平均接地压力或直接采用轮胎气压作为轮胎与路面的接触压力。
平均接地压力可通过量测轮胎与路面接触面上的轮迹面积，由轮重除以轮迹面积后得到。
在荷载较小时，假设的接触面积同实测接触面积接近，但在荷载较大时，由于胎壁分担了一部分荷载，计算面积要比实测面积偏大许多。
3.反映轮载动态变动程度的变差系数和冲击系数是什么意思？影响冲击系数大小的因素有哪些？答：变异系数：动态轮载的标准差同静轮载的比值。
冲击系数：动轮载和静轮载的比值称为冲击系数。
影响冲击系数大小的因素：行车速度，车速越大冲击系数越大；道路不平整度，不平整度越大，冲击系数越大。
4.轮载的等效换算原则是什么？请说明AASHTO提出的轴载等效换算式？答：等效换算原则：同一路面结构在不同轴载作用下达到相同的疲劳损坏程度时，不同轴载的相应作用次数被认为是等效的。
lgN=5.85−7.35lg D+1−4.62lg P+L0+3.28lg L0+G Rβ式中，N为单轴轴载作用次数，D为混凝土板厚，P为当量单轴荷载，L0为轴数，β=1+3.63P+L0 5.2/[(D+1)8.46L03.52]。
以不同车型的轴载P和轴数L0代入式中，即可求得达到不同最终耐用性指数P t时轴载间的换算公式。
5.何谓横向分布系数？为何要考虑轮迹的横向分布？答：轮迹宽度范围内的分布频率称为轮迹横向分布系数。
路面单位宽度上受到的作用次数同车道宽度范围内轮载作用总次数的比值，称为轮迹横向分布频率。
通过交通调查分析所得的各级轴载或标准轴载的作用次数，为整个车道宽度上所通过的总量。
而路面横断面上个点实际受到的轴载作用次数并没有那么多。
路基路面工程第2章行车荷载、环境因素与土基的承载能力-6
6
0.2401
80~100
144
0.6561
100~110
16
1.2155
110~120
1
1.749
<40
14
0.0032
40~80
21
0.0162
80~120
44
0.125
120~160
42
双轴
160~180
44
0.4802 1.044
180~200
21
1.629
200~220
101
2.431
220~240
（水平力、振动力）（瞬时性、重复性）
2019/7/9
中等平整度路面，
车速60km/h， 轮胎着地长23cm 通过时间0.0138s
1）汽车对道路的水平力作用 汽车运动形式不同，产生的水平力的大小和方向也不同。 上坡和加速—汽车对路面产生向后的水平力； 下坡制动及减速—产生向前的水平力； 在弯道上行驶—产生侧向水平力； 直线等速运动—克服各种阻力而对路面施加一定的水平力。 后果：水平力易使路面产生波浪、拥包、推挤等损坏，要求 面层材料有足够的抗剪强度—城市道路 大小：与垂直压力P、轮与路面附着系数ψ有关
由交通量调查得到的 各类车辆的日交通量乘以 与相应的轴载谱百分率→ 各类车辆各级轴载的相应 日作用次数。 轴载谱的应用：轴载调查→轴载谱→各级轴载作用次数；
“实践→理论→实践”
2019/7/9
2）轴载换算
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100KN作 为标准轴载。
qmax≤p×ψ
路面工程
第 1章路面工程概述（绪论）1、路面的结构（掌握）路面横断面由行车道、硬路肩或土路肩组成，随道路等级不同而变化。
路面横断面的形式随道路等级的不同，可选择不同的型式，通常分为槽式横断面和全铺式横断面。
保证路面上雨水及时排出，缓解雨水对路面的浸润和渗透而减弱路面结构强度，路面表面应做成直线型或抛物线型的路拱。
4、路面结构的层位功能（熟练掌握）行车荷载和自然因素对路面的影响，随深度的增加而逐渐减弱。
对路面的强度、抗变形能力和稳定性的要求也随深度的增加而逐渐降低。
为了适应这一特点，路面结构通常是分层铺筑的，按照各个层位功能的不同，划分为三个层次，即：面层、基层和垫层。
面层功能要求：结构性及功能性，足够的结构强度、耐磨、抗滑、平整、温度稳定性和不透水。
基层功能要求：足够的刚度和强度，水稳定性。
垫层功能要求：改善土基的温度和湿度状况，进一步扩散应力。
5、路面的分类（掌握）按照材料组成分类土路面v砂石路面v块体路面v沥青混凝土路面v水泥混凝土路面v复合式路面v其他路面按照路面力学特性出发，路面可分为三种类型：柔性路面、刚性路面、半刚性路面。
根据基层材料类型及组合的不同，可以将沥青混凝土路面划分为柔性基层沥青路面，半刚性基层沥青路面、半刚性基层沥青路面和组合式基层沥青路面。
第 2章行车荷载1、车辆的类型、轮轴组合型式。
（了解）道路上通行的车辆主要分为客车与货车两大类。
