我们身边的车辆荷载设计及其他.doc

我们身边的车辆荷载设计及其他背景：我国目前路面上的车辆荷载特性随着国民经济的提高和交通事业的飞速发展, 这几年道路上行驶的车辆在数量和载重量上都不断增大。主要表现为:(1)超载现象十分突出。车辆荷载的作用是影响路面使用寿命的关键因素之一，它一般以车辆总重、各轴型的轴重、各轮组的轮重表征。包括我国在内的许多发展中国家，超载现象十分普遍。(2)公路交通组成中重载车辆比例很高。在公路交通流的组成中，重载交通占有了很大的比例。很显然，随着国家经济的发展，公路线上交通量的不断增加也是国内路面荷载特征的变化趋势之一。我国公路上的货物流量，既使近几年，平均每年仍以5%左右的速度增长。标准所规定的以车队为计算荷载图式的车辆荷载标准，是设计公路桥梁及其它构造物所规定的计算荷载。为了保证桥梁的安全储备和使用寿命，对桥上实际行驶的车辆轴重和总重必须予以严格限制，一般情况下，不允许采用设计的极限值。那么，设计轴荷载多大，桥上实际行驶车辆的轴荷载也允许多大是不对的，车辆设计荷载与车辆轴载、总载限制是两个不同的概念，不可混为一谈。世界上有一些国家制定了车辆轴载限值标准。他们在制定设计车辆荷载标准及车辆轴重限值时，除了考虑本国的国民经济发展水平外，同时考虑了采用重型汽车提高轴重限值而获得的运输经济效益与相应增加的公路基本建设投资及原有公路网的补强改造费用之间的合理平衡。由于提高轴重对公路投资的影响十分惊人，长期以来，各国政府都采用了极其慎重的态度。几个经济较发达国家车辆荷载设计值和允许轴载值国别车辆轴载限值（kN）设计荷载标准值（kN）单轴双联轴单轴双联轴美国联邦82各州109145181144218日本100160英国100203均布荷载中加入120德国100160200400法国130160200400前苏联100200120240意大利120190180280一些国家和地区的轴载限值地 区国 家单轴（kN）双轴（kN）地 区国 家单 轴（kN）双 轴（kN）美洲阿根廷玻利维亚巴西加拿大智利哥伦比亚墨西哥秘鲁美国委内瑞拉1068010080，10060120829055，1108210985180120170145，191210145145180145，200145亚洲印度印度尼西亚伊朗伊拉克日本韩国马来西亚巴基斯坦菲律宾沙特阿拉伯新加坡泰国澳大利亚新西兰台湾省香港12550，701301101001008180801301009182，9082806114780，12020017012214514518020016492，164155145102欧洲奥地利比利时保加利亚捷克丹麦芬兰法国德国英国希腊匈牙利爱尔兰意大利荷兰挪威波兰罗马尼亚西班牙瑞典瑞士土耳其南斯拉夫前苏联8013010010080100130100100100，13010010212010060，10080100，7513010010080100100160200115-16014516016020018016016319018090，160145160，120147160140145160180非洲阿尔及利亚埃及利比亚马里摩洛哥尼日利亚索马里南非坦桑尼亚扎伊尔130100100110130100100828080160160160160160162145120有关组织推荐泛美公路大会美国各洲公路工作者协会AASHTO原经互会欧洲共同体亚太经社会8091100110110145155180180180如今的公路桥涵结构设计用车辆荷载标准模式是根据我国建国以后公路上交通荷载的实际情况，经过相当长时期的分析、研究和修正确定的。经过几十年的修订、完善，其分级逐步完善、科学、合理，基本适应了我国公路桥涵结构发展的需求。车辆已经成为现代人生活的一部分。所以在对我们平日生活环境的设计中也经常遇到需要考虑机动车辆荷载的情况,除了一些地上停车库停车场外，小区内道路、消防通道和道路下的管沟盖板都与车辆荷载紧密相关。而且当建筑物的地下面积比地上面积大时,地下室顶板常被用作停车场。车辆荷载是移动的,但在结构整体计算中由车轮传来的集中力按均布载考虑,且不考虑荷载的移动性,这给设计造成了一定的困难。在这篇文章里，我们就以消防车道为例，谈谈车辆荷载的设计。通常建筑物的周边都设消防车道,当消防车道下存在地下室顶板时,地下室顶板的设计应考虑消防车的荷载。对于消防车作用荷载的取值,各个国家也有所不同。某国内消防机械总厂消防车参数消防车名称消防车型号外形尺寸/ m灭火剂质量/ kg满载总质量/ kg中型水罐消防车SXF5090GXFSG357. 35 2. 48 3. 03 5009 900中型水罐消防车SXF5130GXFSG70P8. 6 2. 49 3. 2600012920重型水罐消防车SXF5190GXFSG70P8. 75 2. 5 3. 48800019000重型水罐消防车SXF5260GXFSG100P9. 3 2. 5 3. 481000024450中型泡沫消防车SXF5090GXFPM357. 1 2. 49 3.型泡沫消防车SXF5130GXFPM70P8. 6 2. 49 3. 2600012920重型泡沫消防车SXF5190GXFPM70P8. 75 2. 5 3. 48800019000重型泡沫消防车SXF5300GXFPM110P10. 1 2. 49 3. 491100030000中型干粉消防车SXF5100TXFGF20P7. 3 2. 48 3. 320009160中型干粉消防车SXF5130TXFGF30P8. 6 2. 48 3. 3300013200抢险救援消防车SXF5040TXFJY635. 98 2. 0 2. 754000照明消防车SXF5050TXFZM106. 43 2. 25 2. 84910化学洗消消防车SXF5130TXFHX038. 45 2. 49 2. 869200俄罗斯斯托尔诺克消防设备总厂水罐/ 泡沫云梯消防车参数消防车型号外形尺寸/ m云梯高度/ m满载总质量/ kgAun 3 40177. 7 2. 5 3. 01712200Aun 3 40 229. 1 3. 5 3. 12213000AJL 3010. 1 2. 2 3. 23010000AJL 3711. 0 2. 5 3. 43715000AJL 5011. 0 2. 5 3. 45121000AJL 6211. 0 2. 5 4. 26232000从以上消防车资料中可以看出,中型水罐、泡沫及干粉消防车总质量小于15 t ,重型消防车总质量一般在2030 t ,救援、照明等其它种类的消防车总质量小于10 t 。云梯消防车云梯高度小于30 m 时,总质量小于15 t ;云梯高度在3060 m 时,总质量小于30 t。那么参照公路桥涵设计通用规范中车辆荷载等级选用表，可以认为二级公路能满足所有消防车的要求。（汽车15 级主车总质量15 t ,重车总质量20 t ,1 个车队考虑4 辆车中有1 辆重车；汽车20 级主车总质量20 t ,重车总质量30 t ,1 个车队考虑4 辆车中有1 辆重车。）分析以上资料,我们认为,对于普通的工业与民用建筑,当建筑物总高在18 m 以下,云梯消防车总质量小于15t ,中型消防车已满足要求,所以可按汽车15 级主车荷载计算；当建筑物总高在30m以下,云梯消防车总质量小于15 t ,对于商场、办公楼等人员密集的建筑物,需要总质量203