水泥路面轴载换算算例

1.路面类型的选择确定本设计为二级公路,位于四川地区,公路自然区划为Ⅴ区,路基土为粘性土,设计路段碎石、砂砾、石灰、水泥供应丰富，拟采用普通水泥混凝土路面结构。

交通组成表路面设计以双轮组单轴载100KN 为标准轴载,以BZZ －100表示。

① 轴载换算：161100∑=⎪⎭⎫⎝⎛=ni i i i s P N N δ式中 ：s N ——100KN 的单轴—双轮组标准轴载的作用次数；i P —单轴-单轮、单轴-双轮组、双轴—双轮组或三轴-双轮组轴型i级轴载的总重KN ；i N —各类轴型i 级轴载的作用次数; n —轴型和轴载级位数；i δ—轴—轮型系数，单轴—双轮组时，1=i δ;单轴—单轮时，按式43.031022.2-⨯=ii P δ计算;双轴—双轮组时,按式22.051007.1--⨯=i i P δ；三轴—双轮组时，按式22.081024.2--⨯=i i P δ计算。

轴载换算结果如表7-2所示.表7—2 轴载换算结果② 计算累计当量轴次查《路线设计规范》得三级公路的设计基准期为20年,安全等级为三级,临界荷位处的车辆轮迹轮迹横向分布系数η是0.54~0。

62取0.54，075.0=r g ，则：[][]6201026.354.0365075.01)075.01(808.3813651)1(⨯=⨯⨯-+⨯=⨯-+=ηr t r s e g g N N查《水泥混凝土路面设计规范》水泥混凝土路面所承受的轴载作用,按设计基准期内设计车道所承受的标准轴载累计作用次数分为4级,标准轴载累计作用次数大于1×106 时，属于重交通等级，故本设计属于重交通等级。

2.基层、垫层材料参数确定（1) 基层基层、应具有足够的强度和稳定性，在冰冻地区应具有一定的抗冻性。

拟选用石灰粉煤灰稳定粒料为基层。

配比为石灰：粉煤灰：稳定粒料=1:3：12，查《水泥混凝土路面设计规范》得回弹模量a MP E 13001=。

2.6水泥混凝土路面设计计算书一、交通量计算表1轴载分配及换算二、确定交通等级板的平面尺寸选为宽4.0m,长4.5m ，纵缝为设拉杆的平缝，横缝为不设传力杆的假缝。

取纵缝边缘中部作为临界荷位。

由于该路为双车道，取方向分配系数为0.5，车道分配系数取1.0。

车道系数=车道分配系数⨯方向分配系数=1.0⨯0.5=0.5水泥混凝土路面结构设计以100KN 的单轴-双轮组荷载作为标准轴载。

不同轴-轮型和轴载的作用次数，按式《规范》JTGD40-2006（3 .0 4-1）换算为标准轴载的作用次数。

161100ni s i i i P N N δ=⎛⎫= ⎪⎝⎭∑ 《规范》JTGD40-2006（3.0.4-1） 30.432.2210i i P δ-=⨯ 《规范》JTGD40-2006 (3.0.4-2 )或50.221.0710i i P δ--=⨯ 《规范》JTGD40-2006 (3.0.4-3 ) 或 80.222.2410i i P δ--=⨯ 《规范》JTGD40-2006 (3.0.4-4 )式中：Ns ——100KN 的单轴-双轮组标准轴载的作用次数；Pi ——单轴-单轮、单轴-双轮组或三轴-双轮组轴型i 级轴载的总重（KN ）；n ——轴型和轴载级位数；iN ——各类轴型i 级轴载的作用次数；i δ——轴-轮型系数，单轴-双轮组时，i δ=1；单轴-单轮时，按式《规范》JTGD40-2006（3.0.4-2）计算；双轴-双轮组时，按式《规范》JTGD40-2006（3.0.4-3）计算;三轴-双轮组时,按式《规范》JTGD40-2006 (3.0.4-4)计算。

