工程知识之动荷载总结
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桥梁工程中桥梁荷载计算的技术要点总结桥梁工程荷载计算是设计桥梁的关键步骤之一,它对桥梁的结构安全性和可靠性有着重要的影响。
在进行桥梁荷载计算时,需要考虑多种荷载类型,包括车辆荷载、行人荷载、风荷载、温度荷载等,同时还需要根据具体的设计要求和建筑规范进行计算。
本文将总结桥梁工程中桥梁荷载计算的技术要点。
1.荷载类型在进行桥梁荷载计算时,需要考虑多种荷载类型,包括静态荷载和动态荷载。
静态荷载包括恒定荷载、活荷载和可变荷载,动态荷载包括车辆荷载、人行荷载和风荷载等。
针对不同的荷载类型,需要采用不同的计算方法和系数。
2.车辆荷载计算车辆荷载是桥梁工程中最常见的荷载类型之一。
在车辆荷载计算中,需要考虑车辆的类型、重量、尺寸、轴距、车速等因素,并根据设计要求和国家规范确定相应的荷载系数。
常用的车辆荷载模型包括单轴模型、双轴模型和多轴模型等。
3.行人荷载计算行人荷载是指在桥梁上行走的人员所施加的荷载。
在行人荷载计算中,需要考虑行人的类型、密度、分布等因素,并根据设计要求和规范确定相应的荷载系数。
通常采用行人荷载均布模型进行计算,根据行人的密度和空间布置来确定荷载系数。
4.风荷载计算风荷载是指风对桥梁结构所施加的荷载。
在风荷载计算中,需要考虑风的速度、风向、桥梁的形状、高度、横截面积等因素,并根据设计要求和规范确定相应的荷载系数。
常用的风荷载计算方法包括静风荷载和动风荷载等。
5.温度荷载计算温度荷载是指由于温度变化引起的桥梁结构的热应力和变形。
在温度荷载计算中,需要考虑环境温度、材料的线膨胀系数、桥梁结构的长度、形状等因素,并根据设计要求和规范确定相应的荷载系数。
通常采用温度梯度法和线膨胀系数法进行计算。
6.水荷载计算水荷载是指水对桥梁结构所施加的荷载,主要用于水上桥梁或涉水桥梁设计中。
在水荷载计算中,需要考虑水的流速、水深、潮汐等因素,并根据设计要求和规范确定相应的荷载系数。
常用的水荷载计算方法包括水平水压力计算、垂直水压力计算等。
土木学知识点归纳总结一、土木工程概论1.土木工程概念:土木工程是以土木为对象的工程学科,包括道路、桥梁、隧道、港口、堤坝、建筑等各种工程。
2.土木工程发展历史:从古代的筑城筑堤、修建水利工程到现代的道路、桥梁、建筑等多种工程。
3.土木工程的组成部分:基础工程、结构工程、交通工程、水利工程、建筑工程等。
二、结构力学1.受力分析:受力分析是结构力学的基础,包括静力学、动力学和变形学等内容。
2.结构设计原理:结构设计原理包括受力分析、结构设计方法、结构材料选择和构件连接等内容。
3.结构荷载:结构荷载是设计结构时需要考虑的外部作用力,包括静载和动载。
三、材料力学1.建筑材料:建筑材料包括金属材料、非金属材料、混凝土、钢材、木材等各种材料。
2.材料性能:材料性能包括强度、刚度、韧性、稳定性等各种力学性能。
3.材料应用:材料应用包括建筑结构、构件制造、施工工艺和维护保养等方面。
四、土力学1.土的工程性质:土的工程性质包括黏性、孔隙度、渗透性、压缩性、剪切强度等内容。
2.土的应力和应变:土的应力和应变包括一维、二维和三维应力状态,以及孔隙水压力和孔隙压力等内容。
3.土体稳定性:土体稳定性包括土体内部和土体与外部结构之间的稳定性。
五、岩土工程1.地基处理:地基处理包括土的改良、软基处理、地基加固等内容。