客车：小客车、中客车、大客车。
货车：整车、牵引式半挂车、牵引式挂车。
绝大部分车辆的前轴为二个单轮组成的单轴，轴载约为汽车总质量的三分之一。
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组成，只有少量轻型货车由单轮组成后轴。
每根后轴的轴载大约为前轴轴载的两倍。
由于汽车货运向大型重载方向发展，货车的总质量有增加的趋势，为了满足各个国家对汽车轴限的规定，趋向于增加轴数以提高汽车总质量。
这样就出现了各种多轴多轮的货车，以减轻对路面的压力。
单轮组，双轮组和四轮组的含义：v单轮组：一根轴上每侧有1个轮子；v双轮组：一根轴上每侧有2个轮子；v四轮组：一根轴上每侧有4个轮子2.静态车辆对路面的作用——轮胎与路面之间的压强分布和接触形状。
2路基路面工程第二章+行车荷载、环境、土
1 1
365
N1
(1
)t
1
所以
Ne
365 Nt
(1 )t1
(1 )t
1
（2-7）
2020/5/30
武汉理工大学
胡幼常
22
交通分析
❖ 各级轴载组成与各级轴载作用次数的确定
方法一：在交通量观测站配置自动化的轴载仪直 接记录通行车辆的轴数和轴载大小，然后统计出 各级轴载的作用次数－－轴载谱调查
❖ 对于BZZ-100, kN, p= 700 kPa
所以, d=0.213m, D=0.320m
2020/5/30
武汉理工大学
胡幼常
12
汽车对道路的静态压力
❖ 车轮荷载的计算图式
单圆图式 双圆图式
2020/5/30
武汉理工大学
胡幼常
13
运动车辆对道路的动态影响
❖ 行驶状态下对路面的水平力
向前的水平力， 向后的水平力， 侧向水平力
第二章 行车荷载、环境、土基、路面材料
行车荷载 轴载 轴载作用次数 环境 公路自然区划 温度 湿度 土基 湿度状况 力学强度特性 路面材料强度特性 疲劳特性 变形特性
承载能力
2020/5/30
武汉理工大学
胡幼常
1
行车荷载的分析
基本要求
了解车辆的类型、轴型，明确我国路面设计 规范选用的标准轴载。
❖ 轴载作用次数--路面设计时采用设计车道设计使用 年限内标准轴载累计作用次数
2020/5/30
武汉理工大学
胡幼常
18
交通分析
❖ 交通量的统计与预测
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。
路基路面工程重点难点分析
第一章总论§1-1道路工程发展概况一、古代道路发展概况1.道路：4000多年前：车和行车的路商代：驿道传送西周：以都市为中心秦代：大修驰道、直道西汉：驿亭3万处唐代：以长安为中心的驿道网清末：修建了简陋的公路1912-1949：13万km，通车8万km。
2.路面结构：我国古代：条石、块石和石板欧洲：石料20世纪：形成新的学科分支二、我国路基路面工程的成果1.公路自然区划：7大区2.土的工程分类：巨粒土、粗粒土、细粒土和特殊土3.路基强度与稳定性：以回弹模量作为评价路基强度与稳定性的力学指标。
4.高路堤修筑技术与支挡结构：5.软土地基稳定技术：6.岩石路基爆破技术：7.沥青路面结构：60年代初，揭开了用国产沥青筑路的序幕。
早期的沥青路面薄层表面处治层。
70年代末，逐步形成了以贯入式路面为主的沥青路面承重结构。
80年代末采用总厚度超过70cm的重型沥青路面结构。
形成了沥青路面整套技术。
8.水泥混凝土路面结构：70年代中期，采用水泥混凝土路面结构。
在我国形成丁关于水泥混凝土路面结构的整套技术。
9.柔性路面设计理论与方法：在力学理论基础方面，建立了弹性力学多层结构承受多个圆形荷载的分析系统。
10.刚性路面设计理论与方法:在力学基础理论方面，运用解析法及有限元法建立弹性力学层状结构，弹性地基板体结构模型。
11.半刚性路面结构:一种主要的结构型式。
12.路面使用性能与表面特性:路面的平整度、破损程度、承载能力及抗滑性能。
13.路面养护管理：路面管理网络系统、项目和路网级优化管理决策三、引起重视的学科1．材料科学：材料微观结构研究，复合材料研究。
2．岩土工程学：土力学、岩石力学、地质学、土质学、水文地质学等。
3．结构分析理论：设计由经验为主演变成以结构分析理论为主。
4．机电工程：施工装备的性能与施工工艺。
5．自动控制与量测技术：在施工过程中严格控制各项指标。
6.现代管理科学：大型的管理系统，对区域范围内路基路面工程各个阶段的信息进行跟踪、采集、存储、处理、定期作评估和预测。
第二章 行车荷载分析