使用初期设计车道标准轴载次数：)d /(381276245.0次=⨯=s N 设计使用年限内临界荷位处标准轴载的累积作用次数:ηγγ⋅⋅⨯-+=s t N Ne 365]1)1[( 《规范》JTGD40-2006 (3.1.7)式中：Ne ── 设计年限内一个方向上一个车道的累计当量轴次（次）； t ── 设计基准期（a ）t=20年；Ns ── 使用初期设计车道每日通过的标准轴载次数（次/日）； y ── 设计年限内交通量的平均年增长率(%),y=5%.η——车轮轮迹横向分布系数，按《公路混凝土路面设计规范》表A.4.4选用，η=0.2次7201061.135.0381205.0365]1)05.01[(⨯=⨯⨯⨯-+=Ne查《规范》JTGD40-2006 3.0.5属重交通 三、初布拟定道路结构层及力学计算由《规范》JTGD40-2006 表3.0.1知，相应于安全等级三级的变异水平等级为中级。

混凝土路面荷载计算方法一、前言混凝土路面是公路交通建设中常用的一种路面类型，其重要性不言而喻。

为了确保混凝土路面的安全、稳定和耐用性，需要进行荷载计算。

本文将详细介绍混凝土路面荷载计算的方法。

二、荷载分类1. 静载荷：指车辆停放在路面上的荷载，包括自重、人工荷载和车辆荷载等。

2. 动载荷：指车辆行驶时对路面的荷载，包括车轮荷载、轮胎压力和动态荷载等。

三、荷载计算方法1. 静载荷计算方法静载荷计算方法主要有静重法和等效轴重法两种。

（1）静重法静重法是指根据路面的自重和人工荷载计算路面承受的静载荷。

计算公式为：Q=γHL，其中Q为静载荷，γ为单位面积的荷载，H为路面厚度，L为路面长度。

需要注意的是，γ的取值应根据路面的使用情况和地理位置确定。

（2）等效轴重法等效轴重法是指将车辆的轴重按照一定比例转化为等效轴重，然后再计算路面的静载荷。

计算公式为：Q=αZ，其中Q为静载荷，α为等效系数，Z为等效轴重。

等效系数的取值应根据车辆类型、车速和路面类型等因素确定。

2. 动载荷计算方法动载荷计算方法主要有影响面积法和阻力系数法两种。

（1）影响面积法影响面积法是指根据车轮轮胎的接触面积计算路面承受的动载荷。

计算公式为：Q=PA，其中Q为动载荷，P为轮胎压力，A为轮胎接触面积。

需要注意的是，轮胎压力的取值应根据车辆类型和轮胎规格等因素确定。

（2）阻力系数法阻力系数法是指根据车速和路面类型等因素确定阻力系数，然后计算路面承受的动载荷。

计算公式为：Q=Kv²，其中Q为动载荷，K为阻力系数，v为车速。

阻力系数的取值应根据路面类型、车速和车辆类型等因素确定。

四、荷载计算实例以等效轴重法为例，假设一辆货车的轴重为10吨，共有4个轴，车速为30km/h，转化为等效轴重后为20吨。

假设混凝土路面的使用年限为20年，路面长度为1000米，路面宽度为3.5米，路面厚度为20厘米。

根据计算公式Q=αZ，可得到静载荷为700kN。

2.6水泥混凝土路面设计计算书一、交通量计算表1轴载分配及换算二、确定交通等级板的平面尺寸选为宽4。

0m,长4.5m ，纵缝为设拉杆的平缝,横缝为不设传力杆的假缝。

取纵缝边缘中部作为临界荷位。

由于该路为双车道，取方向分配系数为0.5，车道分配系数取1。

0。

车道系数=车道分配系数⨯方向分配系数=1。

0⨯0。

5=0。

5水泥混凝土路面结构设计以100KN 的单轴-双轮组荷载作为标准轴载。

不同轴—轮型和轴载的作用次数，按式《规范》JTGD40-2006（3 .0 4-1）换算为标准轴载的作用次数。

161100ni s i i i P N N δ=⎛⎫= ⎪⎝⎭∑ 《规范》JTGD40—2006（3。

0。

4-1） 30.432.2210i i P δ-=⨯ 《规范》JTGD40-2006 （3.0.4—2 ）或 50.221.0710i i P δ--=⨯ 《规范》JTGD40—2006 (3.0。

