水泥混凝土路面设计例题.docx

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1、水泥混凝土路面设计例题水泥混凝土路面设计公路自然区划II区拟建一条二级公路，中湿路基为黏质土，采用普通混凝土路面，路面宽9m，设计车道使用初期标准轴载日作用次数为2100，交通量年增长率为5%。试设计水泥混凝土路面。解：1、交通分析查表1可知二级公路的设计基准期为20年，其可靠度设计标准的安全等级为三级。临界荷载位置处的车辆轮迹横向分布系数查表2取0.39.设计基准期的累计作用次数：查表3可知属重交通等级。2、初拟路面构造由表1可知安全等级三级的变异水平等级为中级。根据二级公路、重交通等级和中级变异水平，查表4初拟普通混凝土面层厚度为0.22m。基层可选用水泥稳定粒料，厚0.18。垫层为0.1

2、5m的低剂量无机结合料稳定土。普通混凝土板的平面尺寸为4.5m,长5m。纵缝为设拉杆的平缝，横缝为不设传力杆的假缝。3、路面材料参数确定取重交通等级的普通混凝土面层，查表5得弯拉强度标准值5.0MPa，弯拉弹性模量标准值31GPa。中湿路基路床顶面回弹模量查表6得30MPa，低剂量无机结合料稳定土垫层回弹模量为600MPa,水泥稳定粒料基层回弹模量为1300MPa.4、计算基层顶面当量回弹模量 ()()次4201105.98805.039.0365105.01210036511?=?-+=-+=rrNNteMPahhhEhEEX101315.018.015.060018.01300222222

3、21222211=+?+?=+=12211221322311)11(4)(1212-+=hEhEhhhEhEDX57.2)15.0600118.013001(4)15.018.0(1215.06001218.013001233=?+?+?+?=-mEDhXXx312.0101357.2121233=?=293.430101351.1122.651.1122.645.045.00=?-?=?-?=-EEaX792.030101344.1144.1155.055.00=?-=?-=-EEbX5、普通混凝土面层的刚度半径6、荷载应力7、修正系数确定因纵缝为设拉杆平缝，查表7得到接缝传荷能力的应力折减

4、系数考虑设计基准期荷载应力累计疲惫作用的疲惫应力系数根据公路等级，查表8可得综合系数8、荷载疲惫应力9、翘曲应力II区最大温度梯度查表9取88/m。已知板长L=5m,L/r=5/0.67=7.46,普通混凝土的板厚h=0.22m,查图1得Bx=0.71。则混凝土的温度翘曲应力：10、温度疲惫应力系数II区的回归系数可查表10，温度疲惫应力系数：11、温度疲惫应力12、可靠度系数二级公路的安全等级为三级，相应于三级安全等级的变异水平等级为中级，目的可靠度为85%。根据目的可靠度和变异水平等级，查表11得可靠度系数rr=1.13。13、判定构造能否知足要求普通混凝土面层厚度0.22m能够承受设计基

5、准期的荷载应力和温度应力的综合疲惫作用。MPaEEEahEXbxt16530101330312.0293.4)(31792.03100=?=mEEhrtC677.01653100022.0537.0537.033=?=MPahrps259.122.0677.0077.0077.0260.0260.0=?=-504.2)105.988(057.04=?=nefNk20.1=ckMPakkkpscfjpr29.3259.120.1504.287.0=?=MPaBhTEXgcctm13.271.028822.03100010125=?=-532.0041.00.513.2828.013.20.5323.1=?-?=?-?=bfafkcrtmtmrtMPaktmttr13.113.2532.0=?=()MPafrctrprr0.599.413.129.313.1)(=+?=+87.0=jk