文档介绍：长安大学
硕士学位论文
高速公路实测轴载分布特征及车辙等效轴载换算模型研究
姓名:钱玉春
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:陈拴发
20100604
摘要随着国民经济的持续发展,公路交通量激增且重载车辆增多,对路面设计和施工提出了新的挑战。为提高路面设计水平和工程质量,减少早期损害,对于交通参数、轴载换算方法及路面设计参数的研究具有重要意义。交通参数是路面结构设计中最重要的设计参数之一。针对我国现行路面结构设计方法中用当量轴载作用次数来表征轴载分布的不足,本文提出了一种用对数正态分布组合得到一种混合分布模型来准确表征轴载谱的方法,详细论述了该模型的发展过程并且通过浙江省主要高速公路连续两年的动态称重数据论证了模型预测的准确性。通过分析说明,,道路设计者可以根据本地区的特殊性有选择的使用已有数据,用以指导路面结构设计及路面性能评估。车辙是渠化交通高等级公路沥青路面的主要损坏形式之一,是影响路面平整度、路面使用性能、行车安全性和舒适性的重要因素。针对我国现行沥青路面设计方法设计指标方面存在的不足,本文提出增加车辙作为路面设计指标。在详细分析国内外车辙预估模型的基础上,总结影响车辙发展的主要因素,建立了反映塑性应变与沥青层厚度、温度、轴重和轴载作用次数关系的新的车辙预估方程,进一步结合变形等效的轴载换算公式,通过大量的室内车辙试验,借助、热砑ぞ撸玫ā⒎窍咝宰钚《朔ǖ仁Х椒ǎ得出基于车辙等效的轴载换算模型。对于多车道高速公路交通量的分析及预测方法、轴载特征、道路超载现象、多车道高速公路的方向系数和车道系数进行了全面分析,为路面结构设计及养护维修提供了依据。关键词:交通特征,轴载谱,车辙预估,轴载换算模型,车道系数
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第一章绪论课题的提出及研究意义随着我国国民经济的持续发展,公路建设日新月异,特别是改革开放以来,我国高提高以及公路交通运输事业快速发展的同时,交通运输需求量与运输能力之间的矛盾也越来越突出。公路交通量激增,交通运输中的车型日益复杂化,运输车辆中大型货运车辆的比重日益增加,重载车辆增多,车辆超载、超限现象在全国范围内普遍存在并十分严重,随着汽车工业的发展和市场的转轨,运输行业开始不断地更新车辆,大吨位、重轴箱货车一起涌向公路,从而使公路运输出现了“重轴载、大流量和渠化交通男绿车辆是公路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、平稳的通行。交通荷载又是造成路基路面损伤的主要成因,也是影响路面服务性能和使用寿命的关键因素之一。因此,为了保证设计道路的路基路面结构达到预计功能,具有良好的结构性能,交通荷载及其分布必须成为进行结构分析和设计过程中首先要考虑的各种路面结构设计方法中,对混合交通荷载影响的考虑方案主要有以下两种:逐月分析设计使用期内不同类型车辆的各级轴载对路面结构的损坏作用,而后累计得到设计使用期内路面结构的总损坏。选定一个标准荷载,将设计使用期内不同类型车辆各级轴载的损坏作用转换成标准在传统的路面结构设计方法中交通荷载用当量轴载作用次数来表征。当量轴载作用次数依据对路面结构造成相同破坏为原则,将道路实际承受的混合交通量换算成标准轴载的作用次数。当量轴载作用次数的换算受到路面结构类型、结构厚度、轴载类型、装载情况、路面失效形式等诸多因素的影响,有限的试验段不可能全面的考虑这些因素,所以轴载换算公式在使用中有外延性方面的限制,将混合交通的影响换算为当量轴载作用次数将不可避免的带来误差。在我国各地的实践中,交通量观测时通常将车辆分成六种类型:小客车、大客车、小货车、中货车、大货车和集装箱车。以上分类方式忽略了轴载类型的影响,对交通组等级公路建设取得了空前的成就,公路通车里程快速增长。然而,在不断点重要因素之一。隽糠绷糠轴载的损坏作用。长安大学硕士学位论文。
成的考虑过于粗糙,可能将轴载类型和轴重相差很大的车辆归入同一类型中,使得利用当量轴载换算公式对系数的取值有较大的误差,从而造成计算的当量轴载作用次数不能很好的反映实际情况【。公路上每个级位轴载出现的次数或频率称为轴载谱。轴载谱实际上是轴重分布曲线,表明通过路面的轴数中,不同轴重的轴所占的百分率。轴载谱是公路上实际出现轴载的反映,是计算轴载换算系数的基本数据。使用轴载谱的方式来描述交通荷载,可以有效地避开当量轴载换算可能带来的误差,对交通荷载的描述更加全面客观。对于当量轴载换算,我国现行规范要求用某一种或几种代表车型在空载、半载和满载等条件下,按称重测定资料分别按车型和轴载类型整理得出相应的轴载谱,在实测各类相关车型轴载谱的基