[2] 行车荷载解读

横 向 轴 （mm）
0.0 -20 0
20
40
60
80
100
0.0 -20 0
20
40
60
80
100
横 向 轴 （mm）
810kpa/1328kg
810kpa/2500kg
810kpa/5000kg
典型测试结果：11.00- 值（ MPa）
接 地 压 力 值（ MPa）
不同轴型货车代表车型：
二轴车
四轴车
三轴车
五轴车
六轴车
拖挂车代表车型：
三轴车
四轴车
五轴车
六轴车
2. 交通（轴载）量调查方法
根据实测道路通过轴载次数和重量，获得典型轴载谱。
轴载谱
方法一(以轴型为基础)：
按照不同的轴轮类型把车轴分类(单轴单轮、单轴双轮、双 联轴双轮、三联轴双轮)，然后对所有车轴进行称重调查， 按照轴型归类得到各类轴的轴载谱； 方法(1)的直接对象是轴，适合于对轴型有较好识别能力的 快速自动称重仪器。
4. 轮载作用的重复性
路面材料在重复荷载作用下，呈现出材料的疲劳 性质，即材料的强度随荷载重复次数增加而降低； 弹塑性材料，如土基和柔性路面，呈现出变形的 累积。在设计中要予以考虑。
五、交通分析
路面结构设计中，要考虑设计年限内，车辆对 路面的综合累计损伤作用，必须对现有的交通量、 轴载组成及增长规律进行调查和预估，并通过适 当的方式将它们换算成当量标准轴载的累积作用 次数。 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。
方法二（以车辆类型为基础）：
把车辆按照轴型组成和轴数进行分类(如三轴整车、三轴半 挂等)，分别调查各类车辆的通过数，并在各类车辆中抽取 一定数量进行称重调查，再统计得到各类轴的轴载谱。
方法(2)把车辆按照轴型进行分类，调查时统计的是车辆数， 便于识别，适合于人工配合进行的移动或慢速固定设备测 定，并与交通量观测数据协调。
1.0
接 地 压 力 值（ MPa）
1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2
0.8
0.8
0.6
0.6
0.4
0.4
0.2
0.2
0.0 -80 -60 -40
横 向 轴 （mm）
-20
0
20
40
60
80
0.0 -100 -80 -60 -40 -20 0
横 向 轴 （mm）
20
40
60
80 100
0.0 -100 -80 -60 -40 -20 0
横 向 轴 （mm）
20 40
60
80 100
810kpa/1900kg
810kpa/2500kg
810kpa/5000kg
典型测试结果： 11.00-20横向花纹轮胎接地压力分布实测
2. 轮载静态压力的简化
简化为单圆
简化为双圆
-100 -80 -60 -40
接 地 压力 值（ MPa）
1.0
1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2
1.0
0.8
0.8
0.6
0.6
0.4
0.4
0.2
0.2
0.0 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80
横 向 轴 （mm）
-100 -80
-60
-40
第二章 行车荷载、环境因素、材料的 力学性质
第一节 行车荷载 第二节 环境因素影响 第三节 土基的力学强度特性 第四节 土基的承载能力 第五节 路基的变形、破坏及防治 第六节 路面材料的力学强度特性 第七节 路面材料的累积变形与疲劳特性
第一节 行车荷载
一、车辆和类型和轴型
（一）车辆的种类
客车 (bus) 小客车 中客车 大客车 自重和满载重量小，车速高，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。 牵引车与挂车分离
不同轴型的货车示意图
三、汽车对道路的静态压力 1. 轮载静态压力影响因素
1）轮载的大小 2）汽车轮胎的内压力 3）轮胎的刚度和轮胎与路面接触的形状
（a）6.5-16走向花纹
（b）6.5-16横向花纹
（c）11.00-20横向花纹
1.2
接 地 压力 值（ MPa）
1.2
接 地 压 力 值 （MPa）
整车 货车 牵引式 (truck) 挂车 牵引式 半挂车
牵引车与挂车分离，铰接。


路面结构的设计主要以轴载作为荷载标准。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，有时可以忽略不计。 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。
二、汽车的轴型
我国以100kN作为设计标准轴重。
3. 轮载作用的瞬时性
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。
车轮通过路面上任一点，路面承受荷载的时间只 有0.01~0.10s左右。 动荷载作用下路面变形量的减小，可以理解为路 面结构刚度的相对提高，或者是路面结构强度的 相对增大。
P—车轮垂直压力，φ—路面附着系数
φ的最大值一般不超过0.7～0.8 ；干燥状态的值比潮湿状 态高；车速提高时，φ将减小
2. 动态轮载的波动性
车速为60km/h;轮胎着地长度23cm （着地时间0.014s）路面中等平整度
轴载的动态变化
动载波动性即变异系数(标准离差与轮载静载 之比)的影响因素： (1) 行车速度 (2) 路面平整度 (3) 车辆的振动特性 振动轮载的最大峰值与静载之比称为冲击系数。 在设计路面时，有时以静轮载乘以冲击系数作为 设计荷载。
单圆当量圆直径
双圆当量圆直径
3. 路面设计的标准轴载
标 准 轴 载 标准轴载（kN） 轮胎接地压强p（MPa） BZZ—100 100 0.70
单轮传压面当量圆直径d（cm）
两轮中心距（cm）
21.30
1.5d
四、运动车辆对道路的动态影响 1. 轮载对路面的水平力
纵向水平力
横向水平力
水平力：Qmax≤Pφ ，
1. 交通量调查车型
对路面造成损坏的主要是2轴4轮以上的客车和货车，2轴 4轮和4轮以下的车辆对路面损坏很小，道路结构设计可 以不考虑这部分车辆的影响。 2轴4轮以上的客车和货车： 按车型可分为整车类、半挂车类和全挂车类； 按车辆的轴型可以分为单轴、双联轴和三联轴； 按车轴的轮型可分为单轮和双轮组。