水泥路面轴载换算算例
80~100
100~120
120~140
140~160
160~180
180~200
200~220
后轴（双联轴双轮组）
C1=2.2C2=1
2.27
4.55
7.58
10.61
8.33
4.55
3.79
4.55
9.85
220~240
240~260
260~280
280~300
300~320
320~340
80~90
0
0
0
0
10.08
40.56
30.23
10.15
8.98
中轴（双联轴双轮组）
C1=3C2=1
40~60
60~80
80~100
100~120
120~140
140~160
160~180
180~200
200~220
0
2.7
12.16
6.76
4.05
2.7
4.05
8.11
20.27
220~240
240~260
7.8
3.45
0
中轴（单轴双轮组）
C1=1 C2=1
20~30
30~40
40~50
50~60
60~70
70~80
80~90
90~100
100~110
0
2.13
13.12
18.79
10.99
8.51
7.8
6.74
8.16
110~120
120~130
130~140
140~150
150~160
160~170
380~400
17.42
15.91
5.30
3.79
1.50
0.00
0.00
0.00
0.00
累计：
14.45168219
表21+2型货车轴载换算系数计算
表31+1S1型货车轴载换算系数计算
轮组
换算系数
各级轴载（kN）的出现频率（%）
前轴（单轴单轮）
C1=1 C2=18.5
0~10
10~20
20~30
30~40
220~240
240~260
260~280
280~300
300~320
320~340
340~360
360~380
380~400
17.42
15.91
5.30
3.79
1.50
0.00
0.00
0.00
0.00
累计：
4.315952749
表21+2型货车轴载换算系数计算
表31+1S1型货车轴载换算系数计算
轮组
20~30
30~40
40~50
50~60
60~70
70~80
80~90
90~100
100~110
0
12.12
13.13
6.57
5.05
9.09
7.07
14.14
10.61
110~120
120~130
130~140
140~150
150~160
160~170
170~180
180~190
190~200
8.56
360~380
380~400
7.09
5.32
6.03
2.13
2.84
0
0
0
0
累计:
15.15690303
表51+2S2型货车轴载换算系数计算
轮组
换算系数
各级轴载（kN）的出现频率（%）
前轴（单轴单轮）
C1=1 C2=18.5
0~10
10~20
20~30
30~40
40~50
50~60
60~70
70~80
换算系数
各级轴载（kN）的出现频率（%）
前轴（单轴单轮）
C1=1 C2=6.4
0~10
10~20
20~30
30~40
40~50
50~60
60~70
70~80
80~90
0
0
0
6.57
54.95
30.18
7.07
1.23
0
中轴（单轴双轮组）
C1=1 C2=1
20~30
30~40
40~50
50~60
60~70
前轴（单轴单轮）
C1=1 C2=6.4
0~10
10~20
20~30
30~40
40~50
50~60
60~70
70~80
80~90
0
0
0
0
10.08
40.56
30.23
10.15
8.98
中轴（双联轴双轮组）
C1=2.2 C2=1
20~30
30~40
40~50
50~60
60~70
70~80
80~90
90~100
340~360
360~380
380~400
17.42
15.91
5.30
3.79
1.50
0.00
0.00
0.00
0.00
累计：
1.34893984
车型
换算系数
各级轴载（kN）的出现频率（%）
0~10