2.岩土勘察:岩土勘察是岩土工程设计的基础,包括地质勘察、地下水勘察、地基勘察等工作。
3.地下挖掘:地下挖掘包括隧道、地下室、基坑等工程,其中包括围护结构、支护结构和土体稳定等内容。
六、基础工程1.基础类型:基础类型包括浅基础、深基础、桩基础、盘承基础、拉力基础等各种形式。
2.基础设计:基础设计包括基础荷载计算、地基承载力计算、地基沉降计算等内容。
3.基础施工:基础施工包括桩基施工、盘承基础施工、浅基础施工、深基础施工等各种施工工艺。
七、结构工程1.结构形式:结构形式包括框架结构、桁架结构、梁柱结构、拱桥结构、索塔结构等各种形式。
结构力学知识点超全总结结构力学是一门研究物体受力和变形的力学学科,它是很多工程学科的基础,如土木工程、机械工程、航空航天工程等。
以下是结构力学的一些重要知识点的总结:1.载荷:结构承受的外力或外界加载的活动载荷,如重力、风荷载、地震载荷等。
2.支座反力:为了平衡结构受力,在支座处产生的力。
3.静力平衡:结构处于静止状态时,受力分析满足力的平衡条件。
这包括平面力系统的平衡、剪力力系统的平衡和力矩力系统的平衡。
4.杆件的拉力和压力:杆件受力状态分为拉力和压力。
拉力是杆件由两端拉伸的状态,压力是杆件由两端压缩的状态。
5.梁的受力和变形:梁是一种长条形结构,在实际工程中经常使用。
梁的受力分析包括剪力和弯矩的计算,梁的变形包括弯曲和剪切变形。
6.悬臂梁和简支梁:悬臂梁是一种只有一端支座的梁结构,另一端自由悬挂。
简支梁是两端都有支座的梁结构。
7.梁的挠度和渐进程度:梁的挠度是指结构在受力后发生的形变。
梁的渐进程度是指梁的挠度随着距离变化的情况。
8.板和平面受力分析:板是一种平面结构,它的受力和变形分析和梁类似。
平面受力分析是一种在平面框架结构上进行受力分析的方法。
9.斜拉索:斜拉索是一种由杆件和拉索组成的结构,它广泛应用于桥梁、摩天大楼等工程中。
斜拉索的受力分析包括张力和弯矩的计算。
10.刚度:刚度是指物体在受力作用下抵抗变形的能力。
刚度越大,物体的变形越小。
刚度可以通过杆件的弹性模量和几何尺寸进行计算。
11.弹性和塑性:结构的受力状态可以分为弹性和塑性两种情况。
弹性是指结构受力后能够恢复到原始形状的性质,塑性是指结构受力后会产生永久变形的性质。
12.稳定性和失稳:结构的稳定性是指结构在受力作用下保持原始形状的能力。
失稳是指结构在受力过程中无法保持原始形状,产生不稳定状态。
13.矩形截面和圆形截面的力学特性:矩形截面和圆形截面是两种常见的结构截面形状。
矩形截面具有较高的抗弯刚度,而圆形截面具有较高的抗剪强度。
工程力学知识点静力学分析1、静力学公理a,二力平衡公理:作用在刚体上的两个力使刚体处于平衡的充分必要条件是这两个力等值、反向、共线。
(适用于刚体)b,加减平衡力系公理:在任意力系中加上或减去一个平衡力系,并不改变原力系对刚体的效应。
(适用于刚体)c,平行四边形法则:使作用在物体上同一点的两个力可以合为一个合力,此合力也作用于该点,合理的大小和方向是以两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示。
(适用于任何物体)d,作用与反作用力定律:两物体间的相互作用力,即作用力和反作用力,总是大小相等、指向相反,并沿同一直线分别作用在这两个物体上。
