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荷载作用的瞬时性:铺面工程学中的重要方面

时间:2023-10-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:图2-10车辆荷载作用时间计算原理式中t——荷载平均作用时间,s;d——荷载作用范围,m,应力(变)沿深度h按照1∶2扩散,d=2δ+h,δ为荷载接地半径;v——行车速度,m/s。路表下不同深度处应力持续作用的时间稍长些,但仍很短。如此短暂的荷载(或应力)作用时间,使路面结构中的应力来不及充分传递,其变形也来不及像静载作用时那样充分。动荷载作用下路面变形量的减少,意味着路面结构的抗变形能力和强度相对提高了。

荷载作用的瞬时性:铺面工程学中的重要方面

车辆以一定速率行经路面时,路表面上任一点所经受的轮载作用时间很短,通常只有0.01~0.1 s,可按图2-10所示的原理和式(2-3)估计。

图2-10 车辆荷载作用时间计算原理

式中 t——荷载平均作用时间,s;

d——荷载作用范围,m,应力(变)沿深度h按照1∶2扩散,d=2δ+h,δ为荷载接地半径;

v——行车速度,m/s。

路表下不同深度处应力持续作用的时间稍长些,但仍很短(图2-11)。如此短暂的荷载(或应力)作用时间,使路面结构中的应力来不及充分传递,其变形也来不及像静载作用时那样充分。美国公路工作者协会(The American Association of State Highway Officials,AASHO)曾在其试验路上对不同车速下沥青路面水泥路面的表面变形进行了实测,图2-12是点绘的实测结果。该结果表明:当行车速度由3.2 km/h增大到56 km/h时,沥青路面的总弯沉量减少了36%;而当行车速度由3.2 km/h增大到96.7 km/h时,水泥路面的板角挠度和板边应变量降低了29%左右。动荷载作用下路面变形量的减少,意味着路面结构的抗变形能力和强度相对提高了。(www.xing528.com)

图2-11 竖向应力脉冲时间随车速和深度的变化

注:曲线上数字为车速,km·h-1

图2-12 车速和路面变形的关系

1—水泥路面,角隅挠度或边缘应变量随车速的变化;2—沥青路面,表面总弯沉量随车速的变化

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