4—3 ) 或 80.222.2410i i P δ--=⨯ 《规范》JTGD40-2006 （3.0.4-4 ）式中：轴载 i P （kN ）轮组 每日通过次数i N （次/d)i δ16i )P(pBZZ —100d 的轴载（次/d ）50 单轴-单轮 888 412。

8534 0。

000015 5.4992 60 单轴-单轮 204 381。

72270。

000282 21.9597 70 单轴—双轮 2171 1 0.003320 7。

2077 110 单轴-双轮 888 1 4.594900 4080.2712 120 单轴-双轮 186 118。

4884003438.8424 2⨯120双轴—双轮183.20436-10⨯ 12。

1166510⨯69。

8861∑=7624Ns-—100KN 的单轴-双轮组标准轴载的作用次数;Pi-—单轴-单轮、单轴-双轮组或三轴—双轮组轴型i 级轴载的总重（KN ）；n ——轴型和轴载级位数;i N ——各类轴型i 级轴载的作用次数；i δ——轴-轮型系数,单轴—双轮组时,i δ=1；单轴—单轮时,按式《规范》JTGD40-2006（3.0.4-2)计算；双轴—双轮组时，按式《规范》JTGD40-2006（3。

混凝土路面能够承受的轴载作用次数计算混凝土路面是现代道路建设中常用的一种材料，它具有较好的耐久性和稳定性。

混凝土路面能够承受的轴载作用次数是一个重要的技术指标，它直接关系到道路的使用寿命和安全性。

本文将从理论和实践两个方面探讨混凝土路面能够承受的轴载作用次数计算方法。

一、理论分析1.1 混凝土路面的结构特点混凝土路面主要由水泥、砂、石子等原材料组成，其中水泥与水混合后形成水泥浆，再与砂、石子等骨料进行充分搅拌，最终得到具有一定强度的混凝土。

混凝土路面的结构特点是密实、坚固，具有良好的抗压性能。

1.2 轴载作用对混凝土路面的影响轴载作用是指车辆在行驶过程中对路面施加的压力，主要包括静荷载和动荷载两种形式。

静荷载主要是指车辆停放时对路面产生的压力，动荷载则是指车辆行驶过程中对路面产生的冲击力。

轴载作用会对混凝土路面产生一定的应力，当应力超过一定范围时，混凝土路面就会发生破坏。

1.3 混凝土路面承载能力的影响因素混凝土路面的承载能力受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面：(1)混凝土配合比：混凝土配合比是指水泥、砂、石子等原材料的比例，不同的配合比会导致混凝土的强度不同，从而影响路面的承载能力。