(适用于任何物体)e,二力平衡与作用力反作用力都是二力相等,反向,共线,二者的区别在于两个力是否作用在同一个物体上。
2、汇交力系a,平面汇交力系:力的作用线共面且汇交与一点的平面力系。
b,平面汇交力系的平衡:若平面汇交力系的力多边形自行封闭,则该平面汇交力系是平衡力系。
c,空间汇交力系:力的作用线汇交于一点的空间力系。
d,空间汇交力系的平衡:空间汇交力系的合力为零,则该空间力系平衡。
3、力系的简化结果a,平面汇交力系向汇交点外一点简化,其结果可能是①一个力②一个力和一个力偶。
但绝不可能是一个力偶。
b,平面力偶系向作用面内任一点简化,其结果可能是①一个力偶②合力偶为零的平衡力系c,平面任意力系向作用面内任一点简化,其结果可能是①一个力②一个力偶③一个力和一个力偶④处于平衡。
d,平面平行力系向作用面内任一点简化,其结果可能是①一个力②一个力偶③一个力和一个力偶④处于平衡。
e,平面任意力系平衡的充要条件是①力系的主矢为零②力系对于任意一点的主矩为零。
4、力偶的性质a,由于力偶只能产生转动效应,不产生移动效应,因此力偶不能与一个力等效,即力偶无合力,也就是说不能与一个力平衡。
b,作用于刚体上的力可以平移到任意一点,而不改变它对刚体的作用效应,但平移后必须附加一个力偶,附加力偶的力偶矩等于原力对于新作用点之矩,这就是力向一点平移定理。
工程荷载知识点总结工程荷载是指施加在建筑物或工程结构上的外部力或荷载,是设计和施工中必须考虑的重要因素。
在建筑设计和结构工程中,荷载知识是非常重要的,它直接影响到结构的安全性和稳定性。
本文将从静态荷载和动态荷载两个方面对工程荷载的知识点进行总结。
一、静态荷载静态荷载是指固定不变的荷载,不随时间变化的荷载。
静态荷载主要包括以下几种:1. 死荷载(Dead Load):指建筑结构本身的重量和附属设备、装修、设备等的重量。
死荷载通常是固定的,可以通过建筑物的结构和材料来确定。
2. 活荷载(Live Load):指建筑物在使用过程中产生的可变荷载,如人员、家具、运输设备等。
活荷载是不固定的,需要通过具体的使用情况和规范来确定。
3. 风荷载(Wind Load):指建筑物在风力作用下所受的力。
风荷载是建筑物设计中必须考虑的重要荷载,需要根据建筑物的高度、形状、曝露度等因素进行计算。
4. 雪荷载(Snow Load):指建筑物在积雪作用下所受的力。
雪荷载是主要发生在寒冷地区的重要荷载,需要考虑建筑物的结构和地区的气候情况。
5. 地震荷载(Seismic Load):指建筑物在地震作用下所受的力。
地震荷载是建筑设计中非常重要的荷载,需要根据地震地区的地震活动程度和建筑物的结构进行计算。
以上静态荷载是建筑结构设计中必须考虑的重要因素,设计人员需要结合实际情况和相关规范来合理确定荷载值,保证建筑物的安全和稳定。
二、动态荷载动态荷载是指随时间变化的荷载,包括以下几种:1. 车辆荷载:指建筑物和桥梁在车辆行驶时所受的力。
车辆荷载是桥梁设计中需要考虑的重要荷载,需要根据车辆种类、速度、车辆荷载分布等因素进行计算。
2. 设备振动:指建筑物在设备运行时所受的振动力。
设备振动是对建筑物结构稳定性的一种考验,需要根据设备运行情况和建筑结构进行分析和计算。
3. 人员荷载:指建筑物在人员行走、跳跃等活动时所受的力。
人员荷载是对建筑物结构的一种动态荷载,需要考虑人员密度、活动频率等因素进行计算。
结构相关常识知识点总结结构是指构成物体的各个组成部分之间的相互关系和相互作用。
