第六章行车荷载讲解学习
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车道荷载和车辆荷载讲解
车道荷载和车辆荷载是在道路工程设计和车辆运输中经常涉及的概念。
车道荷载是指道路能够承受的最大荷载,而车辆荷载则是指车辆本身的重量。
下面将详细解释这两个概念。
首先,车道荷载是指道路能够承受的最大荷载。
在道路工程设计中,为了确保道路的安全和可靠性,需要考虑道路的荷载能力。
车道荷载的计算是基于道路类型、路基材料、设计期限、交通流量和车辆类型等因素进行的。
通常,工程师会根据这些因素来确定道路的设计强度和厚度,以确保道路能够承受预期的荷载。
其次,车辆荷载是指车辆本身的重量。
车辆荷载是在运输过程中对道路施加的荷载,它由车辆自身的重量以及所装载货物的重量决定。
车辆荷载的合理控制对保障道路安全和延长道路使用寿命至关重要。
如果车辆荷载超过道路的承载能力,将会对道路造成损害,甚至导致道路的坍塌和事故的发生。
因此,合理限制车辆荷载是非常重要的。
在实际运输中,车辆荷载的控制可以通过重量限制和检查站来实现。
重量限制是指对车辆荷载施加一定的上限,以确保车辆不会超过道路的承载能力。
检查站则是在道路上设置的检查点,用于检查车辆的荷载是否超过限制。
这些措施有助于保护道路不受过载运输的影响。
总而言之,车道荷载和车辆荷载是道路工程设计和车辆运输中必须考虑的重要因素。
合理确定车道荷载和限制车辆荷载有助于确保道路的安全和可靠性。
我们应该加强对这些概念的理解,并在实际运输中遵守相关规定,以保护道路的完好和行车安全。
第二章2-1 车辆荷载的分析一、车辆的类型:1.小型客车:包括小卧车、小面包车等,它们的车速高,重量小,总重一般大于12KN,最高车速一般大于100km/h,6m长,2m高,1.8宽.2.大型客车:用于城市交通或城乡运营,有些地方还使用铰接式大客车。
满载重量一般大于100KN,最小车速常不小于60km/h3. 载货汽车:有一般载货汽车、自卸汽车牵引车及被牵引的拖挂车、平板车和集装箱车等。
一般总重为50~150KN,最高车速约为70-80km/h.自卸车总重为150~500KN以上,多用于矿山内部运输及施工工地的材料运输,一般不作长途运输,最高车速约为40-50km/h.牵引车自重约为50KN,被牵引的拖挂车,平板车,集装箱车的最大重量大于1000KN.在路面设计中,一般将特种工程车辆视为载货汽车.在路面结构设计及路基稳定性验算中,主要考虑大型客车及载货汽车的作用。
而在评定路面的表面特性(如平整度,抗滑性)时,应考虑小车高速行驶的安全性和舒适性.变差系数:标准离差与静载的比值。
通常变差系数﹤0.3动荷载与静载的比值称为冲击系数µ,µ常为1.3(在较平整路面上,车速50km/h时)设计时:设计轮载=µ·静轮载二、轮载作用的瞬时性:使路面变形量↓,意味着路面结构的抗变形能力(刚度)和强度↑行车以一定速率行经路面时,路表面上任一点所经受轮载的时间很短,通常只有0.01-0.1秒。
路表面下不同深度处应力持续作用时间稍长些,但仍很短。
见P14如此短的荷载作用时间,使路面结构中的应力来不及传递分布,其变形不会像静载时那样充分。
美国公路工作者协会(AASHO)曾经做过试验发现:不同车速下沥青路面和水泥混凝土路面表面的变形进行过实测,表明:当车速由3.2km/h→56km/h时,柔性路面的总弯沉量f(变形)减少了36-38%;而当车速由3.2km/h→96.7km/h时,刚性路面的板角挠度f和板边应变量ε降低了29%左右。
行车荷载汽车是路基路面的服务对象,路基路面的主要功能是长期保证车辆快速、安全、平稳地通行。
汽车荷载又是造成路基路面结构损伤的主要成因。
因此,为了保证设计的路基、路面结构达到预计的功能,具有良好的结构性能首先应对行驶的汽车进行分析,包括汽车轮重与轴重的大小与特性;不同车型车轴的布置;设计期限内,汽车轴型的分布以及车辆通行量逐年变化的规律;汽车静态荷载与动态荷载特性比较等。
