水泥混凝土路面厚计算学习教案.pptx

《水泥混凝土路面厚计算学习教案.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水泥混凝土路面厚计算学习教案.pptx（35页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、会计学1水泥混凝土路面水泥混凝土路面(lmin)厚计算厚计算第一页，共35页。第2页/共35页第二页，共35页。水泥水泥水泥水泥(shun)(shun)(shun)(shun)路面的设计轴载及轴路面的设计轴载及轴路面的设计轴载及轴路面的设计轴载及轴载换算载换算载换算载换算1 1 1 1 交通分析交通分析交通分析交通分析交通荷载交通荷载交通荷载交通荷载(hzi)(hzi)(hzi)(hzi)分级分级分级分级按疲劳断裂设计标准进行结构分析时，以轴重按疲劳断裂设计标准进行结构分析时，以轴重100kN的单轴的单轴-双轮组荷载作双轮组荷载作为设计轴载。对极重交通荷载等级的水泥混凝土路面，宜选用为设计轴载

2、。对极重交通荷载等级的水泥混凝土路面，宜选用(xunyng)货车中占主要份额特重车型的轴载作为设计轴载。各级轴载作用次数按按货车中占主要份额特重车型的轴载作为设计轴载。各级轴载作用次数按按等效疲劳损坏原则换算为设计轴载的作用次数。等效疲劳损坏原则换算为设计轴载的作用次数。设计轴载累计作用次数设计轴载累计作用次数 第3页/共35页第三页，共35页。n n交通调查与分析交通调查与分析交通调查与分析交通调查与分析 n n初期初期初期初期(chq)(chq)(chq)(chq)年平均日货车交通量（双向）年平均日货车交通量（双向）年平均日货车交通量（双向）年平均日货车交通量（双向）n n方向分配系数，一

3、般方向分配系数，一般方向分配系数，一般方向分配系数，一般0.5-0.6 0.5-0.6 0.5-0.6 0.5-0.6 n n车道分配系数车道分配系数车道分配系数车道分配系数 n n设计车道的年平均日货车交通量设计车道的年平均日货车交通量设计车道的年平均日货车交通量设计车道的年平均日货车交通量（ADTTADTTADTTADTT）n n货车交通量的年平均增长率货车交通量的年平均增长率货车交通量的年平均增长率货车交通量的年平均增长率gr gr gr gr 轴载调查与分析轴载调查与分析各类车辆的轴型调查和轴重测定各类车辆的轴型调查和轴重测定 轴载当量换算系数法轴载当量换算系数法车辆当量轴载系数法车辆

4、当量轴载系数法车道使用车道使用(shyng)(shyng)初期的设计轴载日作用次数初期的设计轴载日作用次数NsNs车辆轮迹横向分布系数车辆轮迹横向分布系数 设计轴载累计作用次数设计轴载累计作用次数 Ne Ne 第4页/共35页第四页，共35页。不同轴重级位的设计轴载当量换算不同轴重级位的设计轴载当量换算(hun sun)(hun sun)系数系数 车道使用车道使用(shyng)(shyng)初期的设计轴载日作初期的设计轴载日作用次数用次数各类车辆的设计轴载当量各类车辆的设计轴载当量(dngling)(dngling)换算系数换算系数 车道使用初期的设计轴载日作用次数车道使用初期的设计轴载日作用

5、次数设计轴载累计作用次数设计轴载累计作用次数 第5页/共35页第五页，共35页。第6页/共35页第六页，共35页。2 2 2 2 初拟路面结构初拟路面结构初拟路面结构初拟路面结构根据公路等级和交通荷载、路基条件、当地温度和根据公路等级和交通荷载、路基条件、当地温度和根据公路等级和交通荷载、路基条件、当地温度和根据公路等级和交通荷载、路基条件、当地温度和湿度状况及已有公路路面的使用经验，进行路面组湿度状况及已有公路路面的使用经验，进行路面组湿度状况及已有公路路面的使用经验，进行路面组湿度状况及已有公路路面的使用经验，进行路面组合合合合(zh)(zh)(zh)(zh)设计，初拟路面结构。设计，初拟