在工程和建筑领域中,结构的设计与构建是非常重要的工作。
下面将讨论一些与结构相关的常识知识点。
1. 结构的分类结构可以根据其构造方式和用途进行分类。
按照构造方式可分为框架结构、壳体结构、梁板结构等。
按照用途可分为建筑结构、桥梁结构、隧道结构等。
框架结构是由若干构件通过节点连接而成,能够承受外部荷载的作用。
壳体结构是由曲面或曲线构成的,能够承受均布荷载的作用。
梁板结构是由梁和板组成,通常用于建筑的屋顶和地板。
2. 结构的荷载荷载是指作用在结构上的外部力量,包括静载荷和动载荷。
静载荷包括自重、温度变化、地震、风压等,动载荷包括车辆荷载、行人荷载等。
结构工程师需要根据设计要求和实际情况,对不同类型的荷载进行合理的计算和考虑,以保证结构的安全性和可靠性。
3. 结构设计的原则结构设计的原则包括合理性、安全性、可靠性和经济性。
合理性是指结构设计应符合工程力学和材料力学的原理,安全性是指结构在使用寿命内不会发生破坏,可靠性是指结构在设计寿命内能够保持稳定性和承载能力,经济性是指在满足设计要求的前提下,尽可能减少建造成本。
4. 结构材料结构材料包括钢材、混凝土、木材、玻璃钢等。
钢材具有高强度和良好的可塑性,常用于桥梁和高层建筑的结构。
混凝土具有良好的耐久性和抗压性,常用于建筑、水利和道路工程的结构。
木材具有轻质和易加工的优点,常用于民用建筑和桥梁的结构。
玻璃钢具有优异的耐腐蚀性和绝缘性能,常用于化工、冶金和环保设施的结构。
结构材料的选择应根据结构要求、环境条件和经济考虑进行合理的选用和搭配。
5. 结构构件的连接结构构件的连接包括焊接、螺栓连接、铆接、粘接等。
焊接是将金属材料通过熔化熔接在一起的方法,常用于钢结构的连接。
螺栓连接是通过螺栓和螺母将构件连接在一起的方法,常用于钢结构和木结构的连接。
铆接是将铆钉通过加热冷却来连接构件的方法,常用于钢结构的连接。
土木工程知识点-关于建筑施工模板的荷载讲解(1)、恒荷载模板及其支架自重G1,新浇筑混凝土自重G2,钢筋自重G3,新浇筑混凝土作用于模板侧压力G4。
(2)、活荷载施工人员及设备荷载Q1振捣混凝土时产生的荷载Q2倾倒混凝土时,对垂直面模板产生的水平荷载Q3(3)、活荷载取值当计算模板和直接支承模板的小梁时,均布活荷载可取2.5kN/m2,再用集中荷载2.5kN进行验算,比较两者所得的弯矩值取其大值;当计算直接支承小梁的主梁时,均布活荷载标准值可取1.5kN/m2;当计算支架立柱及其他支承结构构件时,均布活荷载标准值可取1.0kN/m2。
对大型浇筑设备,如上料平台、混凝土输送泵等按实际情况计算;采用布料机上料进行浇筑混凝土时,活荷载标准值取4kN/m2。
(4)、风荷载风荷载标准值应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009)中的规定计算,其中基本风压值应按该规范附表D.4中n=10年的规定采用,并取风振系数。
(5)、荷载设计值1)、计算模板及支架结构或构件的强度、稳定性和连接强度时,应采用荷载设计值(荷载标准值乘以荷载分项系数)。
2)、计算正常使用极限状态的变形时,应采用荷载标准值。
3)、钢面板及支架作用荷载设计值可乘以系数0.95进行折减。
当采用冷弯薄壁型钢时,其荷载设计值不应折减。
