道路工程概论ppt课件
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第2-8章柔性路面设计§8-1 行车荷载的分析一、标准轴载和水平荷载1.当量圆面积汽车行驶对路面作用有垂直力和水平力,并伴有动力作用。
通常把轮胎与路面接触的椭圆面化为等面积的圆——当量圆,其面积A可用下式计算:P=Ap汽车后轴一侧的双轮荷载用一个或两个当量圆均布荷载代替,称为单圆或双圆荷载图式。
如图2-8-1所示。
双圆荷载图式中单轮当量圆的直径d用下式计算:d=2.标准轴载(垂直力)柔性路面设计以双轮组单轴载100kN和60kN为标准荷载,以BZZ-100和BZZ-60表示。
(1)BZZ-100为高速公路和一、二级公路路面的设计标准轴载;(2)BZZ-60为三、四级公路路面的设计标准轴载。
标准轴载的设计参数列于表2-8-1。
标准轴载计算参数表2-8-13.水平荷载行驶的车轮对路面上作用有水平力,它与路面的摩擦系数f有关。
单位面积上的水平力为:=⋅g f p式中:f——路面摩擦系数。
路面摩擦系数除了与路面构造和干湿状态等因素外,主要与汽车的停驻、行驶和制动状态有关。
摩擦系数f值分别为0.05~0.1、0.2和0.5。
车轮水平力的图解如图所示。
二、轴载换算路面上行驶有各种类型的车辆,设计时需要换算为标准轴载。
现行《公路沥青路面设计规范》轴载换算方法为:(1) 当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时,凡轴载大于25kN 的各级轴载(包括车辆的前、后轴) i P 的作用次数i n ,应按下述公式换算成标准轴载P 的当量作用次数N 。
4.35121Ki i i P N C C n P =⎛⎫=⋅ ⎪⎝⎭∑当轴间距大于3m 时,应按单独的一个轴载计算,此时轴数系数为m ;当轴间距小于3m 时,按双轴或多轴计算,轴数系数按下式计算:C m 11121=+-.()C 2为轮组系数,单轮组为6.4,双轮组为1,四轮组为0.38。
(2) 当进行半刚性基层层底拉应力验算时,凡轴载大于50kN 的各级轴载(包括车辆的前、后轴)的作用次数in ,应按下述公式换算成标准轴载P 的当量作用次数N '。