Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
1687.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
1.57 Mб
Скачать

периода эксплуатации до исчерпания удовлетворительного состояния, определяют по табл. 7.7.

Таблица 7.7

 

Значения коэффициентов усталости

 

 

 

 

 

 

 

Число нагружений покрытий

Коэффициент усталости

Категория

расчетной нагрузкой АК-100,

покрытий К1

дороги

млн

 

 

 

цементобетон

асфальтобетон

цементобетон

асфальтобетон

I

13,0

6,5

0,09

0,35

II

11,0

5,7

0,19

0,45

III

6,5

3,7

0,29

0,45

IV

-

0,2

0,37

0,65

Примечание. Число нагружений покрытий соответствует III ДКЗ. Для III

1. Как определить диаметры распределения напряжений сжатия в

слоях многослойной конструкции?

И

 

2.

От чего зависит отставание (запаздывание) динамических про-

 

 

 

 

Д

гибов слоев дорожной конструкции от центра приложения нагрузки

на покрытие?

 

А

3.

 

 

От чего зав сят напряжения отражения и преломления в слои-

 

 

б

 

8. РАСЧЕТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ПОДВИЖНОЙ НАГРУЗКИ

 

 

и

 

 

В качествеСрасчетной схемы нагружения конструкции колесом автомобиля принимается гибкий круговой штамп диаметром D, передающий нагрузку величиной q.

Величины расчетного удельного давления колеса покрытия q и расчетного диаметра D приведенного к кругу отпечатка расчетного колеса на поверхности покрытия принимают:

для нагрузки АК-100 q=0,6 МПа; D=34 см;

для нагрузки АК-115 q=0,6 МПа; D=39 см;

для нагрузки АК-130 q=0,6 МПа; D=42 см.

Вкачестве расчетного типа используют наиболее тяжелый автомобиль для дорог I и II категорий АК-115 или АК-130, для III и IV категорий – АК-100 (прил. 2).

28

Расчетная величина колесной нагрузки увеличивается на значение коэффициента динамичности Рдинрасч = Ррасч Кдин . Его определяют

3

Т j

Кдин. j , здесь Тj – периоды времени работы

по формуле Кдин = ∑

 

Т

1

 

покрытия в «отличном», «хорошем» и «удовлетворительном» состояниях по ровности; Т – срок службы (см. табл. 4.2); Кдин.j – коэффици-

енты динамичности: для «отличного» состояния 1,05, «хорошего» – 1,15 и «удовлетворительного» – 1,3.

Учет характера действующей нагрузки осуществляется через принятие соответствующих значений расчетных характеристик конструктивных слоев (см. прил. 1), а также через введение коэффициента динамичности при назначении величины нагрузки.

В зависимости от вида расчета конструкции используют различные характеристики, отражающие интенсивность воздействия на нее подвижной нагрузки.

Общее число нагружений дорожной конструкции от расчетной

подвижной нагрузки, приходящейся на одну полосу движения за весь

 

И

 

период эксплуатации, определяют по формуле

 

 

Д

 

б

m

(8.1)

n = 365 T b Ni αi ,

 

1

 

где Т – срок службы дорожной одежды (см. табл. 4.2); b – коэффици-

 

и

ент учета длительности ра отыАодежды в талом состоянии, для II, III

и IV дорожно-климатическ

х зон он составляет соответственно 0,35;

 

С

 

0,40 и 0,60;

Ni – суточная

нтенсивность движения на полосу i-го ав-

томобиля;

m – ч сло т пов автомобилей в транспортном потоке;

αi – количество автомобилей, заменяющих расчетный (табл. П.2.1),

αi =

АЧХ

i

=

 

ui ν расч

,

(8.2)

 

 

νi u расч

 

АЧХ расч

 

 

здесь АЧХi и АЧХрасч – амплитудно-частотные характеристики дорожных покрытий от воздействия i-го и расчетного автомобилей; ui, uрасч, vi, vрасч – динамические прогибы дорожной конструкции и частоты их колебаний от воздействия i-го и расчетного автомобилей.

По результатам расчета по формулам (8.1) и (8.2), а также при отсутствии убедительных прогнозов в части составов транспортных средств в потоках общее число нагружений расчетной подвижной нагрузкой дорожных конструкций должно быть не менее норм табл. 8.1. При этом назначается вид транспортного потока в зависимости от назначения дороги и количества тяжелых и сверхтяжелых многоосных

29

транспортных средств. Для автомагистралей и дорог в курортных зонах и городах рекомендуется вид транспортного потока с легким и средним движением (ЛСТП). Для автомагистралей федерального значения, транснациональных дорог, дорог промышленных зон городов, промысловых дорог рекомендуется назначать тяжелый и сверхтяжелый транспортные потоки (ТТП, СТТП), характеризуемые наличием в них тяжелых (до 30 т) и сверхтяжелых (до 50 т) многоосных транспортных средств.