有人认为建立新形式的标准化始走向建筑和谐的唯一道路,并且能用建筑技术加以成功地控制.而我的观点不同,我要强调的是建筑最宝贵的性质是它的多样化和联想到自然界有机生命的生长.我认为着才是真正建筑风格的唯一目标.如果阻碍朝这一方向发展,建筑就会枯萎和死亡.要使建筑结构适合于环境,要注意到气候,地位和四周的自然风光,在结合目的来考虑的一切因素中,创造出一个自由的统一的整体,这就是建筑的普遍课题,建筑师的才智就要在这个可提到完满解决上体现。
荷载总结归纳荷载是指施加到结构或系统上的外力、重力或其他载荷,它对于结构的安全性和稳定性至关重要。
在工程设计和分析中,对于各种类型的荷载进行系统的总结和归纳,可以为结构设计和评估提供重要的依据。
本文将对一些常见的荷载进行总结归纳,并分析其在工程中的应用。
一、静态荷载静态荷载是指施加到结构上的恒定或不随时间变化的荷载。
在结构分析和设计中,常见的静态荷载包括:1. 自重荷载:指物体本身所受的重力荷载。
自重荷载在各种结构分析和设计中都应被考虑,如建筑物的地基承载力计算、桥梁的强度设计等。
2. 弯矩荷载:指施加在结构上产生弯曲作用的荷载。
例如,悬臂梁的自重和外加重力荷载都可以产生弯矩荷载。
3. 剪力荷载:指施加在结构上产生剪切作用的荷载。
例如,剪力墙在地震作用下承受的剪力荷载。
4. 水平荷载:指施加在结构上产生水平力的荷载。
例如,风荷载和地震作用都是常见的水平荷载。
风荷载对于建筑物的抗风能力评估和设计非常重要。
5. 温度荷载:指由于温度变化引起的结构应力和变形。
温度荷载在管道、炉膛等工程中需要考虑。
二、动态荷载动态荷载是指施加到结构上的随时间变化的荷载。
常见的动态荷载包括:1. 振动荷载:指由于机械设备、交通运输等所产生的振动力。
例如,高速列车过境对桥梁结构所产生的振动荷载。
2. 冲击荷载:指短时间内施加到结构上的高冲击力。
例如,起重机吊车卸载时产生的冲击荷载。
3. 施工荷载:指在建筑物或其他结构施工过程中所施加的荷载。
例如,在大型施工项目中,施工机械和材料在施工过程中对结构的荷载。
三、变动荷载变动荷载是指随时间变化且具有不确定性的荷载。
常见的变动荷载包括:1. 雪荷载:指积雪对建筑物或其他结构的荷载。
根据地区和季节的不同,雪荷载会有所变化。
2. 沉积物荷载:指沉积物对河床、堤坝等水利工程的荷载。
沉积物荷载的变化会影响水利结构的稳定性。
3. 人员荷载:指人员在建筑物或其他结构上的荷载。
例如,楼梯、平台等人员活动区域的设计需要考虑人员荷载。
知识点动荷载及疲劳强度动荷载是指结构在运行过程中由于外部作用力引起的变化荷载。
疲劳强度是指结构在受到周期性加载后发生疲劳破坏的能力。
动荷载和疲劳强度是结构工程中非常重要的两个概念,对于结构的设计和运行具有重要意义。
动荷载的特点是荷载大小和方向在时间上的变化。
结构在运行过程中,会受到各种荷载的作用,如车辆行驶在桥梁上、风压、地震等。
这些荷载的大小和方向会随着时间发生变化,因此需要考虑结构在动荷载作用下的响应。
动荷载的研究主要包括确定荷载的大小、作用方向以及作用时间和频率等。
疲劳强度是指结构在受到周期性加载后发生疲劳破坏的能力。
当结构受到周期性加载时,由于材料的应力和应变会发生变化,导致结构的应力集中,进而引发疲劳破坏。
疲劳强度是评估结构疲劳寿命的指标,通常用疲劳极限、疲劳寿命和疲劳防护系数来描述。
在结构设计中,动荷载和疲劳强度是必须考虑的因素。
对于动荷载,通常采用静态荷载与动态荷载的组合进行设计,以保证结构在不同荷载作用下的安全性和稳定性。