1~20
20~30
30~40
40~50
50~60
60~70
70~80
80~90
前轴
C1=1 C2=6.4
11.98
0
0
0
后轴（单轴双轮轮）
C1=1 C2=1
20~30
30~40
40~50
50~60
60~70
70~80
80~90
90~100
100~110
0
0
4.36
11.45
9.09
11.25
23.35
40.5
0
累计:
0.926464408
表11+1型货车轴载换算系数计算
车型
换算系数
各级轴载（kN）的出现频率（%）
0.00
累计：
3.270782321
车型
换算系数
各级轴载（kN）的出现频率（%）
0~10
1~20
20~30
30~40
40~50
50~60
60~70
70~80
80~90
前轴
C1=1 C2=18.5
0.00
0.00
0.00
9.60
47.17
31.88
11.35
0.00
0.00
40~60
60~80
80~100
5.41
1.35
5.41
8.11
1.35
2.7
4.05
5.41
220~240
240~260
260~280
280~300
300~320
320~340
340~360
360~380
380~400
14.86
18.91
17.57
5.41
9.46
0
0
0
0
累计:
50.24757731
表6大客车轴载换算系数计算
轮组
70~80
80~90
90~100
100~110
0
4.04
18.18
9.6
6.06
7.07
16.16
15.66
10.61
110~120
120~130
130~140
140~150
150~160
160~170
170~180
180~190
190~200
8.08
3.03
1.51
0
0
0
0
0
0
后轴（单轴双轮组）
C1=1 C2=1
70~80
80~90
90~100
100~110
0
2.13
13.12
18.79
10.99
8.51
7.8
6.74
8.16
110~120
120~130
130~140
140~150
150~160
160~170
170~180
180~190
190~200
7.81
6.73
4.61
1.77
1.42
1.42
0
0
0
后轴（双联轴双轮组）
18.91
17.57
5.41
9.46
0
0
0
0
累计:
11.95350178
表6大客车轴载换算系数计算
轮组
换算系数
各级轴载（kN）的出现频率（%）
前轴（单轴单轮）
C1=1 C2=6.4
0~10
10~20
20~30
30~40
40~50
50~60
60~70
70~80
80~90
0
0
10.68
16.45
60.89
40~50
50~60
60~70
70~80
80~90
0
0
0
6.57
54.95
水泥混凝土路面—水泥混凝土路面设计
1 交通分析——交通荷载分级
水泥路面的设计轴载及轴载换算
按疲劳断裂设计标准进行结构分析时，以轴重100kN的单轴-双轮
组荷载作为设计轴载。对极重交通荷载等级的水泥混凝土路面，宜
选用货车中占主要份额特重车型的轴载作为设计轴载。各级轴载作
贫混凝土或碾压混凝土基层上应铺设沥青混凝土夹层，厚度 不宜小于40mm。无机结合料稳定碎石基层上应设封层。
面层宜采用设接缝的普通水泥混凝土。
平面尺寸及接缝设计
❖ 平面布局宜采用矩形分块，其纵向和横向接缝应垂直相交，纵缝 两侧的横缝不得相互错位。
❖ 纵向接缝的间距（板宽）宜在3.0~4.5m范围内选用。 ❖ 横向接缝的间距（板长）应按面层类型和厚度选定（普通水泥混
混凝土面层板的温度翘曲应力系数CL与单层板公式不同。
温度翘曲应力系数CL
CL
1 11
sinh t cost cosht sin t cost sin t sinh t cosht
t L / 3rg
knrg4 Dc r3 knr4 Dc rg3
1
r
Dc
Dc
Db Db
kn
r ( pr tr ) fr r ( p.max t.max ) fr
r bpr fbr
