（接上一篇）
四、汽车荷载研究
1、直接将汽-超20等效为均布力和集中力的情形
在简支梁上均匀布置集中力，采用合力相等原则转换为均布力，对比两种工况下跨中弯矩，可以发现，集中力产生的弯矩始终大于均布力，差值为1/8PL，P为一个集中力的大小；弯矩差值占均布力产生弯矩的比例为1/k，k为集中力的个数。即均匀分布的集中力越多，比例越小。
考察汽-超20级荷载，其主车20t，间距19m，按合力相等原则，等效为均布力1.053t/m，与公路-I级均布载1.05t/m基本一致；其重车55t，去掉20t，还有35t，与公路-I级集中载36t基本一致。
若一辆车视为两个集中荷载，有5辆车，则共10个集中荷载，按上述分析集中荷载比均布荷载弯矩增大约10%，实际上集中荷载不是均匀分布，增大比例要大于10%，如按5个集中荷载计算，则增大比例为20%。
若将公路-I级一个集中荷载36t，对应汽-超20级两个重轴，轴距1.4m，则公路-I级集中载弯矩大于汽-超20级，超出比例为1.4/L，当跨径30m时，超出4.7%。
2003版技术标准指出，公路-I级效应比汽-超20级大7%左右，对这个结论，笔者谨慎怀疑。
从上述集中载与均布载对比分析看，公路-I级的均布载效应小于汽-超20，且通常比例超过10%。公路-I级的集中载是一个集中力，其效应大于汽-超20级的两个集中力，跨径越大，超出比例越小，30m跨径时，超出比例为4.7%。综合这两点，公路-I级的效应通常不应该比汽-超20大。
2、汽-超20级车辆间距，车速不超过20km/h
汽-超20级主车间距19m，前、后车辆净距11m，考虑驾驶员反应时间（从决定刹车到踩下刹车时间）为1秒，刹车减速度2.5m/s^2，则可以计算出，刹车距离11m时，对应的车速为19km/h，这一车速和车辆间距，已经涵盖了各级公路对应的车速和基准通行能力，如下表所示：
实际上，车速越快，车辆间距越大，对应的汽车荷载越小，反之，车速越慢，车辆间距越小，对应的汽车荷载越大。汽-超20级车辆间距19m，对应车速19km/h，已经涵盖了除严重堵车以外的各级公路通行状况。
3、严重堵车时汽车荷载接近汽-超20级的2倍
当发生严重堵车时，车辆速度接近为0，车辆间距极小，如下图所示：
严重堵车时，前、后车辆净距按2m计算，则对汽-超20级主车来说，车重20t，车距10m，等效为均布力2t/m，是汽-超20级1.05t/m的1.9倍，接近2倍。
堵车工况在设计时应加以考虑，考虑堵车工况不经常出现，可按照极限状态进行考虑，但目前规范汽车荷载组合系数仅为1.4，即便考虑1.3的冲击系数，两者合计为1.82，仍未达到2。极限状态应考虑堵车工况，建议今后规范调整汽车荷载组合系数。
4、超载
2012年，央视《经济半小时》曾经报道，我国货车普遍存在超载，超载幅度大约50%。
汽车荷载通过车轴传递至轮胎，再传递至地面。当轴载超载时，若胎压不变，载荷增加50%，则着地面积增大50%，若着地面积等效为矩形，则行进方向着地尺寸将增加50%，摩阻力将显著增大。推测实际情况是胎压和着地面积均有所增大。
笔者认为，普遍超载50%，符合实际情况，设计时应加以考虑，不能完全寄希望于治超。
5、交通组成中重载车比例对汽车荷载的影响
如图所示，两种不同大小的均布力，按一定比例，布设于简支梁上，按跨中弯矩相等原则等效为一种均布力。
按上述方法来研究交通组成中重载车不同比例的影响。
如上所述，重载车均按超载50%考虑，即重载车按标准荷载的150%考虑。
普通车辆按标准荷载的35%考虑，其原因是，按照多车道折减系数，两车道不折减，两车道以上，每增加一个车道，增加的荷载相当于35%的标准车道荷载。
重载车不同比例时，等效汽车荷载如下表所示：
由表可见，当重载车比例≤30%时，等效汽车荷载未超过1，即未达到汽-超20级，或修订的公路-I级的效应，可采用修订的公路-I级计算，这也就是2014标准中指出的，修订的公路-I级，能够适应大部分实测的汽车荷载。
当重载车比例>30%时，等效汽车荷载已超过1，即超过汽-超20级或修订的公路-I级的效应，需要按照等效汽车荷载计算，如表中数据所示，重载比例50%，等效荷载为1.21，重载比例70%，等效荷载为1.40。
五、结论与建议
1、设计时应考虑堵车工况和超载工况。
2、堵车工况可按承载能力极限状态考虑，其组合系数建议为2，即标准荷载的2倍。
3、超载工况应按正常使用极限状态考虑，可按超载50%考虑，即重载车按标准荷载的1.5倍考虑。
4、交通组成中，重载车比例≤30%时，等效汽车荷载未超过标准荷载，可采用修订的公路-I级计算；重载车比例>30%时，等效汽车荷载超过标准荷载，应根据等效汽车荷载进行计算。
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