对于疲劳强度,需要对结构进行疲劳寿命分析和疲劳强度计算,以确定结构的设计寿命和疲劳极限。
在进行动荷载和疲劳强度的计算和分析时,需要考虑材料的疲劳性能和结构的几何形状等因素。
对于材料的疲劳性能,通常采用疲劳试验来确定材料的疲劳极限和寿命。
对于结构的几何形状,需要考虑结构的应力集中和应力分布情况,以确定结构在不同位置的疲劳强度。
在实际工程中,动荷载和疲劳强度的计算和分析是非常复杂的。
其中包括结构的动力响应分析、疲劳寿命预测和疲劳强度校核等。
为了保证结构的安全性和可靠性,需要采用合适的方法和工具进行动荷载和疲劳强度的计算和分析。
总之,动荷载和疲劳强度是结构工程中非常重要的概念,对于结构的设计和运行具有重要意义。
在进行动荷载和疲劳强度的计算和分析时,需要考虑材料的疲劳性能和结构的几何形状等因素。
通过合理的设计和计算,可以保证结构在动荷载作用下具有足够的安全性和稳定性。
工程力学知识点静力学分析1、静力学公理a,二力平衡公理:作用在刚体上的两个力使刚体处于平衡的充分必要条件是这两个力等值、反向、共线.(适用于刚体)b,加减平衡力系公理:在任意力系中加上或减去一个平衡力系,并不改变原力系对刚体的效应.(适用于刚体)c,平行四边形法则:使作用在物体上同一点的两个力可以合为一个合力,此合力也作用于该点,合理的大小和方向是以两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示。
(适用于任何物体) d,作用与反作用力定律:两物体间的相互作用力,即作用力和反作用力,总是大小相等、指向相反,并沿同一直线分别作用在这两个物体上。
(适用于任何物体)e,二力平衡与作用力反作用力都是二力相等,反向,共线,二者的区别在于两个力是否作用在同一个物体上。
2、汇交力系a,平面汇交力系:力的作用线共面且汇交与一点的平面力系.b,平面汇交力系的平衡:若平面汇交力系的力多边形自行封闭,则该平面汇交力系是平衡力系。
c,空间汇交力系:力的作用线汇交于一点的空间力系。
d,空间汇交力系的平衡:空间汇交力系的合力为零,则该空间力系平衡。
3、力系的简化结果a,平面汇交力系向汇交点外一点简化,其结果可能是①一个力②一个力和一个力偶.但绝不可能是一个力偶。
b,平面力偶系向作用面内任一点简化,其结果可能是①一个力偶②合力偶为零的平衡力系c,平面任意力系向作用面内任一点简化,其结果可能是①一个力②一个力偶③一个力和一个力偶④处于平衡。
d,平面平行力系向作用面内任一点简化,其结果可能是①一个力②一个力偶③一个力和一个力偶④处于平衡。
e,平面任意力系平衡的充要条件是①力系的主矢为零②力系对于任意一点的主矩为零。
4、力偶的性质a,由于力偶只能产生转动效应,不产生移动效应,因此力偶不能与一个力等效,即力偶无合力,也就是说不能与一个力平衡。
b,作用于刚体上的力可以平移到任意一点,而不改变它对刚体的作用效应,但平移后必须附加一个力偶,附加力偶的力偶矩等于原力对于新作用点之矩,这就是力向一点平移定理。
一、动荷载与静荷载的区别
1、概念
(1)、动荷载:荷载在在作用过程中随时间快速变化其本身不稳定(包括大小、方向等)在荷载的作用下,结构内各个质点具有不可忽视的加速度,在动荷载作用下,若结构的动应力不超过比列极限,胡克定律任然适用。
(2)、静荷载:作用在结构上的荷载是从零开始缓慢增加,在加载过程中,结构内各质点的加速度很小,可以忽略不计,应力不超过比列极限,胡克定律任然适用.