水泥混凝土路面设计示例
设计示例
公路自然区划Ⅲ区新建一条高速公路，单向三车道，行车道宽 11.75m。路基土为黄土（低液限粉土），路床顶距地下水位2.0m， 当地粗集料主要为花岗岩。拟采用碾压混凝土做基层。应交通调查分 析得知，设计轴载Ps=100KN，最重轴载Pm=250KN，设计车道使用 初期设计轴载日作用次数为42000，交通量年平均增长率为7%。试 设计该路面厚度。
各种轴载换算计算方法
2
70
交通车型 代表车型 位置 轴重/KN
C1
小客车
桑塔纳2000 前轴
C2 后轴数
小客车
桑塔纳2000 后轴
中客车
SH141
前轴 后轴
25.55 55.1
1.0 1.0
6.4 1
1
大客车
CA150
前轴 后轴
28.7 68.2
1.0 1.0
6.4 1
1
小货车
吉尔130
前轴 后轴
25.75 59.5
小客车
0.00 0.04 0.00 3.94 0.00 0.10 0.02 3.10 0.00 1.94 3.45 966.85 75.38 0.00 7.54 70.00 0.00 1132.36 6.59E+06
中客车 大客车 小货车 中货车
大货车 特大车 拖挂车
桑塔纳 2000 SH141
CA150
五十铃
位置 轴重/KN
δi
前轴
后轴
前轴
25.55
551.0
后轴
55.1
1.0
前轴
28.7
524.2
后轴
68.2
1.0
前轴
25.75
549.2
后轴
59.5
1.0
前轴
35
481.3
后轴
70.15
1.0
前轴
23.7
569.1
后轴
69.2
1.0
前轴
49
416.5
后轴
101.6
1.0
前轴
60
381.7
后轴
100
吉尔130
混凝土路面能够承受的轴载作用次数计算
混凝土路面能够承受的轴载作用次数计算混凝土路面是现代道路建设中常用的一种材料，它具有较好的耐久性和稳定性。
混凝土路面能够承受的轴载作用次数是一个重要的技术指标，它直接关系到道路的使用寿命和安全性。
本文将从理论和实践两个方面探讨混凝土路面能够承受的轴载作用次数计算方法。
一、理论分析1.1 混凝土路面的结构特点混凝土路面主要由水泥、砂、石子等原材料组成，其中水泥与水混合后形成水泥浆，再与砂、石子等骨料进行充分搅拌，最终得到具有一定强度的混凝土。
混凝土路面的结构特点是密实、坚固，具有良好的抗压性能。
1.2 轴载作用对混凝土路面的影响轴载作用是指车辆在行驶过程中对路面施加的压力，主要包括静荷载和动荷载两种形式。
静荷载主要是指车辆停放时对路面产生的压力，动荷载则是指车辆行驶过程中对路面产生的冲击力。
轴载作用会对混凝土路面产生一定的应力，当应力超过一定范围时，混凝土路面就会发生破坏。
1.3 混凝土路面承载能力的影响因素混凝土路面的承载能力受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面：(1)混凝土配合比：混凝土配合比是指水泥、砂、石子等原材料的比例，不同的配合比会导致混凝土的强度不同，从而影响路面的承载能力。
(2)骨料质量：骨料的质量直接影响混凝土的强度和密实度，进而影响路面的承载能力。
(3)施工工艺：合理的施工工艺可以保证混凝土路面的密实度和强度，提高其承载能力。
1.4 轴载作用次数计算方法根据力学原理，当混凝土路面受到轴载作用时，其内部会产生一定的应力。
当应力超过一定范围时，混凝土路面就会发生破坏。
因此，可以通过计算混凝土路面在受到轴载作用前后的应力变化来确定其能够承受的轴载作用次数。
具体计算方法如下：(1)确定混凝土路面的设计强度。
(2)模拟轴载作用过程，计算车辆在行驶过程中对路面产生的压力。
(3)监测混凝土路面的应力变化情况。
(4)根据应力变化情况判断混凝土路面是否发生破坏。
(5)根据破坏情况确定混凝土路面能够承受的轴载作用次数。
利用轴载谱分析高速公路水泥路面当量轴载换算系数
利 用 轴载 谱 分 析 高 速公 路水 泥 路 面 ． 当量 轴载 换 算 系数
赵 延 庆 ， 家杰 ，曾 辉 王
（ 苏省交通科学研 究院 道路 工程研 究所，江 苏 南京 江 ２０１） １０ ７