6、路面结构。设计，初拟路面结构。设计，初拟路面结构。路床顶面的综合回弹模量值，轻交通荷载等级路床顶面的综合回弹模量值，轻交通荷载等级(dngj)时不得低于时不得低于40MPa，中等或重交通荷载等级，中等或重交通荷载等级(dngj)时不得低于时不得低于60MPa，特，特重或极重交通荷载等级重或极重交通荷载等级(dngj)时不得低于时不得低于80MPa。路基路基(lj)基层和底基层基层和底基层第7页/共35页第七页，共35页。第8页/共35页第八页，共35页。承受极重、特重或重交通荷载的路面，基层下应设置底基层，承受极重、特重或重交通荷载的路面，基层下应设置底基层，承受极重、特重或重交通荷载的路面，

7、基层下应设置底基层，承受极重、特重或重交通荷载的路面，基层下应设置底基层，承受中等或轻交通荷载时，可不设底基层。当基层采用无机承受中等或轻交通荷载时，可不设底基层。当基层采用无机承受中等或轻交通荷载时，可不设底基层。当基层采用无机承受中等或轻交通荷载时，可不设底基层。当基层采用无机结合料稳定类材料，且上路床由细粒结合料稳定类材料，且上路床由细粒结合料稳定类材料，且上路床由细粒结合料稳定类材料，且上路床由细粒(x l)(x l)(x l)(x l)土组成时，应土组成时，应土组成时，应土组成时，应在基层下设置粒料类底基层。在基层下设置粒料类底基层。在基层下设置粒料类底基层。在基层下设置粒料类底基层

8、。贫混凝土或碾压混凝土基层上应铺设沥青混凝土夹层，厚度贫混凝土或碾压混凝土基层上应铺设沥青混凝土夹层，厚度贫混凝土或碾压混凝土基层上应铺设沥青混凝土夹层，厚度贫混凝土或碾压混凝土基层上应铺设沥青混凝土夹层，厚度不宜小于不宜小于不宜小于不宜小于40mm40mm40mm40mm。无机结合料稳定碎石基层上应设封层。无机结合料稳定碎石基层上应设封层。无机结合料稳定碎石基层上应设封层。无机结合料稳定碎石基层上应设封层。面层宜采用设接缝的普通水泥混凝土。面层宜采用设接缝的普通水泥混凝土。面层宜采用设接缝的普通水泥混凝土。面层宜采用设接缝的普通水泥混凝土。注意注意注意注意(zh(zh(zh(zh y)y)y

9、)y)：第9页/共35页第九页，共35页。平面尺寸及接缝平面尺寸及接缝平面尺寸及接缝平面尺寸及接缝(ji(ji fnfn)设计设计设计设计n n平面布局宜采用矩形分块，其纵向和横向接缝应垂直相交，纵缝两侧的平面布局宜采用矩形分块，其纵向和横向接缝应垂直相交，纵缝两侧的平面布局宜采用矩形分块，其纵向和横向接缝应垂直相交，纵缝两侧的平面布局宜采用矩形分块，其纵向和横向接缝应垂直相交，纵缝两侧的横缝不得相互错位。横缝不得相互错位。横缝不得相互错位。横缝不得相互错位。n n纵向接缝的间距（板宽）宜在纵向接缝的间距（板宽）宜在纵向接缝的间距（板宽）宜在纵向接缝的间距（板宽）宜在3.04.5m3.04.5

10、m范围内选用。范围内选用。范围内选用。范围内选用。n n横向接缝的间距（板长）应按面层类型横向接缝的间距（板长）应按面层类型横向接缝的间距（板长）应按面层类型横向接缝的间距（板长）应按面层类型(lixng)(lixng)和厚度选定（普通水和厚度选定（普通水和厚度选定（普通水和厚度选定（普通水泥混凝土面层宜为泥混凝土面层宜为泥混凝土面层宜为泥混凝土面层宜为46m46m，面层板的长宽比不宜超过，面层板的长宽比不宜超过，面层板的长宽比不宜超过，面层板的长宽比不宜超过1.351.35，平面面积不，平面面积不，平面面积不，平面面积不宜大于宜大于宜大于宜大于25m225m2）n n纵向接缝设置：一次摊铺宽