汽车的后轴有单轴、双联轴和三联轴等几种形式。大部分 汽车后轴由双轮组组成。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。
第二章 行车荷载分析
路面结构设计对车辆的交通荷载调查与设计参数分析，根据 不同车辆轴型上的轴组和轮组类型可分为7类，如表2-1所示：
2.车道系数 ： 为设计车道上大型客车和货车数量占该方向 上大型客车和货车交通量的比例。设计断面交通量乘以方向 系数和车道系数即为设计车道的交通量。 3. 车辆类型分布系数：为某一类车型占2类~11类车辆总数的 百分比，反映交通的组成。
车道系数与车辆类型分布系数应按三个水平确定：改建路 面结构设计时采用水平一；新建路面结构设计时采用水平 二或水平三。 水平一：应根据现场交通观测资料统计设计方向不 同车 道上 车辆的数量，确定车道系数； 水平二：可采用当地的经验值； 水平三：可采用表2-6的推荐值。
我国现行沥青路面设计规范，采用沥青混合料层层底拉应变和永久变 形量，无机结合料稳定层层底拉应力，路基顶面竖向压应变等设计控 制指标。轴载换算时，则分别考虑了与这些指标对应的当量轴载换算 方法。水泥混凝土路面设计规范，采用水泥混凝土面层板底面的弯拉 应力为指标的当量轴载换算方法。
第二章 行车荷载分析
第二章 行车荷载分析
车辆类型分布系数： 水平一：应根据交通观测资料分析2类~11类（大型客车
和货车类）车型所占的百分比，得到车辆类型分布系数； 水平二：可根据交通历史数据或经验数据按表2-5确定公 路TTC分类，采用该TTC分类车辆类型分布系数当地经验 值；
水平三：根据交通历史数据或经验数据按表2-5确定公路 TTC分类，采用2-7规定车辆类型分布系数。
路基路面工程_沙爱民_作业习题
第一章总论一、填空1. 我国公路用土依据土的颗粒组成、塑性指标和有机质存在情况，可分为______________﹑______________﹑______________﹑______________四类。
2．粉性土的毛细水上升速度快而且_____ ，水稳定性_____ 。
3．公路路基用土按粒径划分为_____ 组、_____ 组和细粒组。
4. 公路要求路基路面具有的基本性能包括_______﹑_______﹑_______﹑_______﹑_______。
5.公路对路面的要求有_____________________﹑_____________________﹍﹑_____________________。
6.公路自然区划是根据_____________________﹑______________﹑______________三个原则制定的。
7. 公路自然区划分________个级别，其中一级区划分________区，二级区划的主要划分依据是____________。
8. 路基干湿类型划分为_____、_____、_______和______四种。
9. 路基的干湿类型以____________来划分。
对于原有公路，按不利季节______________________来确定，对于新建公路可以用________作为判别标准。
二、名词解释1.公路自然区划2.路基临界高度3.平均稠度4.路拱5.柔性路面6.刚性路面7.设计弯沉值三、选择1．用以下几类土作为填筑路堤材料时其工程性质由好到差的正确排列是（）。
A ．砂性土-粉性土-粘性土B ．砂性土-粘性土-粉性土C ．粉性土-粘性土-砂性土D ．粘性土-砂性土-粉性土2 ．在公路土中，巨粒土和粗粒土的分界粒径是（）。
A ．200mmB ．60,,C ．20mmD ．5mmm3 ．已知某路段预估路面厚度约30cm ，路面表层距地下水位的高度为1.65m ，查得临界高度H 1 =1.7~ 1.9m ，H 2 =1.2~1.3m ，H 3 =0.8~ 0.9m ，则该路段干湿类型是（）。
第2章 行车荷载分析
路面深度
轮胎对道路的动态影响—瞬时性 轮胎对道路的动态影响 瞬时性 动荷载作用下路面 变形量的减小，主 要是因为材料的粘 材料的粘 弹性因素而产生的 材料阻尼作用，也 材料阻尼作用 可理解为路面结构 刚度的相对提高， 或是路面结构强度 的相对增大。
非机动车和2轴4轮小型货车小型客车拖拉机对路面结构损坏作用极为轻微可忽略不计路面结构设计时的交通量统计应该从交通总量中将这些车辆扣除土木工程系departmentcivilengineering交通的统计与分析调查所得为初始年的平均日交通量要确定路面设计年限内的总交通量还需预估该年限内交通的发展
导言
第二章
行车荷载分析
刘红坡 （lhp0301@） ）
明德至诚
博学远志
第二章 行车荷载分析
