路面設計~02章車輛與交通講稿(文件)
【正文】 的軸載換算公式為 : 路面 設計原理與 方法 第 17頁 NN PP122116???? ??? （ 249） 如需將雙后軸換算成單后軸，由于α≠ 1， 軸載換算系數(shù)將隨荷位，荷載大小、板厚和模量比而變。 由表 216 可知，α值受 Ec/ Es、 h 的影響較大。因此，路面橫斷上各點所受到的軸載作用次數(shù)僅為通過該斷面軸載總數(shù)的一部分。 34 當量 單輪 荷載 167。假定路面厚度 t小于或等于 d/2時不發(fā)生應力重迭。 ＡOｈＳ ｄ ? ?? ? 由 雙 輪 荷 載 在 點 及 點 的 應 力 為：ＡO Af PhPh SfPh SOd ddds??? ??????????????????/ ///2 22 222 2 22 2 ? ?? ?? ?由 當 量 荷 載 產(chǎn) 生 的 應 力 為：令 單 輪 應 力 等 于 點 及 點 的 應 力∶ｓ（ ）（ ） O ? s ss Odd ds AddfPhAPPS h SPPS h????????? ???22 2 22 21 21 4// 2．柔性路面等彎沉的 ESWL 【美國工程師兵團法】 柔性路面等彎沉的 ESWL的基本原理是：多輪荷載在已知深度處的彎沉與當量單輪荷載在相同位置處產(chǎn)生的位移相同。 。但不同的深度有不路面 設計原理與 方法 第 19頁 同的 ESWL 3．剛性路面的 ESWL 【荷載分類指數(shù)法（ LCN）】 由接觸面積和輪距求出折減系數(shù)。在 d/2與 Sd之間，荷載對數(shù)與厚度的對數(shù)成直線關系。 5． EWLF的概念 某一具體車型產(chǎn)生的破 壞數(shù)值與標準車型產(chǎn)生的相同的破壞的相對關系。這一系數(shù)同各種軸載的累計作用次相乘，可得到路面結構橫斷上各點受到的疲勞作用次數(shù)。為了實用的方便，板中時取α＝ ，板邊時取α＝ . （四）輪跡橫向分布系數(shù) 隨著疲勞概念在路面結構設計中得到應用，路面在使年限內所受的各種軸載累計作用次數(shù)成為荷載因素方面的設計參數(shù)之一。 表 2— 16 荷位 板中 板邊 Ec/Es 375 125 375 125 n2n1 m1m2 A2/A1 Pn n2 1? 6T 13T hmm1 2? 19cm 23cm ? 平均 ? α有大于和小于 1 的情況，主要同雙后軸產(chǎn)生的應力并非都大于單后軸的有關。 （三）軸載換算公式 將式（ 241）代入式（ 239），可得出疲勞壽命同輪（軸） 載、板厚和路面結構剛度的關系式： ?????? ??? snmhPAN ? (242) 同一路面結構（即 Ec/Es、σ f 和 h ）和輪（軸）載 P P2 作用下，其疲勞壽命均可按上式估計： ?????? ??? snmhPAN ? 1 1111 (243) ?????? ??? snmhPAN ?lglg115 2 2222 (244) 兩式均遵守同一損壞標準，故（ P1， N1）和（ P2， N2）是等效的。 應用單、雙兩種軸載作用于板橫縫邊緣種板中部時的有限元計算結果，按式（ 241）的形式進行回歸，可求得相應的回歸系數(shù)值。 （二）應力公式 路面 設計原理與 方法 第 16頁 影響疲勞壽命的關鍵因素是重復應力的級位（應力比），而目前用于混凝土路面回歸應力分析的有限元法無法提供一個一般的應力解析式，所以， 只能通過對其計算結果的軸載分析，建立經(jīng)驗回歸方程。 （一）疲勞方程 由室內小梁疲勞試驗結果整理疲勞方程時，大都采用單對數(shù)的形式，見式（ 237）；也有人采用雙對數(shù)的形式，如式（ 238）： ?? ? ?fs N? ? log （ 237） lo g lo g?? ? ?fs N??? ??? ? ?1 1 （ 238） 式中，σ f 和 N 為重復應力和重復次數(shù)，α、β、α β 1 為 回歸常數(shù)。因此，許多國家利用 Miner 定律來估 計路面的總疲勞消耗，從而避開了軸載換算問題。當半剛性基層瀝青路面需驗算拉力時，宜用公式（ 2－ 35）。 ( )1 1 2 1? ? ? 上述軸載換算公式，僅適用于單軸軸載小于 130KN 的各種車型的軸載換算。1 －－軸數(shù)系數(shù)； C39。 路面 設計原理與 方法 第 15頁 N C C n PPiK39。 N C C n PPiK? ? ??? ????? 1 2 11 1 4 35. (2－ 34) 式中： N －－標準軸載的當量軸次 (次 /日 ) ； n1 －－被換算車型的各級軸載作用次數(shù)（次 /日） P －－標準軸載 (k N) P1 －－被換算車型的各級軸載 (kN) ； C1 －－軸數(shù)系數(shù)； C2 －－輪組系數(shù)，單輪組為 ，雙輪組為１，四輪組為 。 (2－ 33) 這就是以拉應力為設計指標的軸載換算公式的形式。 (2－ 31) 以（ 2－ 25）式代入（ 2－ 23）或（ 2－ 24）式，得： NNppdda c1221211? ??? ??????? ????39。則不同軸載的許用拉應力比為： ?? 12 12 21? ??? ??? ? ??? ????NN NNc c39。 ，又 KR???0 兩式相聯(lián)系可求得許用應力比 N 的關系，即：
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