11、度小于路面宽度时，应设纵向施工缝（设拉纵向接缝设置：一次摊铺宽度小于路面宽度时，应设纵向施工缝（设拉纵向接缝设置：一次摊铺宽度小于路面宽度时，应设纵向施工缝（设拉纵向接缝设置：一次摊铺宽度小于路面宽度时，应设纵向施工缝（设拉杆的平缝）；一次摊铺宽度大于杆的平缝）；一次摊铺宽度大于杆的平缝）；一次摊铺宽度大于杆的平缝）；一次摊铺宽度大于4.5m4.5m，应设纵向缩缝（设拉杆的假缝），应设纵向缩缝（设拉杆的假缝），应设纵向缩缝（设拉杆的假缝），应设纵向缩缝（设拉杆的假缝）；碾压混凝土面层一次摊铺宽度大于；碾压混凝土面层一次摊铺宽度大于；碾压混凝土面层一次摊铺宽度大于；碾压混凝土面层一次摊铺宽度大于

12、7.5m7.5m时，应设纵向缩缝；行车道路时，应设纵向缩缝；行车道路时，应设纵向缩缝；行车道路时，应设纵向缩缝；行车道路面与混凝土硬路肩之间的纵向接缝必须设拉杆。面与混凝土硬路肩之间的纵向接缝必须设拉杆。面与混凝土硬路肩之间的纵向接缝必须设拉杆。面与混凝土硬路肩之间的纵向接缝必须设拉杆。第10页/共35页第十页，共35页。n n横向接缝设置（缩缝、胀缝和施工缝）：横向接缝设置（缩缝、胀缝和施工缝）：横向接缝设置（缩缝、胀缝和施工缝）：横向接缝设置（缩缝、胀缝和施工缝）：n n横向施工缝：每日施工结束或因临时原因中断施工时，必须设横向横向施工缝：每日施工结束或因临时原因中断施工时，必须设横向横向

13、施工缝：每日施工结束或因临时原因中断施工时，必须设横向横向施工缝：每日施工结束或因临时原因中断施工时，必须设横向施工缝，其位置宜选在缩缝或胀缝处，设在缩缝处的施工缝，应采施工缝，其位置宜选在缩缝或胀缝处，设在缩缝处的施工缝，应采施工缝，其位置宜选在缩缝或胀缝处，设在缩缝处的施工缝，应采施工缝，其位置宜选在缩缝或胀缝处，设在缩缝处的施工缝，应采用加传力杆的平缝，设在胀缝处的施工缝，其构造同胀缝；用加传力杆的平缝，设在胀缝处的施工缝，其构造同胀缝；用加传力杆的平缝，设在胀缝处的施工缝，其构造同胀缝；用加传力杆的平缝，设在胀缝处的施工缝，其构造同胀缝；n n横向缩缝：保证板因温度和湿度的降低而收缩时

14、沿该薄弱断面缩裂，横向缩缝：保证板因温度和湿度的降低而收缩时沿该薄弱断面缩裂，横向缩缝：保证板因温度和湿度的降低而收缩时沿该薄弱断面缩裂，横向缩缝：保证板因温度和湿度的降低而收缩时沿该薄弱断面缩裂，从而避免产生不规则裂缝。应采用假缝形式，极重、特重和重交通从而避免产生不规则裂缝。应采用假缝形式，极重、特重和重交通从而避免产生不规则裂缝。应采用假缝形式，极重、特重和重交通从而避免产生不规则裂缝。应采用假缝形式，极重、特重和重交通荷载公路荷载公路荷载公路荷载公路(gngl)(gngl)的横向缩缝，中等和轻交通荷载公路的横向缩缝，中等和轻交通荷载公路的横向缩缝，中等和轻交通荷载公路的横向缩缝，中等和

15、轻交通荷载公路(gngl)(gngl)邻邻邻邻近胀缝或自由端部的近胀缝或自由端部的近胀缝或自由端部的近胀缝或自由端部的3 3条横向缩缝，收费广场的横向缩缝，应采用条横向缩缝，收费广场的横向缩缝，应采用条横向缩缝，收费广场的横向缩缝，应采用条横向缩缝，收费广场的横向缩缝，应采用设传力杆假缝；设传力杆假缝；设传力杆假缝；设传力杆假缝；n n横向胀缝：保证板在温度升高是能部分伸长，从而避免路面板在热横向胀缝：保证板在温度升高是能部分伸长，从而避免路面板在热横向胀缝：保证板在温度升高是能部分伸长，从而避免路面板在热横向胀缝：保证板在温度升高是能部分伸长，从而避免路面板在热天的拱胀和折断破坏，同时胀缝也

