文档介绍：第三章水泥混凝土路面结构设计交通参数调查与分析
§3—1交通荷载调查的内容和方法
内容:
二、方法:1。间歇式或连续式观察断面混合交通量
§3—2交通参数分析
目的:确定设计用累计标准轴交通轴次Ne
轴载换算:非标——》标
(一)、标准轴载
“八五”、“九五”期间公路标准轴载的确定:公路代表车型和代表轴形
BZZ—100的规格:单轴双轮组,轴重100KN,
(二)、换算原则和方法
对于弹性状态的路面材料承受重复应力作用时,可能在低于静载一次作用下的极限应力值时出现破坏,这种材料强度的降低现象称为疲劳。
疲劳的出现,是由于材料微结构的局部不均匀,诱发应力集中而出现微损伤,在应力重复作用下微量损伤逐步累积扩大,终于导致结构破坏,称为疲劳破坏。
:
间接指标:沥青路面、砂石路面等弹塑性工作材料——塑性变形累计
水泥混凝土、无机结合料稳定类等弹性工作材料——断裂
直接指标:AASHTO大型环道试验,以PSI—present service index为评价指标
等效疲劳——同一路面结构在不同轴载作用下达到相同的疲劳损伤程度
Miner定律——同一(材料)结构在不同荷载(P1、P2)作用下,达到相同的疲劳损伤指标(程度),它们的作用次数分别为N1、N2,则组合(P1 、N1)和(P2 、N2)等效。
(我国)
我国水泥混凝土路面结构设计以弯拉疲劳开裂为设计指标,因此采用混凝土弯拉疲劳方程建立换算关系。
1).混凝土小梁弯曲疲劳方程
标准形:,其中:、——与材料和试验方法有关的回归参数
、——重复最大应力()和重复次数
——一次加载弯拉强度
“七五”科技攻关项目《水泥混凝土路面设计理论、方法和参数》的公式:(同济大学依据浙江大学结构实验室的40余条混凝土小梁疲劳试验总结得到)
(3-3)
复相关系数R=,标准差S=
2).应力公式
有限元法分析有限尺寸矩形板的数据回归方程:(3-5)以旧公式分析
地基和板的弹性模量在回归参数A、m、n中反映。如表3-5、3-6、3-7分别给出不同荷位处、不同轴形的A、m、n值
3).换算公式推导
将(3-5)代入(3-3):
荷载P1作用下: 机构相同
荷载P2作用下:
两式均遵守同一损坏标准,故(P1、N1)和(P2、N2)等效
两式作差:=》
令(轴轮型系数),则(3-11)
若在同一路面结构上进行相同轴数和荷位的轴载间进行换算,则,则,(3-11)式为(3-12)
现取单后轴,板边荷位在各种路面和基础模量比的平均n=:(3-12)化为:
(3-13)
(三)、轴载换算公式的实际应用(我国规范)
荷载板应力公式:,(公式变形的目的为了考虑三联轴,换算过程相同)
r——相对刚度半径,,约为
—,,
轴次换算公式:
——换算为BZZ---100的作用轴次;
、——非标准轴载的轴重和作用轴次;
——轴—轮型系数,单轴双轮组:=1
单轴单轮