(2)骨料质量：骨料的质量直接影响混凝土的强度和密实度，进而影响路面的承载能力。

(3)施工工艺：合理的施工工艺可以保证混凝土路面的密实度和强度，提高其承载能力。

1.4 轴载作用次数计算方法根据力学原理，当混凝土路面受到轴载作用时，其内部会产生一定的应力。

当应力超过一定范围时，混凝土路面就会发生破坏。

因此，可以通过计算混凝土路面在受到轴载作用前后的应力变化来确定其能够承受的轴载作用次数。

具体计算方法如下：(1)确定混凝土路面的设计强度。

(2)模拟轴载作用过程，计算车辆在行驶过程中对路面产生的压力。

(3)监测混凝土路面的应力变化情况。

(4)根据应力变化情况判断混凝土路面是否发生破坏。

(5)根据破坏情况确定混凝土路面能够承受的轴载作用次数。

水泥路面轴载换算算例1+1型货车轴载换算系数计算：表1 1+1型货车轴载换算系数计算换算系数各级轴载（kN）的出现频率（%）0~11~220~3030~4040~5050~6060~7070~80C1 =1C2 =6. 4 0.00 0.00 5.6811.4560.8921.980.00 0.0040~6060~8080~100100~12120~14140~16160~18180~20C14291 0 9 0 0 0 0 累计： 1.34893984 换算系数各级轴载（kN ）的出现频率（%）0~10 1~20 20~30 30~40 40~50 50~60 60~70 70~80 C1=1 C2=6.4 0.00 0.00 0.00 9.60 47.1731.8811.350.0040~6060~80 80~100100~120120~140 140~160 160~180 180~200表2 1+2型货车轴载换算系数计算表3 1+1S1型货车轴载换算系数计算表4 1+1S2型货车轴载换算系数计算表5 1+2S2型货车轴载换算系数计算表6 大客车轴载换算系数计算表1 1+1型货车轴载换算系数计算换算系数各级轴载（kN）的出现频率（%）0~11~220~3030~4040~5050~6060~7070~80C1=1 C2= 18.5 0.00 0.00 5.6811.4560.8921.980.00 0.00 40~6060~8080~100100~12120~14140~16160~18180~20C1=12.2 4.57.510.8.3 4.53.74.5换算系数各级轴载（kN）的出现频率（%）0~11~220~3030~4040~5050~6060~7070~80C1= 1 C2= 18.5 0.00 0.00 0.00 9.60 47.1731.8811.350.0040~6060~8080~100100~12120~14140~16160~18180~20C1= 2.2 4.57.510.8.3 4.5 3.7 4.5表2 1+2型货车轴载换算系数计算表3 1+1S1型货车轴载换算系数计算表4 1+1S2型货车轴载换算系数计算表5 1+2S2型货车轴载换算系数计算表6 大客车轴载换算系数计算。

水泥混凝土‎路面厚度计‎算书1 轴载换算表1.1 日交通车辆‎情况表∑==ni i i i s PN N 116)100(δ其中i δ为轴-轮系数，单轴-双轮组时，1=i δ，单轴-单轮时，按下式计算‎：43.031022.2-⨯=i i P δ双轴-双轮组时，按下式计算‎：22.051007.1--⨯=i i P δ三轴-双轮组时，按下式计算‎：22.081024.2--⨯=i i P δ2 确定交通量‎相关系数。

2.1 设计基准期‎内交通量的‎年平均增长‎率。

可按公路等‎级和功能以‎及所在地区‎的经济和交‎通发展情况‎，通过调查分‎析，预估设计基‎准期内的交‎通增长量，确定交通量‎年平均增长‎率γ。

取%5=γ。

2.2车辆轮迹‎横向分布系‎数η表2.1 车辆轮迹横‎向分布系数‎η0.54～0.62注：车道或行车‎道宽或者交‎通量较大时‎，取高值；反之，取低值。

由规范得：二级公路的‎设计基准期‎为20年，安全等级为‎三级，取39.0=η。

⒊ 计算基准期‎内累计当量‎轴次。

设计基准期‎内水泥混凝‎土面层临界‎荷位处所承‎受的标准轴‎载累计作用‎次数，可按下式计‎算确定。

[]ηγγ3651)1(⨯-+⨯=t s e N N代入数据得‎[]62010926.339.005.03651)05.01(834⨯=⨯⨯-+⨯=e N 次属重交通等‎级。

4 初拟路面结‎构。

由规范得，相应于安全‎等级三级的‎变异水平等‎级为中级。

根据二级公‎路、重交通等级‎和中级变异‎水平等级，查规范初拟‎普通混凝土‎面层厚度为‎0.22m 。

基层选用水‎泥稳定粒料‎（水泥用量5‎%），厚0.18m 。

垫层为0.15m 低剂‎量无机结合‎料稳定土。

普通混凝土‎板的平面尺‎寸为宽4.5m,长5.0m 。

纵缝为设拉‎杆平缝，横缝为设传‎力杆的假缝‎。

5路面材料参‎数确定。

根据规范，取普通混凝‎土面层的弯‎拉强度标准‎值为5.0MPa ，相应弯拉弹‎性模量标准‎值为31G ‎Pa 。