摘
要： 利用 江苏省不 同地 区 ２ ０条 高速公路上 ２ ０ ２ ０ 所有货 车和 大客车 的动态 称 ０４— ０ ６年
ｅ ｐ ｅ ｓ ｙ ｕｓｎｇ ｌ ａ ｐｅ ｔ ａ ｘ ｒ ｓ ｗａ ｉ ｏ ｄ ｓ ｃ ｒ
Ｚ ｎｑｎ ， Ｎ ｉ ｊ ， Ｅ Ｇ Ｈ ｉ ａｉ
（ ｅａｔ ｎ ｏ ｏｄＥ ｇ ｅｒ ｇ Ｊ ｎｓ ｒｎｐｒ ｔ ｎＲ ｓａｃ ｓｔｔ， ａｊ ｇ２ ０ １ ， ｈ ａ Ｄ ｐｒ ｔ ｆ ａ ｎ ｉ ｅｉ ， ｉ ｇｕＴａｓｏｔｉ ｅｅｒｈＩ ｔｕｅ Ｎ ｉ １０ ７ Ｃ ｉ ） ｍｅ Ｒ ｎ ｎ ａ ａｏ ｎｉ ｎ ｎ ｎ
利用轴栽谱分析高速公路水泥路面当量轴载换算系数41赣垛漱端锑暴嘲湘轴重kn图5不同双轴轴重的当量轴栽换算系数3不同车型当量轴载换算系数豢懈球辎铺暴蛔湘轴重kn图6不同三轴轴熏的当量轴载换算系数利用本文12中分析得到的不同轴载在不同轴重区间的轴载分布系数和当量轴载换算系数就可以计算各断面不同车型的不同轴载的当量轴载换算系数计算公式为
的路面结构时 ， 应当注意由于国、 内外水泥路面轴载换 算公式不同而 造成 的差别 ． 关键词 ：当量轴载换算 系数 ； 动态称重 ； 轴载谱 ； Ａ Ｈ Ｏ １９ Ａ Ｓ Ｔ ９ ３设计方法
中图分类号 ： ４ ６０ Ｕ １ ．２ 文献标识码 ： Ａ
Ａｎ ｌ ｓｓｏ ｑ ｉ ａｅ ｘ ｅｌ ａ ａ ｔ ｒ ｏ ｏ ｒ ｔ ａ ｙ ｉ ｆｅ ｕ ｖ ｌｎｔａ ｌ ｏ ｄ ｆ ｃｏ ｓｆ ｒ ｃ ｎｃ ｅ ｅ
混凝土路面能够承受的轴载作用次数计算
混凝土路面能够承受的轴载作用次数计算下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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网上水泥路面例子(仅供参考)
湡寰楀ぉ鐒剁搴︿负锛的时候，属于中湿类型得路基土，根据参考值及经验取高速公路的安全等级为一级，相应于一级安全等级的变异水平为低级，目标可靠度根据规范为，由查得得可靠度系数和变异水平等级查规范确定可靠度系数。
9：判断结构是否安全：因而所选得普通混凝土面层厚度（0.30m）可以承受设计基准期内荷载应力和温度应的综合疲劳作用。
四：防冻层厚度验算：为适应交通荷载的反复作用，保证路面的使用寿命和质量，根据经验混凝土面板的最小厚度为18cm，本设计为30cm，因此满足要求，垫层与贫混凝土基层的总厚度为35cm，根据规范规定，在第五区中湿土基的情况下，总厚度为65cm。
所以总厚度65cm>60cm的防冻厚度。
五：接缝和配筋设计：本设计接缝设计采用的是：纵缝为设拉杆平缝，横缝为不设拉杆的假缝。
1：纵向接缝，无论是施工缝或缩缝，均应在缝内设置拉杆，以保证接缝缝隙不张开。
纵向缩缝的槽口深度应大于纵向施工缝，以保证混凝土在干缩或温缩时能在槽口下位置处开裂。
否则，会由于缩缝处截面的强度大于缩缝区外无拉杆的混凝土强度，导致缩缝区外的混凝土板出现纵向断裂。
2在路面宽度变化的路段内，不可使纵缝的横向位置随路面宽度一起变化。
其等宽部分必须保持与路面等宽路段相同的纵缝设置位置和形式，而把加宽部作为向外接出的路面进行纵缝布置。
此外，变宽段起点处的加宽板的宽度应由零增加到1m以上，以避免出现锐角板。
3 表5．1．3中的拉杆间距并不是所采用的缩缝间距的公倍数。
为避免出现拉杆与缩缝的重合，在施工布设时，应依据具体情况调整缩缝附近的拉杆间距。
2横向接缝：1：设在缩缝之间的横向施工缝采用设拉杆企口缝形式，可提高接缝的传荷能力，使之接近于无接缝的整体板。
2: 我国绝大部分混凝土路面的横向缩缝均未设传力杆。
不设的主要原因是施工不便。
但接缝是混凝土路面的最薄弱处，唧泥和错台病害，除了基层不耐冲刷外，接缝传荷能力差也是一个重要原因。
同时，在出现唧泥后，无传力杆的接缝由于板边挠度大而容易迅速产生板块断裂。
二级公路水泥混凝土路面厚度计算书（例题）
