路面设计参数荷载
第六章行车荷载

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
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
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
概述
1.路面材料的几种强度 2)抗剪强度shear strength 摩尔—库仑强度理论: c tan 其中c和φ是表征路面材料抗剪强度的两项参数,可以通过直剪试 验或三轴压缩试验测定。
三轴试验确定c,φ
概述
1.路面材料的几种强度 3)抗压强度compressive strength 指试样在无侧向压力条件下,抵抗轴向压力的极限应力。材料经 过标准成型和养生后通过无侧限抗压试验测定的强度。
3、轴载换算
轴载换算的基本原则: ①等破坏原则:同一种路面结构在不同轴载作用下在使用末期 达到相同的损伤程度(破坏状态); ②等厚度原则:用不同标准轴载设计的路面结构厚度相同。
轴载换算系数公式:
3、轴载换算
沥青路面轴载换算公式:
3、轴载换算
沥青路面轴载换算公式:
3、轴载换算
水泥混凝土路面轴载换算公式:Fra bibliotek2、车辆的种类与作用特点
交通荷载及路面设计参数

交通荷载及路面设计参数在道路设计中,交通荷载是指道路结构承受的车辆荷载力,主要包括静力荷载和动力荷载两种形式。
静力荷载是指车辆静止状态下对道路结构施加的垂直作用力,如停车、交通信号灯等情况下的荷载力。
动力荷载是指车辆运行过程中施加在道路结构上的荷载力,如车辆行驶、超车、制动等情况下的荷载力。
在确定交通荷载时,需要考虑以下因素:1.车辆类型和重量:不同类型的车辆具有不同的荷载特性,例如轿车、货车、客车等。
设计荷载应根据不同类型的车辆的特点和重量来确定。
2.交通流量:道路的荷载应根据预计的交通流量来确定,即预计通过道路的车辆数量。
交通流量对道路的荷载具有直接影响,高交通流量将对道路的结构产生更大的荷载作用。
3.设计寿命:道路的设计寿命是指道路预计使用的年限。
不同的设计寿命要求不同的荷载标准,设计寿命越长,荷载标准越高。
4.地理条件:地理条件对道路的荷载也具有一定的影响。
例如,地震频率较高的地区需要采取更严格的荷载标准。
在道路设计中,除了交通荷载外,还需要考虑路面设计参数,以确保道路具有良好的承载力和耐久性。
一些常见的路面设计参数包括:1.路面材料:选择合适的路面材料是确保路面承载力和耐久性的重要因素。
一般常用的路面材料有沥青混合料、水泥混凝土等。
根据道路的荷载和使用条件合理选择路面材料。
2.路面厚度:路面厚度是指路面上覆盖材料的厚度。
设计路面厚度时需要考虑道路的设计寿命、荷载以及环境因素等,以保证路面的稳定性和耐久性。
3.路肩和排水设计:路肩是指道路两侧与行车道之间的区域,荷载的作用也会对路肩产生一定的影响。
在路面设计中,需要考虑到路肩的稳定和排水性能,以确保路肩能够适应不同的荷载和排水条件。
4.路面结构:路面结构是指路面各层材料的组合方式和厚度。
设计路面结构时需要根据道路的荷载、使用条件和土质情况等因素来确定合理的结构,以确保路面的承载力和耐久性。
综上所述,交通荷载及路面设计参数是道路设计中非常重要的一部分。
公路一级均布荷载标准值

公路一级均布荷载标准值
公路一级均布荷载标准值是指在公路设计和施工中所采用的标准荷载值,用于确定公路路面的设计厚度、材料和施工方式等要素。
公路一级均布荷载标准值的确定是基于车辆荷载、路面结构、地形和气候等因素的综合考虑。
具体来说,公路一级均布荷载标准值一般包括以下三个方面的内容:
1. 车辆荷载标准值
车辆荷载是指车辆对路面产生的荷载作用,包括轴重、轴距和车速等。
由于不同类型的车辆荷载不同,所以公路设计标准需要针对不同的车型进行考虑。
例如,货车、客车和轿车等不同类型的车辆荷载标准值不同。
2. 路面结构标准值
路面结构是公路设计中重要的一环,它直接决定了公路的使用寿命和经济性。
路面结构主要包括路面层、基层和路基等部分,每个部分的厚度和材料也都有标准值。
