摘要：本文利用理論彎沉與實際彎沉雙重等效概念提出了新的軸載等效換算系數計算公式，試驗和理論依據比較充分。

　　關鍵詞：超載車輛 彎沉等效 等效系數 理論彎沉 實際彎沉

　　隨著經濟的迅速發展和運輸者對自身經濟利益的片面追求，目前公路上的大中型載貨汽車超載運行已是非常普遍的現象。實際調查中發現，在不少地區中型貨車如東風、解放等載重量可達10t，后軸重可達13t以上;大型貨車如黃河JN-163等，后軸重可達18t以上，它們對路面破壞作用是不可忽視的。由于全國各地的經濟結構、發展水平不同，車輛超載在不同地區有較大的差異，有的地區超載現象遠比以上情況嚴重，例如河北省宣大線，大部分載貨車輛為運煤車，后軸重可達30多t，若按四次方公式計算等效系數，所設計的路面厚度太大，實踐中難以應用。由于四次方公式對大噸位軸載既沒有做過試驗，又缺乏充分的理論根據，設計者不能放心使用，因而迫切需要找到一種既能解決超載的破壞性問題，又能為人們所接受的理論依據指導路面設計。

　　1　國內外現有軸載換算公式的分析

　　鑒于此種情況，我們從分析AASHO四次方公式的來源入手尋求其中的原因。AASHO四次方公式的得出是建立在大型的實地試驗基礎之上的，用22 輛輕型貨車和104輛半拖掛牽引車在試驗路上每天行駛15h，共作了1 114 000次行車重復荷載試驗，用以模擬州內一般道路或州際道路上行駛大軸載和高速混合載重車及一般車輛的實際情況，試驗車行駛總里程達28 168km。AASHO試驗路的基本方程是根據試驗路的大量資料，把各路段的各個路面結構所經受不同車型的荷載作用次數N與路面耐用性指數PSI的損失值的關系進行整理而得：

　　(3)式以容許彎沉等效為原則進行推導，本質上是指換算軸與標準軸的實際彎沉等效，但是由于路面結構實際彎沉的變異性較大，所以實際彎沉等效尚不能保證作為路面結構設計基礎之一的理論彎沉也等效，因此為使軸載換算公式具有充分的理論依據，需要增加理論彎沉等效作為又一約束條件，即應提理論彎沉和實際彎沉都等效的雙重等效條件。

　　2　基于理論彎沉等效與實際彎沉等效的軸載換算方法

　　2.1　公式推導

　　通過上述對國內外已有公式的分析，得知現有軸載換算公式對于較大噸位超載軸的等效換算缺少理論保證，為了解決超載軸的換算問題，我們采用理論彎沉與實際彎沉雙重等效的方法推導軸載換算公式。雙重等效公式為：

　　(15)式為雙重彎沉等效條件下超載輪半徑計算公式，代入(14)式即可得超載軸輪壓P，而后把P、δ值代入(3)式，即得超載軸的軸載換算系數。可以看出，由此得到的P、δ值與超載車輛的實際P、δ值不一定相等。為方便起見，本文把由雙重彎沉等效約束所得超載軸的P、δ值稱為虛擬輪壓和半徑，所代表的車輪稱為虛擬輪，表1將討論虛擬輪所造成的誤差。

　　2.2　等效換算系數比較

　　分別利用我國現行規范公式、AASHO四次方公式和本文所推導公式計算2～35t軸載的等效換算系數如表1所示。

　　由表1 可以看出，當軸重小于17t時，三種軸載換算方法所得軸載換算系數的差別很小，表明在該軸載區間三種方法可以互換。由于軸載小于17t在AASHO試驗軸載范圍以內，所以該計算結果表明本文公式與試驗所得結果比較接近，為本文公式的可靠性提供了試驗依據。當軸載大于17t以后，隨軸載增加，三種軸載換算公式軸載換算系數的差距越來越大，相同軸載時軸載換算系數由大到小依次為規范方法、AASHO方法及本文方法。前已述及，若按規范方法進行超載車輛路面結構設計，會得出偏厚的設計結果，因此規范方法是不適用的。上述分析及計算結果表明，本文公式不但具有較為充分的理論依據，且在常規軸載范圍內與試驗結果比較接近，又具有最小的軸載換算系數，按本文方法設計的路面結構厚度將比規范方法減薄，較為符合超載車輛路面的實際情況，因此按本文方法進行超載車輛路面結構設計比較合適。