 

Нормы загружений дорог расчетными нагрузками

Таблица 8.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Доля авто-

 

 

 

 

Число нагружений

 

Интенсивность

 

Вид транс-

 

нагрузкой АК-100

Категория

мобилей

 

 

движения на

 

 

 

И

 

за период, млн

дороги

 

АК-100 в

 

портного по-

 

полосу, ед./сут

 

 

тока

 

15÷20

 

 

 

потоке

 

 

 

 

30÷40 лет

 

 

 

 

 

 

 

 

лет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Iа, Iб

>3500

 

0,10÷0,18

 

 

ЛСТП

2,0÷4,0

 

4,0÷9,0

 

0,21÷0,36

 

 

ТТП

4,0÷9,0

 

8,0÷18,0

 

 

 

 

 

А

 

СТТП

9,0÷19,0

 

17,0÷39,0

 

 

 

 

0,45÷0,78

 

 

 

II

>3000

 

0,10÷0,18

 

 

ЛСТП

1,7÷4,0

 

3,4÷7,0

 

0,21÷0,36

 

 

ТТП

3,4÷8,0

 

7,0÷15,0

 

 

 

 

б

 

Д

 

 

 

 

 

 

 

 

0,45÷0,78

 

СТТП

7,0÷16,0

 

15,0÷33,0

 

 

 

 

0,10÷0,18

 

 

ЛСТП

0,5÷1,3

 

-

III

 

и

 

 

 

ТТП

1,1÷2,6

 

2,2÷3,8

>1000

 

0,21÷0,36

 

 

 

 

 

 

 

0,45÷0,78

 

 

СТТП

2,4÷5,0

 

4,8÷8,3

 

С

 

0,10÷0,18

 

 

ЛСТП

 

0,1

 

-

IV

>100

 

 

0,21÷0,36

 

 

ТТП

 

0,2

 

-

 

 

 

 

0,45÷0,78

 

 

СТТП

 

0,3

 

-

Примечания: 1. Л

ТП – легкое и среднее движение; ТТП – тяжелое

движение; СТТП – сверхтяжелое движение.

 

 

 

 

 

2. Уровень загрузки полосы движения не более 0,10,2.

 

 

 

 

3. Число нагружений 2,04,0 относится ко II и IV ДКЗ.

 

 

 

 

Дорожная конструкция, удовлетворяющая критериям настоящей методики расчета на прочность, дополнительно проверяется на воздействие недопустимых ускорений колебаний и дополнительных циклов изгибающих напряжений в покрытиях при воздействии подвижной нагрузки.

Подвижная колесная нагрузка Р, движущаяся горизонтально со скоростью V, генерирует на поверхности покрытия дорожной конструкции волновое поле (рис. 8.1). Оно характеризуется частотой вертикальных колебаний, зависящей от скорости движения нагрузки в

30

виде v = 0,717V c-1, их затуханием по поверхности покрытия, характе-

ризуемым декрементом ( D = ln u3 ;ln u5 ), числом гребней и впадин в u1 u3

волновом поле (точки 1, 3, 5 и точки 2, 4). При этом в точке 1 развивается максимальное ускорение вертикальных колебаний (мм/с2), равное

a = 0,175 Eобщдин ,

(8.3)

здесь Eобщдин – общий динамический модуль упругости, МПа.

Эти ускорения убывают по глубине дорожной конструкции z на коэффициент (1eγm z ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д

 

 

 

Рис. 8.1. Волновое поле на поверхности покрытий при движении

 

 

 

 

 

 

 

 

 

расчетного автомобиля

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если на этой глу ине расположен слабый грунт (например, во-

донасыщенный торф) ли о водненныйАпесок (в случае подтопления

насыпи), склонный к осадкам

тиксотропии (разжижению), то усло-

вие недопустимости ускорен й выразится как

 

 

 

a

 

 

 

 

 

иa(1eγmz )

 

a

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

(8.4)

 

 

здесь

 

 

– допускаемые ускорения колебаний.

 

 

 

 

 

 

 

 

С

мм/с2,

 

Для песков мелкозернистых водонасыщенных

 

a

 

= 60

 

 

 

 

среднезернистых

 

a

 

= 310 мм/с2

и крупнозернистых

 

a

 

= 550 мм/с2.

 

 

 

 

Для уточнения числа нагружений дорожной конструкции дополнительным количеством циклов изгиба покрытий n, возникающих в точках 3, 5 и т.д. (см. рис. 8.1), целесообразно в данные таблиц 8.1 и 8.2 вводить коэффициент Кц = q1 n, здесь q1 – доля расчетных автомобилей в транспортном потоке. Для легких, тяжелых и сверхтяжелых транспортных потоков она составляет соответственно 0,18; 0,36 и 0,78, а n определяют по табл. 8.2.

31

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]