例如,路面层的标准厚度为6-8厘米,基层的标准厚度为15-20厘米。
3. 地形和气候标准值
公路建设的地形和气候条件对公路的使用寿命和安全性有重要的影响。
地形条件主要包括路段的坡度、弯度和高程等;气候条件包括温度、降雨量和风力等。
这些因素也需要在公路设计过程中进行考虑,以确定合适的公路设计标准。
总之,公路一级均布荷载标准值的确定需要综合考虑车辆荷载、路面结构、地形和气候等因素,以确保公路设计的安全和经济性。
在实际工程中,需要根据具体情况进行合理的调整。
水泥混凝土路面设计

取值0.353100050.150.000010.22700040.150.2200058204100207255752140.91.150.0570.0653.8729414.68352695267410.8341.270.0525混凝土板长L=5m最大温度梯度Tg=95℃/m面层与基层之间竖向接触刚度κn=3000MPa/m温度回归系数bt=1.27温度回归系数at=0.834温度回归系数ct=0.052基层疲劳应力系数κf 面路水泥混凝土面层水泥混凝土面层综合温度翘贫混凝土基层标设计参数板水泥稳定碎石底基层厚度h1=0.2m 水泥混凝土面层厚度hc=0.35m水泥混凝土面层弯拉弹性模量Ec=31000MPa 水泥混凝土面层弯拉强度标准值fcr=5MPa水泥混凝土面层泊松比v=0.15水泥混凝土面层线膨胀系数αc=0.00001贫混凝土基层厚度hb=0.2m贫混凝土基层弯拉弹性模量Eb=27000MPa 贫混凝土基层弯拉强度标准值fcb=4MPa水泥稳定碎石底基层回弹模量E1=2000MPa贫混凝土基层λ=0.065面层疲劳应力系数κf 贫混凝土基层泊松比v=0.15标准荷载Ps=100kN接缝传荷应力折减系数κr=0.9土基回弹模量E0=58MPa 最重荷载Pm=204kN 累计当量轴次Ne=20725575214次综合系数κc=1.15水泥混凝土面层λ=0.057计算过程计算结果结构极限判断Ex 2000hx 0.2α0.441546Et 276.9174Dc 113.3099Db 18.41432rg 0.944548σps 0.744268σpm 1.454729σbps 0.360201κf 3.872941κf 4.683526σpr 2.983396σp,max 1.505644σbpr1.940062r β0.156007ξ0.978698t 1.764513CL 0.85413BL 0.296046σt,max 1.525746κt 0.434911σtr0.663563可靠度系数r 面层疲劳应面层最大应基层疲劳应面层最大温度应力σt,max 温度疲劳应力系数κt 面层疲劳系数κf 基层疲劳系数κf 面层荷载疲劳应力σpr 面层最大荷载应力σp,max 基层荷载疲劳应力σbpr半刚性基层板弯曲刚度Db 路面结构总相对刚度半径rg土面层标准荷载在临界荷位产生的荷载应力σps 土面层最重荷载在临界荷位产生的荷载应力σpm 温度疲劳应力σtr温度翘曲应力和内应力的温度应力系数BL基层标准荷载在临界荷位产生的荷载应力σbps计算项目混凝土面板弯曲刚度Dc 板底地基综合当量回弹模量Et结构极限判断结算结果1.274.6316373.8498652.463878计算公式1.27系数rr=1.27疲劳应力最大应力疲劳应力。
水泥混凝土路面的设计计算

水泥混凝土路面的设计计算1.路面设计荷载计算设计荷载是路面结构设计的基础,需要考虑到车辆轴载、重车通行频次等因素。
根据不同的道路类型和交通量,可以选择不同的设计荷载标准,例如一般道路设计荷载为60kN,高速公路为100kN。
设计荷载可以根据实际情况确定。
2.路面厚度计算路面结构的主要功能是为交通提供平整、安全的行车路面,要求路面具有一定的厚度,能够承受车辆荷载并分散到下层土体中。
根据路面结构和荷载情况,可以采用不同的厚度设计方法进行计算。
例如根据美国AASHTO设计方法,可以根据车辆荷载和所需寿命确定路面厚度。
3.路面材料特性选择水泥混凝土路面中的材料包括水泥、骨料、沙子和水。
