行车荷载(朱明浩、叶庭庭).ppt

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1、第一节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原因。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，首先应对形式的汽车进行分析，包括汽车轮载与轴载的大小与特性；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、车辆种类2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个座至20个座位的中型客车。大客车：一般是指20个座位以上的

2、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。整车：整车的货厢与汽车发动机为一整体。牵引式挂车：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：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。3铰接车整车4牵引式挂车牵引式半挂车5汽车的总荷载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载作为荷载标准。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，

3、有时可以不计。但是在考虑路面表面特性要求是，如平整性、抗滑性等，以小汽车为主要对象，因为小汽车的行驶速度高，所以要求在高速行车条件小具有良好的平稳性与安全性。6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，更加重视汽车的轴载。由于轴载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与交通管理，各个国家对于轴载的最大限度均有明确的规定。据国际道路联合会1989年公布的统计数据，在141个成员国和地区中，轴限最大的为140kN,近40%执行100kN轴限，我国公路与城市道路路面设计规范中均以100kN作为设计标

4、准轴重。通常认为我国的道路车辆轴限为100kN。二、汽车轴型7通常，整车形式的客、货车车轴分前轴和后轴。绝大部分车辆的前轴为两个单轮组成的单轴，轴载约为汽车总重力的1/3。极少数汽车的前轴由双轴单轮组成，双前轴的轴载约为汽车总轴载的一半。汽车的后轴有单轴、双轴和三轴三种，大部分汽车后轴由双轮组成，只有少量车型由单轮组成后轴。每一根后轴的轴载大约为前轴轴载的两倍。目前，在我国公路上行驶的货车的后轴轴载，一般在60~130kN范围内，大部分在100kN以下。89三、汽车对道路的静态压力汽车对道路的作用可分为停驻状态和行驶状态。当汽车处于停驻状态时，对路面的作用力为静态压力，

5、主要是由轮胎传给路面的垂直压力p，它的大小受下述因素的影响。（1）汽车轮胎的内压力pi（2）轮胎的刚度和轮胎与路面接触的形态（3）轮载的大小10汽车轮胎的内压力货车轮胎的标准静内压力：一般在0.4－0.7MPa范围内。通常轮胎与路面接触面上的压力p略小于内压力pi,约为(0.8－0.9)pi。在轮胎软而旧，或轮载超荷，或实际内压力比标准低很多，接触压力p才达到(1.1－1.3)pi.车轮在行驶过程中，内压力会因轮胎充气温度升高而增加，因此，滚动的车轮接触压力也有所增加，达到(0.9－1.1)pi.11轮胎的刚度随轮胎的新旧程度而有别，接触面的形态和轮胎的花纹也会影响接触

6、压力的分布，一般情况下，接触面上的压力分布是不均匀的。不过在路面设计中，通常忽略上述因素的影响。而直接取内压力作为接触压力，并假定在接触面上压力是均匀分布的。1213双圆荷载当量圆的直径和半径P－作用在车轮上的荷载p－轮胎接触压力δ－接触面当量圆半径当量圆半径：14双圆荷载当量圆直径单圆荷载当量圆直径在标准轴载BZZ-100的P=100/4kN，p=700kPa，则d=0.213m，D=0.302m。对于双轮组车轴，每一侧的双轮用一个圆表示，称为单圆荷载；则称双圆荷载。其当量圆直径分别按下式计算：15四、运动车辆对道路的动态影响一、行驶状态的汽车除了施加给路面垂直静压力

7、之外，还给路面施加水平力、振动力。这些动力影响还有瞬时性的特征。二、汽车在道路上等速行驶，车轮受到路面给它的滚动摩阻力，路面也相应受到车轮施加于它的一个向后的水平力；三、汽车在上坡行驶，或者在加速行驶过程中，为了克服重力与惯性力，需要给路面施加向后的水平力，相应在下坡行驶或者在减速行驶过程中，为了克服重力与惯性力的作用，需要给路面施加向前的水平力。四、汽车在弯道上行驶，为了克服离心力，保持车身稳定不产生侧滑，需要给路面施加侧向水平力。汽车起动和制动过程中，施加于路面的为水平力。16附着系数车轮施加于路面的各种水平力值与车轮的垂直压力，以及