2、两者的主要区别
(1)、受载体内部各质点的加速度方面:
静荷载:受载体内各质点加速度非常小可以忽略,那么可以理解为此加速度的大小几乎为零,而方向是几乎保持不变的。
动荷载:使受载体内各个质点具有不可忽视的加速度。
(2)、荷载自身的加速度方面:
静荷载:随时间的变化,其自身加速度大小几乎为零,方向几乎不变。
例如:恒载(如自重)和加载变化缓慢以至可以略去惯性力作用的准静载(如锅炉压力)。
动荷载:随时间的变化,其自身的加速度不可忽略,此加速度的变化可以表现在如下三个方面:
①加速度大小变化,方向不变,即荷载的大小变化,方向不变;
②加速度大小不变,方向变化,即荷载的大小不变,方向变化;
③加速度大小变化,方向也变化,即荷载大小方向都在变化。
例如:短时间快速作用的冲击载荷(如空气锤)、随时间作周期性变化的周期载荷(如空气压缩机曲轴)和非周期变化的随机载荷如汽车发动机曲轴)。
(3)、从应力—应变的性质分析:
静荷载:在比例极限内,应力等于应变乘以弹性模量。
动荷载:在比例极限内,应力等于应变乘以弹性模量再乘以动力系数(动力系数有动静法可求得)。
二、动荷载的分类
1、据照动荷载的作用特点可分为三类荷载:
(1)、单一的、大脉冲的动荷载,如爆破、爆炸所产生的荷载,其特点为只有一个脉冲作用且作用持续时间很短,振幅在短时间内衰减为零;
(2)、多次重复的微幅振动的动荷载(也可称为疲劳荷载),如列车荷载的振动作用。
其特点为以一定振幅和周期往复循环的特点;
(3)、有限次数的、无规律的振动的动荷载,如地震引起的振动作用。
2、根据动荷载随时间变化的规律常分为:
(1)、周期荷载
①简谐荷载
最简单,最重要,其变化规律可用正弦或余弦函数表示.一般有旋转的设备(如水轮机、电动机、电机等)在运转时都会生这种荷载。
如图1—1所示:
(图1-1)
②非简谐荷载
凡有曲柄连杆的机器(如活塞式压缩机、柴油机、锯机等)在运转时都会产生这种荷载.如图1—2所示:
图1—2
(2)、非周期荷载
①冲击荷载
这类荷载作用时间很短,荷载值急剧减小(或增大),如爆炸荷载属于这类。
如图1—3所示:
图1—3
②突加荷载
以某一恒值突然施加于结构上并保持不变.锻锤和打桩机所产生的荷载,在结构上突然施加(或卸除)重物,吊车制动力对厂房的作用等。
如图1-4所示:
图1—4
(3)、随机荷载
在将来任一时刻的数值无法事先确定.不能用数学式定义,但不能理解为无规律、杂乱无章;应采用概率论和数理统计的方法,从统计方面来进行定义。
地震荷载和风荷载是其典型例子。
图1—5为地震时记录到的
地震加速度:
图1—5
三、动荷载对路面破坏的形式
纵向裂缝
横向裂缝
1、裂缝 定义:早期病害的主要表现形式
裂缝的分类:
(1)、横向裂缝
导致原因:是车辆严重超载行驶、应力集中、基层温缩或干缩造成的。
(2
)、纵向裂缝
导致原因:路基压实度不够、温度的骤变、施工裂缝开裂.
