路 面 结 构 设 计 中 的 荷 载 特 性 研 究
Study on Load Characteristics in Pavement Structure Design
吴景成
(中【『J市规划设计院，广东 中¨_『528403)
WU Jing-cheng
(Planning and Design Institute of Zhongshan City,Zhongshan 528403，China)
【摘 要】汽车作为路面设计主要的外荷载，对路面产生的作用和车辆类型及自身的运行状态密切相关。当汽车处于停驻
状态时．其自重和载重共同形成对路面的静态垂直压力。当汽车处于行驶状态时，除了垂直压力，还会产生水平力及振动
力，并且表现出显著的瞬时性和多次重复作用特性，这种荷载特性使得路面结构基于疲劳的设计方法与其他构造物结构
设计有明显差异。在同样交通荷载组成的情况下，不同的路面材料类型使得路面对荷载大小、作用次数以及荷载的响应差
异较大，因此，在对交通量进行处理时应加以区别，明确轮迹横向分布系数。
[Abstract]As the main external load ofpavement design，automobile is closely related to the type ofvehicle and its running state．
Whenthecarisintheparkingstate，its selfweightandloadtogetherformthestaticverticalpressureontheroadsurface．Wh enthecaris
in running state，in addition to the vertical pressure，will have a horizontal force and vibration force，and showed a significant and
repeatedtransientcharacteristics，theloadcharacteristicsofthepavement structuredesignmethodbasedonfatigueandotherstructures，
structuraldesignhaveobviousdifference．
【关键词】路面结构设计；轴载换算；荷载特性；运行状态；横向分布系数
[Keywords]pavementstructuredesign；axleloadconversion；loadcharacteristic；rtmningstate；transversedistributioncoefficient
【中图分类号]U416．02 【文献标志码】A 【文章编号】1007．9467(2018)06—0122．03
[DOI]10．13616~．cnki．gcjsysj．2018．06．034
1 引 言 面结构设计中汽车荷载特性做出分忻讨论。
现代路面结构的主要功能是在各种不同气候条件下为汽
车提供一个坚实、稳定 、安全的行驶表面 ，而另一方面，这些汽
车及路域环境，又是本勾成路面损伤的主耍 素，如何将这些复
杂的外界作朋纳入考虑 ，甚至定量化 、指标化，是路面设计的
重耍内容。在同前的设计规范中，环境条件多在材料配合比设
计后各项路，L}j性能评价中JJ『]以要求，而汽车荷载作为路面损
伤的主要原 ，是结构设计中考虑的核心 素。本文将针对路
【作者简介】吴景成(1984～)，男，广乐中山人，工程师，从事路桥设
计与研究。
122
2 路 面 结 构 设 计 准 则 及 轴 载 换 算
由十我国路面设计理论是建立在弹性力学理论上的力学
经验法 ，而现代路面建筑材料为多项混合材料 ，其弹性范罔极
窄 ，为 J 使设计标准与设计方法保持一致，标准轴载的选取不
能太大。同样，如果标准轴载选取太小，则7己法反映出我国交
通的总体轴载水平，并且换算的作用次数将会非常巨大，设计
起来复杂繁琐。同前，我国公路上行驶的货车在标准载重状态
下 ，后轴轴载范围通常在 60～130kN范围内，大部分在 100kN
以内。
此，我国公路与城市道路路面设计规范中均以 lOOkN
作为设计的标准轴载 ，以黄河 JN150作为标准车型，轴限为
10tt - 。
与交通工程中把混合交通量换算成标准小客车交通量不
同，路面设计是将调查的各级轴载(单轴 、双轴 、三联轴)按照
一 定原则换算成标准轴载。其中对于双联轴或二联辅，每根轴
承担的荷载是相同的，但在进行轴载换算的时候并不等同于
单轴作用 2次或 3次，而是耍考虑轴载之间的迭加效应而进
行整体换算，并通过轴数系数来体现_3_。
3 汽 车 的 荷 载 作 用 特 性
3．1 静 态垂 直压 力
停驻在路面上的汽车荷载通过车轴传递给车轮 ，最后由
车轮作用于路面并逐层传递到路基上去。车轮作用于路面的
垂直压力 P，其大小受轮载大小 、轮胎内压力 轮胎刚变以及
路面接触的形状有关。设计中每个轮载的大小为 25kN，实际
上接触面压力P(0．4～0．7MPa)略小于轮胎内压 轮胎的刚度
和胎面花纹的不同也使得接触面上作用形状不规则、压力分
布不均匀。不过为了设计 便，通常 台接触压力p=pj=Q7MPa，
并且假定接触压力在圆形作用面积上分布均匀 ，即将车轮荷
载简化成当量圆形均布荷载。其中，若每一侧双轮的接触面积
等效为一个当量圆，则称为单圆图示，见图 1a，当量圆直径 D
由式(1)表示 ，一般用于路表弯沉的测量。若每一侧双轮的接
触面积等效为 2个当量圆，则称为双圆图示 ，如罔 1b，当量网
直径 d由式(2)表示，一般用于结构设计 。
蚕卿 。 ∈ 三 ≥ a单圆图示
⑨ ④ @ @ b双圆图示 。
图 1单圆荷载计算图示
市政·交通·水$~J-I-程设计l Munici
路面结构设计中的荷载特性研究（论文）.pdf