这些材料的选择要考虑到路面的承载能力、耐久性以及施工工艺等因素。
例如,水泥的选择要考虑到其强度等级和早期强度发展特性;骨料的选择要考虑到颗粒大小、形状等因素。
4.路面结构设计水泥混凝土路面的结构设计包括基层、底基层、面层等组成。
基层的作用是分散荷载到下层土体中,可以采用砾石、碎石或者碎石混凝土进行铺设。
底基层是为了提供路面的平整度和耐久性,可以采用砂砾混凝土进行铺设。
面层是水泥混凝土路面的承载层,要求具有较高的强度和平整度。
5.路面施工工艺设计水泥混凝土路面的施工工艺设计包括路面准备、铺设和养护等步骤。
路面准备包括路基处理、基层铺设和底基层施工等;铺设包括制浆、铺浆、振捣和压光等;养护包括初始养护和维护养护等。
施工工艺需要根据路面结构和材料特性进行合理设计,确保路面质量。
路基路面均布荷载计算公式
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路基路面均布荷载计算公式在道路工程设计中,路基路面的荷载是一个重要的参数,它直接影响着道路的使用寿命和安全性。
因此,对路基路面的荷载进行合理的计算和设计是非常重要的。
在本文中,我们将介绍路基路面均布荷载的计算公式及其应用。
路基路面均布荷载是指单位面积上的荷载大小,通常用单位面积上的重量来表示。
在道路工程设计中,我们需要计算路基路面的均布荷载,以确定路基路面的厚度和材料的选择。
路基路面均布荷载的计算公式如下:q = (W + H) / A。
其中,q代表路基路面的均布荷载,单位为kN/m2;W代表车辆自重,单位为kN;H代表车辆荷载,单位为kN;A代表路面的有效面积,单位为m2。
在实际工程中,我们可以根据不同车辆类型和道路使用情况来确定车辆自重和荷载大小。
一般来说,大型货车的自重和荷载要比小型轿车大,因此在设计道路时需要考虑不同类型车辆的荷载情况。
在计算路基路面均布荷载时,我们还需要考虑道路的使用情况。
例如,在高速公路上,车辆的速度和密度都比较大,因此路基路面的荷载也会相应增加。
而在城市道路上,车辆的速度和密度相对较小,路基路面的荷载也会相应减小。
除了考虑车辆的自重和荷载大小以及道路的使用情况,我们还需要考虑路基路面的材料和厚度对荷载的影响。
一般来说,路基路面的材料越坚固,其承载能力就越大,因此在设计路基路面时需要选择合适的材料和厚度。
在实际工程中,我们可以根据路基路面的均布荷载来确定路面的厚度和材料的选择。
一般来说,路基路面的均布荷载越大,其厚度就需要越大,材料的选择也需要更加耐磨和耐压。
总之,路基路面均布荷载的计算公式可以帮助我们合理地设计道路,提高道路的使用寿命和安全性。
在实际工程中,我们需要根据不同车辆类型和道路使用情况来确定路基路面的荷载大小,以及选择合适的材料和厚度。
希望本文对大家有所帮助,谢谢阅读!。
我国常用汽车路面设计参数

我国常⽤汽车路⾯设计参数第三章⽔泥混凝⼟路⾯交通参数的调查与分析§3-1 交通荷载调查⽅法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,⽽且,车辆荷载的作⽤⼜是影响路⾯使⽤寿命的关键因素之—。
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,车辆荷载是路⾯设计时考虑的重要因素。
影响路⾯设计的车辆荷载作⽤的参数主要是:设计使⽤期内标准轴载的累计作⽤次数。
为此,需采集交通量和轴载⽅⾯的数据,预测设计使⽤期内的交通增长,进⾏标准轴载作⽤次数的当量换算等交通分析。
⾸先应对⾏驶的汽车作调查分析,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。
在交通调查中,⼀般将汽车分为⼗类:即⼩型客车、⼤型客车、⼩型载货汽车、中型载货汽车、中型载货⾃卸汽车、中型载货特种汽车、⼤型载货⾃卸汽车、⼤型载货特种汽车、载货拖拉机、⼤型载货汽车。
每种汽车应属于何种分类,交通部⼯管司提供了交通调查分类图。
第6章 交通荷载及路面设计参数

图6-6 轮迹横向分布频率曲线 (单向行驶一个车道)
如何表征轮迹横向 分布频率对路面结 构设计的影响?