(3)、滑移裂缝
定义:路面面层的滑移裂缝出现在诸如交叉口、急弯道处和经常刹车处,这是由于层间滑动和黏结不良引起的。
如果范围较大, 其原因就可能是黏层油不多,
或面层使用了软质石料, 石料压碎后造成黏结不良并增
加滑移.其呈现的形式大部分为U
型。
导致原因:
① 沥青混凝土路面面层与基层之间的粘结不是很牢靠;
②
车辆加速、刹车这种能给路面带来较大水平作用力的行为。
(4)
、龟状裂缝
(5)、网状裂缝
定义:网裂是指缝宽1毫米以上或缝距40
厘米以下,面积在1平方米以上的网状裂缝。
导致原因:
① 在大交通量大荷载车辆的重复作用下,沥青路面结构承受能力降低产生疲劳破坏;
② 由于沥青混凝土面层之间的粘结力太小使得他们之间不能作为一个整体共同去承受作用力,在加上车辆作用使得底层的拉应力增大从而使得路面疲劳而开裂;
③ 沥青混凝土面层混和材料存在质量缺陷,在水和高温下就会出现扣浆和龟裂等剪切破坏现象。
2、车辙
定义:车辙是行车道上轮迹带上产生的永久变形,由轮迹的凹陷及两侧的隆起组成。
(1)、车辆动荷载对沥青路面破坏作用的研究、车辙的危害车辙的出现严重影响了路面的使用寿命和服务质量,也给道路使用者造成了诸多安全隐患:
①影响路面的平整度,降低了行车的舒适性;
②轮迹处的沥青层厚度变薄,削弱了沥青层及路面结构的整体强度,从而易于诱发各种病害,如网裂、水损坏等;
③雨天路表排水不畅,降低了路面的抗滑能力,甚至会由于车辙集水而导致车辆漂滑冬天车辙内存积水,凝结成冰,路面抗滑能力下降,影响高速行车的安全;
④车辆在超车或更换方向时容易失去控制,影响车辆操纵的稳定性。
3、麻面
定义:沥青混凝土表面局部缺浆、粗糙或有许多小凹坑.
4、搓板
定义:是具有规律的凹陷.
5、坑槽
定义:路面坑槽指的是在行车作用下,路面骨料局部脱落而产生的坑洼。
导致原因:
(1)、轻微病害没有得到及时处理,造成局部发生网裂,松散,在交通荷载、雨水等作用下形成坑槽;(2)、车辆滴油漏油侵蚀沥青路面,使沥青混合料离析,沥青膜剥落,造成路面局部松散,进而出现坑槽。
坑槽的分类:
(1)、表面坑槽:一般是降雨过程中雨水会进入并滞留在表面层沥青混凝土的空隙中。
在大量快速行车的动荷载作用下,一次一次产生的动水压力空隙水压力使沥青从碎石表面剥落下来,局部沥青混凝土变得松散,碎石被车轮甩出,路面产生坑槽,无论表面层沥青混凝土是密实式的还是半开式的,都会产生这类表面层的坑槽.
(2)、表面层和中面层同时产生坑洞以及局部表面产生网裂和形变:降水过程中,如自由水渗入并滞留在表面层和中间层内,在大量的行车动荷载荷下致使此两层内沥青混凝土中部分碎石上的沥青剥落,导致表面产生网裂、形变下陷和向外侧推挤,或产生坑陷。
(3)、叩浆、网裂、坑槽:如果水透过沥青面层两层式或三层式滞留在半刚性基层顶面,在大量行车动荷载作用下,自由水产生很大的压力并冲刷基层混合料表层的细料,形成灰白色浆,灰浆被行车压叩到路表面。
在灰浆数量大的情况下,可能立即产生坑槽,在数量小的情况下,可使路面网裂或变形。
6、松散
定义:路面松散指的是由于结合料粘性降低或消失,路面在行车作用下集料从表面脱落的现象。
7、壅包
定义:壅包指沥青面层因受行车推挤而形成局部隆起的现象.
导致原因:
(1)、沥青面层中沥青含量过多、粘度和软化点偏低,矿料级配不良,细料偏多,致使面层材料自身的高温抗剪强度不足,在行车作用下产生壅包;
(2)、基层局部含水量过大,水分滞留于基层,或基层浮土过多,或透层沥青洒布不合要求等原因,影响面层和基层之间的结合,在行车水平力的作用下,使路面产生推移而形成局部不规则隆起的变形;
(3)、由于基层局部强度不足或水稳性不好,使基层松软在行车作用下,形成局部壅包。
8、啃边
定义:由于雨水的侵蚀和车辆行驶时对路面边缘的啃蚀作用,使原路损坏,这种破坏现象叫啃边。