车辆验算荷载
.定义
在桥上行驶的车辆种类繁多,有汽车、平板挂车、履带车、压路机等,各类车辆在桥梁上出现的机遇不同。通过对实际车辆的轮轴数目、前后轴的间距、轮轴压力等情况的分析、综合和概括,公路桥涵设计规范中规定了桥梁设计采用标准化荷载。把经常地、大量地出现的汽车队做为汽车荷载;把偶然地个别地出现的履带车和平板挂车做为履带车和平板挂车荷载。计算荷载采用汽车荷载,验算荷载采用履带车、平板挂车荷载。
      汽车荷载以汽车队表示,分为汽车-10级、汽车-15级、汽车-20级、汽车-20级四个等级。荷载级别的数字即表示一辆主车的总重量吨数。每级车队中只有一辆重车,前后都是主车。重车是指在规定的某荷载级别中总重量大的车辆。
      验算荷载分为500 kN履带车(简称履带-50)800 kN1000 kN1200 kN汽车养路费平板挂车(简称挂车-80、挂车-100和挂车-120)四种。
.分类
设计桥涵或受车辆影响的构造物所用的车辆荷载,分为计算荷载和验算荷载两种。
计算荷载以汽车车队表示,验算荷载以履带车、平板挂车表示。
一、计算荷载
  计算荷载的汽车车队分汽车-10级、汽车-15级、汽车-20级和汽车-20级四个等级。车队的纵向排列的横向布置规定 如图1.0.1A和图1.0.1B,其主要技术指标规定如表1.0.1A
1.0.1A 各级汽车荷载主要技术指标
主要指标 单位
一辆汽车总重力 kN 100 150 200 300 550
一行汽车车队中
重车辆数 — 1 1 1 1
前轴重力 kN 30 50 70 60 30
中轴重力 kN — — — — 2×120
后轴重力 kN 70 100 130 2×120 2×140
轴距 m 4 4 4 4+1.4 3+1.4+7+1.4
轮距 m 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8
前轮着地宽度
及长度 m 0.25×0.2 0.25×0.2 0.3×0.2 0.3×0.2 0.3×0.2
中后轮着地宽度
及长度 m 0.5×0.2 0.5×0.2 0.6×0.2 0.6×0.2 0.6×0.2
车辆外形尺寸
(长×宽) m 7×2.5 7×2.5 7×2.5 8×2.5 15×2.5
注:一行汽车车队中主车辆数不限。
  二、验算荷载
  验算荷载分为500kN履带车(简称履带-50),800kN1000kN1200kN平板挂车(简称挂车-80、挂车-100和挂车-120)四级,其荷载图式及横向布置规定如图1.0.1C,主要技术指标规定如表1.0.1B
1.0.1B 各级验算荷载主要技术指标
主要技术指标 单位 履带—50 挂车—80 挂车—100 挂车—120
车辆重力 kN 500 800 1000 1200
履带数或车轴数   2  4  4  4
各条履带压力或
每个车轴重力 kN 56kN/m 200 250 300
履带着地长度或
纵向轴距 m 4.5 1.2+4.0+1.5 1.2+4.0+1.5 1.2+4.0+1.2
每个车轴的
车轮组数目 — 4 4 4
履带横向中距或
车轮横向中距 m 2.5 3×0.9 3×0.9 3×0.9
履带宽度或每对车轮
着地宽度和长度 m 0.7 0.5×0.2 0.5×0.2 0.5×0.2
1.0.2 车辆荷载的选用及布载规定
  设计桥涵或受车辆影响的构造物所用的车辆荷载等级,应根据公路的使用任务、功能和将来的发展等具体情况,按表1.0.2-1确定。
1.0.2-1 各类公路车辆荷载
公路等级 高速公路
计算荷载 汽车20 汽车20 汽车—20 汽车—20 汽车—20 汽车—10