一、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。
小客车自身重量与满载总重都比较轻,但车速高,一般可达120km/h,有的高档小车可达200km/h以上;中客车一般包括6个座位至20个座位的中型客车;大客车一般是指20个座位以上的大型客车(包括铰接车和双层客车),主要用于长途客运与城市公共交通。
货车又分为整车、牵引式挂车和牵引式半挂车。
整车的货厢与汽车发动机为一整体;牵引式挂车的牵引车与挂车是分离的,牵引车提供动力,牵引后挂的挂车,有时可以拖挂两辆以上的挂车;牵引式半挂车的牵引车与挂车也是分离的,但是通过铰接相互连接,牵引车的后轴也担负部分货车的重量,货车厢的后部有轮轴系统,而前部通过铰接悬挂在牵引车上。
货车总的发展趋向是向大吨位发展,特别是集装箱运输水陆联运业务开展之后,货车最大吨位已超过40—50t,汽车的总重量通过车轴与车轮传递给路面,所以路面结构的设计主要以轴重作为荷载标准。
在道路上行驶的多种车辆的组合中,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,有时可以不计。
但是在考虑路面表面特性要求时,如平整性、抗滑性等,以小汽车为主要对象,因为小车的行驶速度高,所以要求在高速行车条件下具有良好的平稳性与安全性。
二、汽车的轴型无论是客车还是货车,车身的全部重力都通过车轴上的轮子传给路面,因此,对于路面结构设计而言,更加重视汽车的轴重。
由于轴重的大小直接关系到路面结构的设计承载力与结构强度,为了统一设计标准和便于交通管理,各个国家对于轴重的最大限度均有明确的规定。
6 汽车及人群荷载6.0.1 汽车荷载分为公路—Ⅰ级和公路—Ⅱ级两个等级。
汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成。
车道荷载由均布荷载和集中荷载组成。
桥梁结构整体计算应采用车道荷载;桥梁局部加载及涵洞、桥台台后汽车引起的土压力和挡土墙上汽车引起的土压力等的计算应采用车辆荷载。
车辆荷载与车道荷载的作用不得叠加。
6.0.2 汽车荷载等级应符合表6.0.2规定。
表6.0.2 汽 车 荷 载 等 级公路等级高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路汽车荷载等级 公路—Ⅰ级 公路—Ⅰ级 公路—Ⅱ级 公路—Ⅱ级 公路—Ⅱ级汽车荷载等级的选用应根据公路等级和远景发展需求确定。
一条公路上的桥涵宜采用同一汽车荷载等级。
6.0.3 公路—Ⅰ级汽车荷载的车道荷载的计算图式如图6.0.3。
图6.0.3 车道荷载1 均布荷载标准值为5.10=K q kN/m 。
2 集中荷载标准值K P 按以下规定选取:桥梁计算跨径j L ≤5m 时,=K P 180kN ;桥梁计算跨径≥j L 50m 时,=K P 360kN ;桥梁计算跨径5<j L <50时,K P 值采用直线内插求得。
计算剪力效应时,上述均布荷载和集中荷载的标准值应乘以1.2的系数。
3 桥梁设计时,应根据本标准第6.0.4条确定的设计车道数布置车道荷载。
每条设计车道上均应布置车道荷载:纵向:均布荷载标准值K q 沿桥梁纵向可任意截取,并满布于使结构产生最不利荷载效应的同号影响线上;集中荷载标准值K P 则作用于相应影响线中一个影响线峰值处。
横向:均布荷载和集中荷载都均匀分布在设计车道3.5m 宽度内。
6.0.4 公路—Ⅰ级汽车荷载的车辆荷载以一辆标准车表示,其主要技术指标应符合表6.0.4-1规定。
表6.0.4-1 车辆荷载主要技术指标项 目 单 位 技 术 指 标车辆重力标准值 kN 550 前轴重力标准值 kN 30 中轴重力标准值 kN 2×120 后轴重力标准值 kN 2×140 轴 距 m 3+1.4+7+1.4轮 距 m 1.8 前轮着地宽度及长度 m 0.3×0.2 中、后轮着地宽度及长度 m 0.6×0.2 车辆外形尺寸(长×宽)m15×2.5车辆荷载在每条设计车道上布置一辆单车。