2. Теоретическая основа определения предельно допустимых нагрузок на оси многоосных или многоколёсного транспорта

Расчет дорожной одежды на прочность производят по нормативным методам на действие одиночной колесной нагрузки с параметрами .

Отличие между предлагавшимися в России и за рубежом методами определения , состоит в выборе расчетной схемы (однородное либо двухслойное упругое полупространство) и критерия эквивалентности (прогиб поверхности покрытия, прогиб поверхности грунта земляного полотна, активные напряжения сдвига в грунте и т. д.).

Общим для них является то, что все они рассматривают воздействие на дорожную одежду или аэродромное покрытие неподвижной нагрузки. Способ определения эквивалентной нагрузки, учитывающий это обстоятельство, состоит в следующем.

В качестве эквивалентной колесной нагрузки принимается нагрузка на одиночное отдельно стоящее колесо, под действием которого в дорожной одежде возникает напряжённо-деформированное состояние, близкое к тому, которое имеет место при одновременном действии на дорожную одежду рассматриваемой группы колес транспортного средства.

Расчетная нагрузка на дорожную одежду принимается равной наибольшей эквивалентной колесной нагрузке. Эквивалентную колесную нагрузку на дорожную одежду от действия произвольного і-го колеса транспортного средства с учетом дополнительного влияния остальных колес можно находить по формуле

(1)

где Кд, - коэффициент динамичности; . , статические нагрузки на i-е и j-е колеса; М- общее количество колес, диаметр круга, равновеликого отпечатку движущегося ј-го колеса:

(2)

Функции g( ) и q( ) характеризуют уровень взаимного влияния колес на возникающие под ними напряжения, перемещения и деформации в дорожной одежде. Предполагается, что этот уровень зависит от относительных расстояний между центрами отпечатков колес в продольном, т. е. вдоль оси движения, и поперечном направлениях. Поэтому в качестве аргумента функций g, q выбраны отношения и , в которые входят абсолютные расстояния между центрами отпечатков колес в продольном Ly и поперечном 1 направлениях. Таким образом, функция g( ) характеризует взаимное влияние колес в продольном, а функция q( ) в поперечном направлениях.

Для учета асимметрии напряженно-деформированного состояния дорожной одежды относительно центра отпечатка движущегося колеса введено две различные функции g: для характеристики влияния впереди идущих колес на идущие сзади и - для характеристики влияния сзади идущих на передние. Причем (х) q(x) (x). Значения функций g( ) и q( ) установлены на базе численного анализа по программе СТЕНД и по результатам испытаний дорожных одежд движущимися транспортными средствами (рис. 1):

(3)

где А, В, с, d - коэффициенты, зависящие от капитальности дорожной одежды (табл. 2.1).

Рис. 2.1. Графики функций g+, g- и q для дорожных одежд: капитального и облегчённого типов-сплошная линия и переходного типа- штриховая линия

Таблица 2.1

Значения коэффициентов для вычисления функций g(х) и q(х)

Функции	Капитальность дорожной одежды	Коэффициенты
	Калитальная, Облегчённая	0.58	0.42	0.058	0.58	-	-	-	-
		0.49	0.51	0.140	0.64	-	-	-	-
	Переходная	0.58	0.42	0.070	0.7	-	-	-	-
		0.37	0.63	0.210	1.20	-	-	-	-
q	Калитальная, Облегчённая	-	-	-	-	0.40	0.60	0.065	0.44
	Переходная	-	-	-	-	0.33	0.67	0.080	0.53

Расчётную нагрузку определяют распределённой по кругу диаметра

(5)

с интенсивностью

(6)

При расчете используют эквивалентной колёсной нагрузки в соответствии с формулой, приведенной выше.

При установлении границ зоны: влияния использовалась схема двухслойного упругого полупространства.

Значение эквивалентной осевой нагрузки от действия i-й оси транспортного средства может быть рассчитано по формуле (1).

В «Инструкции по перевозке крупногабаритных и тяжеловесных грузов автомобильным транспортом по дорогам Российской Федерации» для нормирования осевых масс или предельно допустимых нагрузок на оси многоосных АТС приняты два подхода к описанию интервалов межосевых интервалов. Для двухосных АТС и двухосных тележек принято использовать «Расстояние между осями», а для трёхосных тележек «Расстояние между крайними осями». При практической работе с многоосными АТС, имеющими более 3 осей, появляется неудобство при использовании параметра «Расстояние между крайними осями».