1 1
车辆的类型和轮轴组合
2 3 4
静态车辆对道路的作用
运动车辆对道路的动态影响
交通量调查与分析
土木工程系
Department of Civil Engineering
一、车辆的种类及轮轴
道路上通行的车辆主要分为客车 货车 客车与货车 客车 货车两大类。 客车：小客车、中客车、大客车
土木工程系 Department of Civil Engineering
轮胎对道路的水平力 在行驶过程中，车轮受到路面给它的滚动摩擦阻力， 路面也相应地受到一向后的水平力。其大小： T1=f P f =0.01-0.02（平整的AC、CPC路面） f=0.04-0.05（有裂缝的AC、CPC路面） 车辆制动或加速驱动时，作用在路面上的水平力： T2=Φ P Φ——是滑动摩阻系数，与路面的干湿和粗糙状态有 关，值在0.3-1.0之间。 T2远大于T1，所以在经常启动、制动路段，设计时必 在经常启动、制动路段， 须考虑轮胎给道路的水平力。 须考虑轮胎给道路的水平力
荷载分析
第二章荷载分析荷载：包括汽车荷载、飞机荷载和工业区荷载。
一、引言1、导致路面损坏的原因有两个，一是荷载因素，一是环境因素。
2、不同的荷载构型，如不同大小的车辆荷载、飞机荷载和港区荷载，将在路面中造成不同的应力、应变分布，从而造成不同的损伤。
3、车辆交通的渠化程度不一，在道路横断面上的分布不一，因此横断面上的每一点受荷载作用的频率相差很大。
4、车辆的动态影响，与车速有关，与路面的类型有关，与路面的平整度有关。
5、车辆在刹车、启动时，路面的受力与匀速行驶时有很大差别。
6、与规划、几何设计所不同的是，路面设计与管理中所关心的是车辆的轴重，而不仅是交通量的多少。
7、所以，仔细分析荷载的特性，对于路面设计和管理是非常必要的。
二、荷载类型1、汽车荷载汽车分为客车和货车。
客车一般较轻，不做详细分类，仅区分为小客车（<6座）、中客车（6-20座）和大客车（>20座）三类。
货车可粗略地分为轻型、中型和重型货车三类。
对路面设计和管理而言，仅考虑较重的车辆。
轻型货车：<2.5吨中型货车：2.5-7吨重型货车：7-12吨特重型货车：>12吨荷载限：2000年2月23日交通部《超限运输车辆行驶公路管理规定》(中华人民共和国交通部令2000年第2号)的对轴载质量和总质量的限定，若发生如下情况，则认为超限：⏹单车、半挂车、全挂列车车货总质量40000kg以上；集装箱半挂列车车货总质量46000kg以上：⏹车辆轴质量大于：单轴（每侧单轮胎）载质量6000kg；单轴（每侧双轮胎）载质量10000kg；双联轴（每侧单轮胎）载质量10000kg；双联轴（每侧各一单轮胎、双轮胎）载质量14000kg;双联轴（每侧双轮胎）载质量18000kg;三联轴（每侧单轮胎）载质量12000kg;三联轴（每侧双轮胎）载质量22000kg。
其他国家的最大轴载和车辆总重[1]Country Maximum LoadSingle Axle, t Gross Vehicle Weight, tFrance Germany Italy Netherlands UK 121012910.23836405038注：英国，轮胎位于轴的两端时规定为10.2吨，轮胎在轴中间隙布置时可放宽至11.2吨。
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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、交通量和轴载谱第2章。行车荷载分析
2、牵引车类
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。
3、挂车 类 在载重车后附加挂第车2章，行配车荷有载分一析对单轮或双轮。
第2章行车荷载分析
轴型分类图
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第2章行车荷载分析
数字为轴型代号
第2章行车荷载分析
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？
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第2章行车荷载分析
图 竖向应力脉冲时间随车速和深度的变化 （第曲2章线行车上荷数载分字析为车速，km/h）
等值弯沉l
刚性板的板底压强呈鞍形分布，平均为柔性板的 / 4 ，故其板底弯沉为
单圆柔性板中心处的 / 4
（3）双圆荷载
第2章行车荷载分析