图6-7 轮迹横向分布频率曲线 (混合行驶双车道)
6.2 交通数据调查
四、轮迹横向分布 轮迹横向分布系数η: 轮迹横向分布频率图中,取宽度为两个条带的频率之 和称为轮迹横向分布系数。
表6-9 水泥混凝土路面轮迹横向分布系数
4、汽车对道路的静态压力
1)汽车轮胎的内压力 货车轮胎的标准静内压力:一般在0.4~0.7MPa范围内。 通常轮胎与路面接触面上的压力p略小于内压力pi,约为
(0.8~0.9)pi。 车轮在行驶中,内压力会因轮胎充气温度升高而增加,因
此,滚动的车轮接触压力也有所增加,达到(0.9~1.1) pi.
轴载谱的应用:
轴载谱
交通调查某类车辆每日通行的轴载数,即可推算出所 有车辆各级轴载的作用次数。
6.2 交通数据调查
三、车型与轴载组成 水泥路面:
还需获得最重轴载和货车中占主要份额特重车型轴载。 沥青路面:
还需获得车型分布系数。
6.2 交通数据调查
三、车型与轴载组成 沥青路面:车型分布系数。
6.2 交通数据调查
胎唇钢丝 Bead Wire
6.1 交通荷载及其对路面的作用
4、汽车对道路的静态压力
双轮组车轴: 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。
单圆当量 圆直径
D 8P
p
规范规定标准轴载BZZ-100。 则:P=100/4kN p=700kPa 得到:D=0.302m d=0.213m
6.2 交通数据调查
6.2 交通数据调查
一、调查方法
什么是路面设计荷载与路面等级

什么是路面设计荷载与路面等级?
(1)路面设计荷载路面设计以双轮组单轴轴载100kN(10t)和60kN(6t)为标准轴载,分别以BZZ—100和BZZ—60表示。
(2)路面等级的划分路面划分为高级路面、次高级路面、中级路面、低级路面四个等级。
各级路面的设计使用年限及面层类型是如何划分的?
(1)高级路面设计使用年限为15年。
高级路面面层分为:沥青混凝土、水泥混凝土、厂拌沥青碎石、整齐石块或条石。
(2)次高级路面设计使用年限为12年和8年。
次高级路面面层分为:沥青贯入式碎、砾石。
路拌沥青碎、砾石、沥青表面处治、半整齐石块。
(3)中级路面设计使用年限为5年。
中级路面面层分为:碎、砾石(泥结或级配)、不整齐石块、其他粒料。
(4)低级路面设计使用年限为5年。
低级路面面层分为:粒料加固土、其它当地材料加固或改善土。
罩面的概念?
罩面是在原有路面上加铺一层沥青混合料面层,以周期性地恢复其被磨耗的厚度,同时可解决路面的一般病害,改善路面抗滑能力和平整度,一般为1.5~3cm。
什么是路面弯沉?