水泥混凝土路面厚度计算书1 轴载换算表1.1 日交通车辆情况表∑==ni i i i s PN N 116)100(δ其中i δ为轴-轮系数，单轴-双轮组时，1=i δ，单轴-单轮时，按下式计算：43.031022.2-⨯=i i P δ双轴-双轮组时，按下式计算：22.051007.1--⨯=i i P δ三轴-双轮组时，按下式计算：22.081024.2--⨯=i i P δ2 确定交通量相关系数。
2.1 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，预估设计基准期内的交通增长量，确定交通量年平均增长率γ。
取%5=γ。
2.2车辆轮迹横向分布系数η表2.1 车辆轮迹横向分布系数η0.54～0.62注：车道或行车道宽或者交通量较大时，取高值；反之，取低值。
由规范得：二级公路的设计基准期为20年，安全等级为三级，取39.0=η。
⒊ 计算基准期内累计当量轴次。
设计基准期内水泥混凝土面层临界荷位处所承受的标准轴载累计作用次数，可按下式计算确定。
[]ηγγ3651)1(⨯-+⨯=t s e N N代入数据得[]62010926.339.005.03651)05.01(834⨯=⨯⨯-+⨯=e N 次属重交通等级。
4 初拟路面结构。
由规范得，相应于安全等级三级的变异水平等级为中级。
根据二级公路、重交通等级和中级变异水平等级，查规范初拟普通混凝土面层厚度为0.22m 。
基层选用水泥稳定粒料（水泥用量5%），厚0.18m 。
垫层为0.15m 低剂量无机结合料稳定土。
普通混凝土板的平面尺寸为宽4.5m,长5.0m 。
纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆的假缝。
5路面材料参数确定。
根据规范，取普通混凝土面层的弯拉强度标准值为5.0MPa ，相应弯拉弹性模量标准值为31G Pa 。
路面结构设计及计算
路面结构设计及计算表交通量组成表总重载重前轴重后轴重后轴数后轮前轮轴距交通量车型(KN) (KN) (KN) 轮组数轮组数(cm) (KN)黄河 JN150 49 l 双单760 解放 CA10B 40 1 双单1710 东风 EQ140 1 双单760 太脱拉 138 2× 80 2 双单132 190 标准轴载0 100 1 380轴载解析路面设计以双轴组单轴载100KN作为标准轴载a.以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次。
（ 1）轴载换算轴载换算采用以下的计算公式：P i（）N C1C2Ni P式中： N —标准轴载当量轴次，次 / 日ni—被换算车辆的各级轴载作用次数，次/ 日P—标准轴载， KNpi—被换算车辆的各级轴载，KNK—被换算车辆的种类数c1 —轴载系数，c11 1.2(m 1)，m是轴数。
当轴间距离大于 3m时，按单独的一个轴载计算；当轴间距离小于 3m时，应试虑轴数系数。
c2 ：轮组系数，单轮组为, 双轮组为 1，四轮组为。
轴载换算结果如表所示：表轴载换算结果表车型p i c1 c2 n i c1c2 n i ( pi ) 4.. 35 P黄河 JN150前轴 49 1760后轴1 1 760 解放 CA10B 后轴 1 1 1710197. 东风 EQ140 后轴 1 1760 太脱拉 138前轴1190后轴801190 标准轴载380c 1c 2 n i ( p i) 4.. 35P注：轴载小于 25KN 的轴载作用不计。
（2）累计当量轴数计算依照设计规，一级公路沥青路面的设计年限为 15 年，四车道的车道系数η取，γ = % ，累计当量轴次：(1 ) t1 365 N 1N e（115）5484490 .次验算半刚性基层层底拉应力的累计当量轴次b. 轴载换算验算半刚性基基层底拉应力公式为k8N'c 1 ' c 2 'n i ( p i )i 1P式中：c 1'为轴数系数，c 1'1 2(m 1)'c2为轮组系数，单轮组为，双轮组为1，四轮组为。
水泥混凝土路面设计计算
