1、1第六章 交通荷载及路面设计参数2主要内容第一节 交通荷载及其对路面的作用第二节 标准轴载及轴载换算第三节 路面材料设计参数3第一节 交通荷载及其对路面的作用核心内容车辆的种类汽车的轴型汽车对道路的静态压力运动车辆对道路的动态影响交通分析4第一节 交通荷载及其对路面的作用交通荷载汽车荷载既是路基路面的服务对象，又是造成路基路面结构损伤的主要原因；它是不断移动着的、具有振动和冲击影响的动荷载；汽车荷载的特性包括：汽车轮重与轴重的大小与特性、车轴的布置、汽车轴载的时间分布特性、汽车静态与动态荷载特性等。51、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；
2、货车又分为整车、牵引式挂车和牵引式半挂车。汽车及其客货总重量通过车身传递到车轴，再传递到车轮，最终由轮胎传递到路面，因此，路面结构设计主要以轴重或者轮压来进行控制。62、汽车的轴型轴载轴型分布 单轴单轮 单轴双轮双轴单轮双轴双轮多轴多轮72、汽车的轴型 汽车的轴型82、汽车的轴型图2-1 不同轴型的货车示意图 汽车的轴型简化图92、汽车的轴型轴轮组与轴重：整车分前轴和后轴，绝大部分车辆的前轴为两个单轮组成的单轴（轴载约为P/3），极少数汽车前轴为双轴单轮组（轴重约为P/2）。大部分货车后轴由双轮组组成，有单轴、双轴和三轴等三种。表6-3 汽车及挂车单轴的最大允许轴载的最大限制 单位：Kg 10
3、2、汽车的轴型轮压与压圆轮胎对路面的静态压力大小与胎内压相接近，压面近似为圆形，d由p、P来计算，p可近似取轮胎气压。11图2-2 车轮荷载计算图式a)单圆图式；b)双圆图式 汽车的轮压与压圆P PP PP dP Pd dd D1.5dD路面路面a)b)3、汽车对道路的静态压力12对于双轮组车轴，可以按双圆考虑，也可以按单圆对待，其当量圆的直径计算如下：a)双圆荷载的当量圆半径：b)单圆荷载的当量圆直径D： 8 2PD dp 3、汽车对道路的静态压力pP 荷载圆半径和直径13道路上行驶的汽车除给路面施加垂直静压力外，还施加水平力和振动力，对路面固定点而言，这种影响又具有瞬时性和重复性。 图6-
4、2 车轮作用于路面的垂直压力与水平压力a)停驻；b)启动、一般行驶、加速；c)减速、制动；d)转向P P P PVQ Qa) b) c) d)4、运动车辆对道路的动态影响141）水平力： 行车安全要求 qmax p ，其中 为路表与车轮的附着系数，它同路面类型与湿度以及行车速度有关。路表层水平力过大易导致推挤、拥包、波浪及车辙等病害。4、运动车辆对道路的动态影响152）振动力： 振动轮载最大峰值与静载之比称为冲击系数，设计路面时，应以静轮载乘以冲击系数作为设计荷载。4、运动车辆对道路的动态影响162）振动力： 振动轮载最大峰值与静载之比称为冲击系数，设计路面时，应以静轮载乘以冲击系数作为设计荷
5、载。4、运动车辆对道路的动态影响173）瞬时作用及重复： 路面点的车轮作用时间约为0.010.10s，结构变形来不及呈现，瞬时作用利于结构，但多次重复作用又易使其疲劳。4、运动车辆对道路的动态影响车速与路面变形的关系181）交通调查与重复荷载 交通量调查与分析：调查内容包括交通总量、车型分布、轴型轴载、实载率等，有的还调查轴载谱；分析主要是确定交通量年平均增长率，并求算获得设计年限内累计交通量。对路面而言，主要是轴重。 轴载组成与轴载换算：不同轴载的作用次数的频率组成即为轴载谱，各不同轴载应根据某一指标按其对路面结构的损伤作用的等效性换算成其它轴载的作用次数，从而可使用标准轴载来综合累计。2）
6、轮迹横向分布：总轴载作用按一定规律分布于车道横断面的现象称为轮迹横向分布，车道综合累计需考虑。 5、交通分析195、交通分析序号 轴型分布 代表车型 代号整车类 1 中型货车(载重2.510T) 跃进、解放、东风等 U1.12 重型货车(载重10T) 黄河、罗曼、斯太尔等 U1.1大通、交通、太脱拉等 U1.2半挂类 3 3轴半挂车 解放、东风等国产牵引车 S1.1.14 4轴半挂车 斯堪尼亚、沃尔沃、斯太尔等进口牵引车或红岩、黄河等引进技术生产的牵引车 S1.1.25 5轴半挂车 S1.2.2S1.2.36 =6轴半挂车 S1.2.3按轴型分类的车辆类别 1）交通调查与重复荷载205、交通分
7、析轴型分类及代号 轴型示意图整车类Single Unit Truck U1.1U1.2半挂类Semi-Tractor Trailor S1.1.1S1.1.2S1.2.2S1.2.3 各类轴型示意图 1）交通调查与重复荷载215、交通分析我国常用的汽车的路面设计参数标准车2）轴载谱222）轴载谱 5、交通分析轴载谱轴载谱：不同轴载在道路上的比例关系 233）车辆荷载的轮迹横向分布5、交通分析图6-6 轮迹横向分布频率曲线（单向行驶一个车道）图6-7 轮迹横向分布频率曲线（混合行驶双车道）243）车辆荷载的轮迹横向分布5、交通分析沥青混凝土路面车道系数水泥混凝土路面轮迹横向分布系数25第二节 标
8、准轴载及轴载换算核心内容交通量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261、交通量年平均日交通量(AADT)交通量是指在单位时间内，通过道路某一断面的交通实体数。我国的公路工程技术标准（JTG B01）确定道路等级时规定的标准车是小客车，即将混合交通量换算成为以小客车为标准的交通当量。 初始年平均日交通量272、标准轴载选用标准轴载的原因作用在路面的设计荷载千变万化，一般选用一种轴载作为路面结构设计的标准轴载，其他各种轴载按照一定原则换算成标准轴载。标准轴载（Equivalent Single Axle Load-ESAL）根据实际选定的一种代表车型，中国为单轴双轮，称为BZZ-100，轴重100kN。美国为单轴双轮，轴重80kN标准轴载要求对路面的响应较大、又能反映本国公路运输运营车辆的总体轴载水平。282、标准轴载几个概念超载运输是车辆所装载货物超过车辆额定载货质量。超限运输指被运输的设备、构件或货物，其外形尺寸、高度、重量、长度超过了交通部门所规定的范围 。超载但不超限的车辆对路面的使用寿命有一定的影响，超载且超限的车辆对路面的使用寿命有很大的影响，有的甚至超过路面或桥梁结构的极限承载力，使路面结构出现结构性破坏、使桥梁结构出现整体破坏、产生严重的安全事故。29某高速公路上的超载车辆 30某公路上的超载车队