路面弯沉是汽车车轮荷载作用下路面表面产生的重直变形值。
它是反映路面整体强度的一个综合指标。
路面在车轮作用下产生沉陷,其总变形值称为总弯沉。
当车轮荷载卸除后路面便向上回弹,其回弹变形值便叫回弹弯沉。
总弯沉与回弹弯沉之差便是残余弯沉。
沥青路面的设计—沥青路面交通荷载分析

例题:某高速公路双向六车道,初始年大型客车和货车双向交通量为
AADTT =3500辆/d,交通量年增长率为γ=6.5%,请确定交通荷载等级。
沥青路面交通荷载等级的确定
设计参数
备注
高速公路
(1)
公路等级
已知
初始年双向大型客货车交通
3500
(2)
交通数据调查资料,已知
量AADTT(辆/日)
0.55
(3)
设计年限设计车道内大型客
(8)
8495510
等比数列求和,公式:(7)×365× [(1+γ)t-1]/γ
货车累计交通量(辆)
(9)
交通荷载等级
重
查沥青路面设计规范表3.0.4
A.2.4 方向系数宜根据不同方向上实测交通量数据确定,无实测数据时可在0.5~0.6范围内选取。
A.2.5 车道系数可按下列三个水平确定,改建设计应采用水平一,新建
0.50~0.75
0.50~0.75
/
注:交通受非机动车和行人影响严重时取低限,反之取高值。
3.0.2 新建沥青路面结构设计使用年限不应低于表3.0.2的规定,应根
据公路等级、经济、交通荷载等级等因素综合确定。改建路面结构设
计可根据工程实践情况选取适宜的设计使用年限。
表3.0.2 路面结构设计使用年限(年)
100
0.70
213.0
319.5
三、计算当量设计轴载累计作用次数
A.4.1 根据本规范第A.3节确定的车辆当量设计轴载换算系数,按式(A.4.1)计算
初始年设计车道日平均当量轴次N1。
11
N1 = AADTT × × LDF × ×
路面设计荷载

S1 汽车设计荷载的分类
二、可变荷载
基本可变荷载(活载):汽车(含冲击力、离心 力),平板挂车,履带车,人群及其土侧压力。
其它可变荷载:汽车制动力,支座摩阻力,温度 影响力,风力,流水压力,冰压力。
S1 汽车设计荷载的分类
三、偶然荷载
地震力,船只、漂流物的撞击力,施工荷载等。
车道荷载的计算图式
PK
qK
s1汽车设计荷载的分类s2规范中有关设计荷载的规定s3荷载组合s1一永久荷载恒载结构物自重附属设施土重土侧压力基础变位影响力水浮力预加应力砼收缩徐变影响力
汽车设计荷载
S1 汽车设计荷载的分类
S2 规范中有关设计荷载的规定
S3 荷载组合
S1 汽车设计荷载的分类
一、永久荷载(恒载) 结构物自重,附属设施,土重,土侧压力,基
第六章 公路沥青路面设计规范宣贯 交通荷载参数分析

4. 车辆当量设计轴载换算
表6-14 2类~11类车辆非满载车与满载车比例
车型 2类 3类 4类 5类 6类 7类 8类 9类 10类 11类
非满载比例 0.80~0.90 0.85~0.95 0.60~0.70 0.70~0.80 0.50~0.60 0.65~0.75 0.40~0.50 0.55~0.65 0.50~0.60 0.60~0.70
4. 车辆当量设计轴载换算
经推导,轴载Pi 的当量换算系数为:
c1 : 轴组系数;c2 : 轮组系数; Pmij : m类车辆中i种轴型在j级轴重 区间的单轴轴载 b : 换算指数。分析沥青混合料层 疲劳和沥青混合料层永久变形时 ,b =4;分析路基永久变形时,b =5;分析无机结合料稳定层疲劳 时,b =13;
注:表中整体式货车为表A.1.2中3 类~6类车,半挂式货车为表A.1.2 中7类~10类车。
3. 交通荷载参数
