[整理]2行车荷载分析

铺面工程作业1

9.路面结构设计中，要考虑车辆的哪些因素？

车辆荷载类型，轴型，轮型，轴重、轮重的作用次数；

静力作用模式：接触压力，接触面积；

车辆动态影响：荷载的动态变化，荷载作用的瞬时性，水平作用力；

10.如何确定行车荷载与路面的接触应力？该接触应力和所假设的接触面积之间关系如何？ 平均接地压力可以采用最简单的方法测定：量测轮胎与地面接触面上的轮迹面积，由轮重除以轮迹面积后得到。

路面设计时，都采用圆形接触面假设，其当量圆半径δ可按下式确定：

P p

δπ= 式中，P ——作用在轮上的荷载，kN ；

p ——轮胎接触压力，kPa 。

当车轴的一侧为双轮时，单圆图式的当量半径为：

2P p

δπ=

11.试列出表2-1中，JN-150，CA-10B ，SH-361三个车型的前轴重，后轴重，轮压，并分别计算其各自的当量圆直径。（包括单圆图式和双圆图式）

车型 前轴重(kN) 后轴重(kN) 轮压(MPa) 当量圆直径(m)

空车 满载 空车 满载 单圆图式 双圆图式 空车 满载

空车 满载 前轮 后轮 前轮 后轮 前轮 后轮 前轮 后

轮

JN-150

38.4 49 31.6 101.6 0.7 93.4 84.8 105.6 152.0 66.1 59.9 74.6 107.5 CA-10B 19.3

19.4 21 60.9 0.5 78.4 81.8 78.6 139.2 55.4 57.8 55.6 98.5 SH-361 40.4

80 69.6 200 0.7 95.8 89.0 134.9 150.8 67.8 62.9 95.4 106.6

12.反应轮载动态变化程度的变差系数和冲击系数是什么意思？影响冲击系数大小因素有哪些？

轮载的动态变动，可近似看作为呈正态分布，其变异系数表示标准差同静轮载的比值，主要随以下三方面因素变化：行车速率，路面的平整度，车辆的振动特性；冲击系数是指动轮载和静轮载的比值。

影响冲击系数大小因素：车速、路面平整度等

13.轴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。

轴载的等效换算原则：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。

轴载等效换算式:

ηα⎛⎫== ⎪⎝⎭n

s i i i s N P N P

i η：i 级轴载换算为标准轴载的换算系数

s p 和s N ：标准轴载及其作用次数

i p 和i N ：i 级轴载及其作用次数

α：反映轴轮构型的影响系数

n ：和路面结构特性有关的系数

14.何谓横向分布系数？为何要考虑轮迹的横向分布系数？

轮迹宽度范围内（通常为50cm ，即双轮组，每只轮胎宽20cm ，轮隙宽10cm ）的频率称为轮迹横向分布系数。

通过调查和分析所得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，而路面横断面上各点实际收到的轴载作用次数都不相同，并没有那么多。

15.如何计算使用年限内的累计作用次数（辆数）？

设计年限内一个车道上标准轴载累计作用次数可按下述几何级数公式确定：

()11-1365t e N N f γγ⎡⎤+⨯⎣⎦=

式中：e N ——设计年限内一个车道上的累计当量轴次，次

1N ——初始年标准轴载的平均日作用次数，次

t ——设计年限，年

γ——设计年限内交通量年平均增长率，%

f ——车道系数，按规范取

16.道路上的交通量和轴载谱在概念上、应用上、调查方法上有何异同？

概念 应用 调查方法

交通量 一定时间间隔内通过道路某一断面的车辆总数 路面设计时用于表征路面承受的交通负荷 观测站连续式和间断式观测

轴载谱 不同大小的轴载（包括前后轴）在整个车辆组成中所占的比例

用于路面结构设计 实测行驶车辆的轴重得到