验算荷载 挂车—120 挂车—120 挂车—100 挂车—100 挂车—100 履带—50
注:一条路线上的桥涵,一般应采用同一计算荷载和验算荷载;
  当改建三级公路时,对达到汽车-15级、挂车-80荷载标准的原有桥梁可适当利用;
  有集装箱运输的一级公路,应采用汽车-20级、挂车-120荷载;
  桥面行车道宽度为4.5m的桥梁,其平板挂车不作具体规定,设计时可按实际情况自行确定。
  桥梁设计应按本标准1.0.1条规定的荷载图式布载。桥梁横向布置车队数应按表1.0.2-2确定。
  当桥梁横向布置队数大于2时,应考虑计算荷载效应的横向析减,但折减后的效应有得小于用两行车队布载的计算结果。一个整体结构上的计算荷载,横向折减系数规定于表1.0.2-3
1.0.2-2 桥梁横向布置车队数
桥面净宽Wm 横向布置车队数
车辆单向行驶时 车辆双向行驶时
1.0.2-3 横向折减系数
横向布置车队数 3 4 5 6 7 8
横向折减系数 0.78 0.67 0.60 0.55 0.52 0.50
  当桥梁计算跨径大于等于150m时,应考虑计算荷载效应的纵向折减。当为多跨连续
结构时,整个结构均应按最大的计算跨径考虑计算荷载效应的纵向折减。纵向折减系数
规定见表1.0.2-4
1.0.2-4 纵向折减系数
计算跨径L(m) 纵向折减系数   计算跨径L(m) 纵向折减系数
150≤L400
400≤L600
600≤L800 0.97
0.96
0.95   800≤L1000
L≤1000
0.94
0.93
  用验算荷载验算时,不计冲击力、人荷载和其它非经常作用
在桥涵上的各种外力。履带车在顺桥方向可多辆布载,但两车间距不得小于50m;平板挂
车在桥梁全长内用一辆布载。
.国家标准
.关于超载
一、 公路超限超载运输的严重危害性
(一)缩短公路使用寿命 ,对公路安全构成严重威胁
据公路工程专业人士测算,超载使水泥路面缩短使用年限40%,沥青路面缩短20%-30%以上,超限超载运输严重的路段使用寿命更短。一条设计使用15年的公路,如果行驶车辆超限超载100%,那么其实际使用年限仅为设计使用年限的10%左右,即实际使用年限仅为1.5年到2年,更何况实际超限超载往往都在100%以上,有的车辆更达300%。
超载车辆大多数采取加装钢板弹簧等办法,使车货总量及轴载重量大大超过了公路桥梁的设计荷载标准,从而导致了大部分桥梁涵洞出现拱圈开裂、桥墩变形等病状,引起桥梁结构灾性的破坏。目前超载货车是越超越大,越超越重,一辆5吨的货车居然改造成20吨,甚至30吨的货车,15吨的货车则被改造成近100吨的货车使用。难怪漳州的战备大工农兵桥、大江东大桥和郭坑大桥等都成为危桥,有的已被拆除重建,有的禁止汽车通行,只允许摩托车、自行车和行人通过。
(二)严重破坏公路设施,增加公路维护费用
根据专家分析,车辆超限重量的增加和其对路面的损害是成几何倍数增长的,超限10%的货车对道路的损害会增加40%,一辆超载2倍的车辆行驶一次,对公路的损害相当于不超限车辆行驶16次;一辆36吨的超载车辆对道路的毁坏程度相当于96001.8吨重的小汽车对
道路的破坏。司机和车主超限运输每赢利1元钱,就会造成公路损坏100元的代价。按照河南省超限运输赔(补)偿费100/吨标准收取,路政部门收取的钱只是超限车辆对公路损坏修复载重量增大后,路面就会发生结构性的破坏,造成路面网裂、变松散和坑槽等病状。国道319线龙岩、漳州路段,每天都有6000多部超载车辆在公路上来回行驶,龙岩路段已经不堪负重,路面龟裂、错台、石拱桥拱圈裂缝的路段有80公里长,维修已耗资几千万元,平均每年修复投资上千万元。
(三)造成交通规费大量流失,国家财产损失惨重