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。
第2章行车荷载分析
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。
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。
第2章行车荷载分析
(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。
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。 单圆当量圆直径
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;
第2章行车荷载分析
第2章行车荷载分析
三、路基受力状况 1）行车荷载和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？ 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。
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）
1)前轴： 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。 2)后轴： 有单轴、双轴、三轴类型。大部分为双轴双轮。
第2章行车荷载分析
轮载的动态变动可以看作为正态分布，主要影响因素有：
1、行车速度---车速越高，变异越大 2、路面的平整度---平整度越差，变异越大 3、车辆的震动特性---轮胎越软，减震好，变异越小
二、轮载作用的瞬时性
车辆行驶，路面某点所受轮 载的时间很短，一般只有0.010.1s。而路面以下不同深度应 力持续时间较长。
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。
2.接触压力
直接取轮胎内压力作为接触压 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
第2章行车荷载分析
单位压强p大致与轮第2章胎行车的荷载内分析压相等，一般为0.4-0.7MPa。
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
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，以圆第形2章表行示车荷。载分析
P
σ1
σ2
第2章行车荷载分析
σ1+ σ2
1. 点荷载下的荷载
E0
P(1 02 ) rlr
P r
lr
2.圆形均布荷载作用下的荷载
压强p
（1）单圆荷载——柔性板
w
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。
第2章行车荷载分析
（2）单圆荷载——刚性板 P
轮胎与路面接触面的近似计算 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 p
P-----车轮荷载 p-----轮胎汽压 δ----接触面当量圆半径
第2章行车荷载分析
双轮组车轴： 每一侧双轮用一个圆
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。
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。
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第2章行车荷载分析
第2章行车荷载分析
车辆行驶，路面的弯沉随荷载带度变化而变化。
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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。
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。
第2章行车荷载分析
各种车型评价
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，应考虑小客车的安全性和可靠性。
第2章行车荷载分析
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。