水泥路面轴载换算算例
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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。
公路路面结构设计计算示例一、刚性路面设计交通组成表车型前轴重后轴重后轴数后轴轮组数后轴距(m )交通量小客车1800 解放CA10B 19.40 60.85 1 双—300 黄河JN150 49.00 101.60 1 双—540 交通SH361 60.00 2×110.00 2 双130.0 120 太脱拉138 51.40 2×80.00 2 双132.0 150 吉尔130 25.75 59.50 1 双—240 尼桑CK10G39.2576.001双—1801)轴载分析路面设计双轮组单轴载100KN⑴以设计弯沉值为指标及验算面层层底拉力中的累计当量轴次。
①轴载换算:161100ni i iisP N N 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 —轴—轮型系数,单轴—双轮组时,i=1;单轴—单轮时,按式43.031022.2iiP 计算;双轴—双轮组时,按式22.051007.1iiP ;三轴—双轮组时,按式22.081024.2iiP 计算。
轴载换算结果如表所示车型iP iiN 16)(PP N i i i解放CA10B 后轴60.85 1 3000.106 黄河JN150前轴49.00 43.03491022.2540 2.484 后轴101.6 1540696.134 交通SH361前轴60.00 43.03601022.2120 12.923 后轴2110.0022.052201007.1120118.031太脱拉138 前轴51.40 43.0340.511022.2150 1.453 后轴280.00 22.051601007.1150 0.969 吉尔130 后轴59.50 1 240 0.059 尼桑CK10G后轴76.00118002.230 161)(PP N Ni i ini 834.389注:轴载小于40KN 的轴载作用不计。
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。
路面结构设计及计算表交通量组成表总重载重前轴重后轴重后轴数后轮前轮轴距交通量车型(KN) (KN) (KN) 轮组数轮组数(cm) (KN)黄河 JN150 49 l 双单760 解放 CA10B 40 1 双单1710 东风 EQ140 1 双单760 太脱拉 138 2× 80 2 双单132 190 标准轴载0 100 1 380轴载解析路面设计以双轴组单轴载100KN作为标准轴载a.以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次。
( 1)轴载换算轴载换算采用以下的计算公式:P i()N C1C2Ni P式中: N —标准轴载当量轴次,次 / 日ni—被换算车辆的各级轴载作用次数,次/ 日P—标准轴载, KNpi—被换算车辆的各级轴载,KNK—被换算车辆的种类数c1 —轴载系数,c11 1.2(m 1),m是轴数。
当轴间距离大于 3m时,按单独的一个轴载计算;当轴间距离小于 3m时,应试虑轴数系数。
c2 :轮组系数,单轮组为, 双轮组为 1,四轮组为。
轴载换算结果如表所示:表轴载换算结果表车型p i c1 c2 n i c1c2 n i ( pi ) 4.. 35 P黄河 JN150前轴 49 1760后轴1 1 760 解放 CA10B 后轴 1 1 1710197. 东风 EQ140 后轴 1 1760 太脱拉 138前轴1190后轴801190 标准轴载380c 1c 2 n i ( p i) 4.. 35P注:轴载小于 25KN 的轴载作用不计。
(2)累计当量轴数计算依照设计规,一级公路沥青路面的设计年限为 15 年,四车道的车道系数η取,γ = % ,累计当量轴次:(1 ) t1 365 N 1N e(115)5484490 .次验算半刚性基层层底拉应力的累计当量轴次b. 轴载换算验算半刚性基基层底拉应力公式为k8N'c 1 ' c 2 'n i ( p i )i 1P式中:c 1'为轴数系数,c 1'1 2(m 1)'c2为轮组系数,单轮组为,双轮组为1,四轮组为。