第二十五讲当量轴次.ppt

第二十五讲当量轴次、材料参数及设计算例 设计基准期内标准轴载累计作用次数 特点： 1、实际交通荷载（轴载）变化很大； 2、需要考虑板块的累积疲劳效应； 3、计算单次应力往往只能针对一种特定的荷载（标准轴载） 因而：（1）确定标准轴载；确定轴载换算和交通量分布的概念与方法。 （2）要考虑车辆的车道分布影响、车道数的影响，确定车道分配系数取值方法 车道分配系数 轮迹横向分布 1.交通分析 轴载换算公式是以等效疲劳断裂损坏原则导出的。对于同一种路面结构、轴载 和标准轴载 产生相同疲劳损耗时，相应的作用次数 和 间的关系为： （1） 式中： 、 —相应为轴载 和标准轴载 在同一路面结构中产生的荷载应力； —与混合料性质有关的指数，普通混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土， =0.057；碾压混凝土和贫混凝土， =0.065；钢纤维混凝土按 （1-1）式计算 （1-1） 1.1 交通调查与分析 （1）使用货车年平均日交通量 设计车道使用初期的年平均日货车交通量，可按 下述方法确定。 利用当地交通量观测站的观测和统计资料，或者通过设立站点进行交通量观测，获取所设计公路的初期年平均日交通量（双向）和车辆组成数据，剔除 2 轴 4 轮以下的客、货车辆交通量，得到初期年平均日货车交通量（双向）。 调查分析双向交通的分布情况，选取交通量方向分配系数，一般情况可采用0.5。依据设计公路的车道数，参照表1确定交通量车道分配系数。 (2)交通量年平均增长率 设计基准期内交通量的年平均增长率，可按公路等级和功能以及所在地区的经济和交通发展情况，通过调查分析，预估设计基准内的交通增长量，确定交通量年平均增长率。 1.2 轴载调查与分析 利用当地称重站的测定和统计资料，或者通过设立站点进行轴载调查和测定，获取所设计公路的车型、轴型和轴载组成数据，分析计算设计车道使用初期的标准轴载日作用次数。分析计算可选用下述轴载当量换算系数法或车辆当量轴载系数法。 ⑴ 轴载当量换算系数法 统计1000辆2轴6轮以上客、货车辆中单轴、双联轴和三联轴3种轴型分别出现的次数，并分别称取其轴重。称重测定资料分别按轴型和轴重级位整理，得到各种轴型的轴载谱。单轴轴载按10kN分级，双联轴和三联轴轴载按20kN分级。各种轴型不同轴载级位的标准轴载当量换算系数按式（2）计算确定。 (2) 式中： —各种轴型不同轴载级位的标准轴载当量换算 系数； i —轴型； j —轴载级位； —i种轴型级轴载的轴重(KN)； —i种轴型j级轴载的轴－轮型系数，按规范确 定。 由轴载谱和轴载当量换算系数可按式(3)计算得到设计车道使用初期的标准轴载日作用次数。 （3） 式中： —设计车道使用初期的标准轴载日作用次数； —每1000辆2轴6轮以上客、货车辆中i种轴型 出现的次数； — i种轴型j级轴载的频率（以分数计）。 ⑵车辆当量轴载系数法 将2轴6轮以上客、货车辆分为3大类：整车类，细分为3轴、4轴、5轴和5轴以上3类；全挂车类，细分为4轴、5轴、6轴以上3类。各类车辆的轴型分为单轴、双联轴和三联轴3种。 称重测定资料分别按车型和轴型整理得到相应的轴载谱。单轴轴载按10kN分级，双轴轴载和三轴轴载按20kN分级。 各类车辆的当量轴载系数按式（3）计算确定。 （3） 式中： —车辆当量轴载系数； kp,ij —车辆类型； — i