表6-10 不同TTC分类车辆类型分布系数(%,第三水平)
第三节 标准轴载及轴载换算
核心内容
标准轴载 轴载换算 累计标准轴载作用次数 标准轴载作用次数的调查与分析
1、标准轴载
1. 交通荷载数据调查不整理
交通荷载数据整理格式
目彔
交通荷载数据调查与整理 车型分类 交通荷载参数 车辆当量设计轴载换算
2. 车型分类
表6-1轴型分类
2. 车型分类
采用按轴型的组成及排列对车辆进行编号,即将车辆按照 上述轴型进行描述,就可以确定该种车辆的轴型组成情况;
“12”车 (整体车)
“157”车 (半挂车)
AADTT : 2轴6轮及以上车辆的双向年平均日交通量(辆/d); DDF : 方向系数; LDF : 车道系数; m :车辆类型编号; VCDFm : m类车辆类型分布系数; EALFm : m类车辆的当量设计轴载换算系数。
沥青路面荷载等级划分(3篇)

第1篇摘要:沥青路面是公路、城市道路、机场跑道等交通基础设施的重要组成部分,其质量直接影响着交通安全、舒适度和使用寿命。
荷载等级是沥青路面设计的重要参数,本文对沥青路面荷载等级划分进行了详细阐述,包括荷载等级的分类、荷载等级的确定方法以及荷载等级在沥青路面设计中的应用。
一、引言沥青路面作为道路基础设施的重要组成部分,其质量直接关系到交通安全、舒适度和使用寿命。
荷载等级是沥青路面设计的重要参数,它反映了路面在正常使用过程中所能承受的最大荷载。
合理划分荷载等级,有助于确保沥青路面的性能和使用寿命。
本文将对沥青路面荷载等级划分进行详细阐述。
二、荷载等级的分类1. 按荷载类型分类(1)静荷载:指车辆在路面行驶过程中,路面所承受的恒定荷载。
如车辆自重、货物重量等。
(2)动荷载:指车辆在路面行驶过程中,路面所承受的周期性荷载。
如车辆加速、减速、转弯等。
2. 按荷载大小分类(1)轻荷载:指路面承受荷载小于或等于80kN/m2。
(2)中荷载:指路面承受荷载在80kN/m2至150kN/m2之间。
(3)重荷载:指路面承受荷载大于150kN/m2。
三、荷载等级的确定方法1. 根据路面等级确定荷载等级路面等级是路面设计的重要依据,不同等级的路面所承受的荷载等级也不同。
一般而言,高速公路、一级公路等高等级路面荷载等级较高,城市道路、乡村道路等低等级路面荷载等级较低。
2. 根据路面类型确定荷载等级路面类型包括沥青混凝土路面、水泥混凝土路面、沥青碎石路面等。
不同类型的路面,其荷载等级也有所区别。
沥青混凝土路面荷载等级较高,水泥混凝土路面荷载等级次之,沥青碎石路面荷载等级较低。
3. 根据路面结构确定荷载等级路面结构包括基层、底基层、面层等。
路面结构的不同,其荷载等级也有所区别。
一般而言,路面结构越复杂,荷载等级越高。
4. 根据路面使用寿命确定荷载等级路面使用寿命是路面设计的重要目标,荷载等级的确定应考虑路面使用寿命。
路面使用寿命越长,荷载等级越高。
路面设计参数荷载
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车轮轮迹横向分布
车辆在路面上行驶时,轮迹的横向分布是不均匀 的。 车轮的轮迹在横断面中心线附近一定范围内左右 摆动,按一定规律分布在车道横断面上。
轴载 换算方法
以弯沉为指标的等效轴载换算 以拉应力为指标的等效轴载换算 车辙等效的轴载换算
车辙等效的轴载换算方法
以车辙为设计指标用于控制沥青面层的高 温车辙时,应建立适用于车辙指标的轴载 换算公式。
轴载换算方法
AASHTO柔性路面当量轴载 四次幂法则 预估累积轴载作用次数(ESAL) 我国的当量轴载换算体系