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粒料层的总厚度：hx（m）= 0.2
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回归系数：a= 0.442
17
粒料层的当量回弹模量：Ex（MPa）= 120.0
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板底地基综合回弹模量：Et（MPa）= 80.0
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混凝土面层的弯曲刚度：Dc（MN*m）= 52.0
20
半刚性基层板的弯曲刚度：Db（MN*m）= 1.39
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路面结构总相对刚度半径：rg（m）= 1.058
4
层间接触状况参数：rβ（m）= 0.131
5
与双层板结构有关的参数：ξ= 0.2146源自t= 1.4187
混凝土面层板的温度翘曲应力系数：CL= 0.540
8
温度应力系数：BL= 0.225
9
混凝土的线膨胀系数：αc= 1.0E-05
10
最大温度应力：σt,max（MPa）= 0.819
11
回归系数：αt= 0.837
1
7
设计轴载在面层板临界荷位处产生的荷载疲劳应力：σpr（MPa）= 3.951
8 最重轴载在面层板临界荷位处产生的荷载疲劳应力：σp,max（MPa）= 2.788
三
温度应力计算
1
最大温度梯度值：Tg（°C/m）= 87
2
板长：L（m）= 4.5
3
面层与基层之间竖向接触刚度：kn= 4599.4
7
面层材料泊松比：v c= 0.15
8
路床顶综合回弹模量：E0（MPa）= 60
9
基层材料回弹模量：E1（MPa）= 2000
10
基层材料厚度：h1（m）= 0.2
11
基层材料泊松比：v c= 0.2
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水泥混凝土路面设计计算(28+20+20)
7 8
设计轴载在面层板临界荷位处产生的荷载疲劳应力：σ pr（MPa）= 3.951 最重轴载在面层板临界荷位处产生的荷载疲劳应力：σ p,max（MPa）= 2.788
三 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
温度应力计算 最大温度梯度值：Tg（° C/m）= 87 板长：L（m）= 4.5 面层与基层之间竖向接触刚度：kn= 4599.4 层间接触状况参数：rβ （m）= 0.131 与双层板结构有关的参数：ξ = 0.214 t= 1.418 混凝土面层板的温度翘曲应力系数：CL= 0.540 温度应力系数：BL= 0.225 混凝土的线膨胀系数：α c= 1.0E-05 最大温度应力：σ t,max（MPa）= 0.819 回归系数：α t= 0.837 回归系数：bt= 1.382 回归系数：с t= 0.038 温度疲劳应力系数：kt= 0.187 温度疲劳应力：σ tr(MPa)= 0. 可靠度系数：γ r= 1.21 在设计轴载作用下： 在最重轴载作用下： γ r*（σ pr+σ tr)= 4.967 γ r*（σ p,max+σ t,max)= 4.364
综合疲劳应力小于面层混凝土设计弯拉标准强度值ƒr=5.0MPa，能够满足使用 要求。
2
二 1 2 3 4 5 6
荷载应力计算 荷载应力：σ ps（MPa）= 1.524 最重荷载应力：σ pm（MPa）= 2.786 考虑接缝传荷能力的应力折减系数：kr= 0.87 考虑设计基准期内荷载应力累计疲劳作用的疲劳应力系数：kf= 2.591 材料疲劳指数：λ = 0.057 考虑计算理论与实际差异以及动载等因素影响的综合系数：kc= 1.15 1
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