力学-经验法
交通
环境
路基
材料性质
设计可靠度
初拟路面结构 损坏分析
疲劳
永久变形
温度裂缝 反射裂缝 其它类型
相应的损坏标准 选定路面结构和材料
外在设计参数
路基 交通荷载 环境因素
车辆荷载
车辆荷载是造成路面结构损伤的主要原因,也是 影响路面使用寿命的关键因素之一。 汽车的总重力通过车轴与车轮传递给路面,所以 路面结构设计主要以轴载作为荷载标准,影响路 面结构设计的车辆荷载作用参数则是标准轴载的 累计作用次数。
车轴和轮胎的配置
车轴和轮胎的配置
轮胎压力
轮胎压力:现代车辆的车轮采用充气轮胎,轮胎 的充气压力称为轮胎压力。 接触面积:充气轮胎在荷载作用下会产生压缩变 形,由车轮传给路面的荷载分布在一定的面积上。
轮胎压力
在结构相同的刚性路面中,轮胎压力增加70kPa, 则需增加板厚约0.5cm。主轮轴型式对道面厚度 影响较大,在相同荷载条件下,路面厚度随轮胎 压力增大而增大,随主轮轴轮数增多而减小。 在沥青路面中,垂直应力的大小取决于荷载轮胎 压力的大小。
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车轴和轮胎的配置
车轴和轮胎的配置
轮胎压力
轮胎压力:现代车辆的车轮采用充气轮胎,轮胎 的充气压力称为轮胎压力。 接触面积:充气轮胎在荷载作用下会产生压缩变 形,由车轮传给路面的荷载分布在一定的面积上。
轮胎压力
在结构相同的刚性路面中,轮胎压力增加70kPa, 则需增加板厚约0.5cm。主轮轴型式对道面厚度 影响较大,在相同荷载条件下,路面厚度随轮胎 压力增大而增大,随主轮轴轮数增多而减小。 在沥青路面中,垂直应力的大小取决于荷载轮胎 压力的大小。
标准轴载
路面结构设计指标:设计弯沉和容许拉应力。 设计弯沉:保证路面的整体承载力。 容许拉应力:防止各结构层疲劳开裂。
标准轴载
设计弯沉计算公式是建立在大规模的道路交通量 调查和路面状况评定基础上的。 容许拉应力计算公式则需要大量的材料疲劳试验 结果。 车辆重型化、轴载增大——提高标准轴载。
标准轴载的选用
交通参数
交通量 交通组成 标准轴载 轴载换算
一、交通量
交通量:一定时间间隔内各类车辆驶经某 道路横断面的数量。 间隙式观测、连续式观测。
交通量
路面结构设计所依据的是车道交通量,可以通过 对行车道交通量乘以方向系数和车道系数后得到 的。 方向系数:一个行车方向的交通量占行车道交通 量的比例。 车道系数:行车道的交通量除以该方向的交通量。
作用在路面上的动荷载
当车轮通过路面不平整处时将产生冲击作用,冲 击作用增大了车辆荷载对路面的作用效果。 冲击作用的大小与路面的平整状况及车辆运动速 度有关。路面越不平整,冲击作用越大,因此, 对路面的平整度应该有严格的要求。
车轮轮迹横向分布
车辆在路面上行驶时,轮迹的横向分布是不均匀 的。 车轮的轮迹在横断面中心线附近一定范围内左右 摆动,按一定规律分布在车道横断面上。
轴载 换算方法
以弯沉为指标的等效轴载换算 以拉应力为指标的等效轴载换算 车辙等效的轴载换算
车辙等效的轴载换算方法
以车辙为设计指标用于控制沥青面层的高 温车辙时,应建立适用于车辙指标的轴载 换算公式。
轴载换ห้องสมุดไป่ตู้方法
AASHTO柔性路面当量轴载 四次幂法则 预估累积轴载作用次数(ESAL) 我国的当量轴载换算体系
存在的问题
轴载换算方法不适用重轴载 尚未建立以车辙为指标的轴载换算公式 没有考虑季节、温度对轴载换算的影响 应用交通量增长率不能正确的估算累计当量轴次 车辆荷载视为静荷载或近似等效静荷载
存在的问题
由于车辆速度的提高和车辆载重的增大,使车辆 在运动状态下由于振动所引起的惯性荷载和冲击 荷载会大大增加。
二、交通组成
客车:小客车、中客车与大客车。 货车:整车、牵引式拖车和牵引式半拖车。 按轴型可分为:二轴车、三轴车、四轴车、五轴 车、六轴车。
车轴和轮胎的配置
车辆的全部质量都是通过车轮传给路面的,车辆 停放在路面上时,车轮传给路面的荷载是静荷载, 静荷载的大小与车辆总质量及轮轴的形式有关。 轴载的大小直接关系到路面结构的设计承载力和 强度。
车辆轮迹横向分布
轮迹横向分布系数
车道系数
不同车道数的车辆横向分布峰值百分率与单车道 时的车辆横向分布峰值百分率之比值,标准车辆 轮迹横向分布的性状。
三、标准轴载
标准轴载的选定:作用于道路上的车辆荷载复杂 多变,由于轴载的不同,对路面的损伤程度是不 同的,轴载等效换算时首先应确定标准轴载。
国外标准轴载的选定
力学-经验法
交通
环境
路基
材料性质
设计可靠度
初拟路面结构 损坏分析
疲劳
永久变形
温度裂缝 反射裂缝 其它类型
相应的损坏标准 选定路面结构和材料
外在设计参数
路基 交通荷载 环境因素
车辆荷载
车辆荷载是造成路面结构损伤的主要原因,也是 影响路面使用寿命的关键因素之一。 汽车的总重力通过车轴与车轮传递给路面,所以 路面结构设计主要以轴载作为荷载标准,影响路 面结构设计的车辆荷载作用参数则是标准轴载的 累计作用次数。
国外轴载换算
等效换算法:先把各级轴载的作用次数换算成标 准轴载的作用次数(即当量轴次),而后计算其 疲劳损耗。 Miner定律:分别计算各级轴载的疲劳损耗,然 后按线性迭加原理确定总的疲劳消耗。
五、我国沥青路面设计规范
沥青路面的破坏以疲劳损坏为标准,并以累积当 量轴次来反映路面结构和材料的疲劳特征。 对于路面上复杂多变的荷载(大小、频率和分 布),需按等效原则进行轴载换算,以此来确定 当量轴次。
车轮轮迹横向分布
轮迹横向分布系数:对于路面横断面上某一宽度 (如轮迹宽度)范围内的频率,即该宽度范围内 所受到的车辆作用次数与通过该横断面总作用次 数的比值。
车辆轮迹横向分布影响因素
车辆类型、主轮轴数量、主轮轴间距及其车轮数 量、轮胎宽度。 路面宽度和车道宽度、交通组织管理方式、交通 密度和交通组成。 路肩、行驶速度、驾驶员心理及驾驶习惯。
不同的标准轴载对最终的路面结构并无多大的影 响。 采用较大的标准轴载,可以大大降低累计当量轴 次,便于设计和计算。
四、轴载换算基本原则
不同轴载在同一路面结构上重复作用不同次数后, 使路表弯沉值或层底拉应力达到同一极限状态。 对某一交通组成,不论以何种轴载标准进行换算, 由换算所得当量轴次计算的路面厚度是相同的。
作用在路面上的水平力
车辆运动时车轮与路面之间的摩擦力引起水平荷 载,车轮经过路面不平整处因撞击也会引起水平 荷载,车轮制动过程中产生水平荷载,车辆行驶 过程中急转弯时由于存在侧向摩擦力而产生水平 荷载。
作用在路面上的水平力
作用在路面上的水平荷载的作用时间是很短的, 水平荷载引起的水平应力随深度增大而迅速减弱。 对于沥青路面,过大的水平应力能够引起路面面 层产生波浪、拥包和剪切破坏。
美国AASHTO设计法、SHELL设计法、AI设计法 和比利时设计法,均采用82KN或80KN的标准轴 载。 日本设计法采用100KN的标准轴载。 苏联设计法采用计算轴载的概念,没有采用标准 轴载。
我国标准轴载的选定
以解放CA10B为标准车,当重型车辆较多时,以 黄河JN150为标准车。 1986年以后,采用标准轴载,BZZ-100和BZZ-60, 根据道路等级选用标准轴载。 1997年,统一采用BZZ-100的标准轴载。