16、能起到缩缝的作用。在邻近桥梁天的拱胀和折断破坏，同时胀缝也能起到缩缝的作用。在邻近桥梁天的拱胀和折断破坏，同时胀缝也能起到缩缝的作用。在邻近桥梁天的拱胀和折断破坏，同时胀缝也能起到缩缝的作用。在邻近桥梁或其他固定构筑物处，或者与其他道路相交处，应设横向胀缝。或其他固定构筑物处，或者与其他道路相交处，应设横向胀缝。或其他固定构筑物处，或者与其他道路相交处，应设横向胀缝。或其他固定构筑物处，或者与其他道路相交处，应设横向胀缝。第11页/共35页第十一页，共35页。3 3 3 3 路面材料参数路面材料参数路面材料参数路面材料参数(cnsh)(cnsh)(cnsh)(cnsh)确定确定确定确定第12页

17、/共35页第十二页，共35页。第13页/共35页第十三页，共35页。第14页/共35页第十四页，共35页。4 4 4 4 力学模型力学模型力学模型力学模型(mxng)(mxng)(mxng)(mxng)的选的选的选的选择择择择n n弹性地基单层板模型弹性地基单层板模型弹性地基单层板模型弹性地基单层板模型n n适用于粒料基层上混凝土面层旧沥青路面加铺混凝土面层，面层板以下部分适用于粒料基层上混凝土面层旧沥青路面加铺混凝土面层，面层板以下部分适用于粒料基层上混凝土面层旧沥青路面加铺混凝土面层，面层板以下部分适用于粒料基层上混凝土面层旧沥青路面加铺混凝土面层，面层板以下部分按弹性地基处理按弹性地基处

18、理按弹性地基处理按弹性地基处理n n弹性地基双层板模型弹性地基双层板模型弹性地基双层板模型弹性地基双层板模型n n适用于无机结合料类基层或沥青类基层上混凝土面层，旧混凝土路面上加铺适用于无机结合料类基层或沥青类基层上混凝土面层，旧混凝土路面上加铺适用于无机结合料类基层或沥青类基层上混凝土面层，旧混凝土路面上加铺适用于无机结合料类基层或沥青类基层上混凝土面层，旧混凝土路面上加铺分离式混凝土面层；面层和基层或者新旧面层作为双层板，基层底面以下或分离式混凝土面层；面层和基层或者新旧面层作为双层板，基层底面以下或分离式混凝土面层；面层和基层或者新旧面层作为双层板，基层底面以下或分离式混凝土面层；面层和

19、基层或者新旧面层作为双层板，基层底面以下或旧面层底面以下部分按弹性地基处理旧面层底面以下部分按弹性地基处理旧面层底面以下部分按弹性地基处理旧面层底面以下部分按弹性地基处理n n复合板模型复合板模型复合板模型复合板模型n n适用于两层不同性能材料组成的面层或基层复合板。旧混凝土路面上加铺结适用于两层不同性能材料组成的面层或基层复合板。旧混凝土路面上加铺结适用于两层不同性能材料组成的面层或基层复合板。旧混凝土路面上加铺结适用于两层不同性能材料组成的面层或基层复合板。旧混凝土路面上加铺结合式混凝土面层，两层不同性质合式混凝土面层，两层不同性质合式混凝土面层，两层不同性质合式混凝土面层，两层不同性质(

20、xngzh)(xngzh)(xngzh)(xngzh)材料组成的层间黏结的面层，作材料组成的层间黏结的面层，作材料组成的层间黏结的面层，作材料组成的层间黏结的面层，作为弹性地基上的单层板或弹性地基上双层板的上层板；无机结合料类基层或为弹性地基上的单层板或弹性地基上双层板的上层板；无机结合料类基层或为弹性地基上的单层板或弹性地基上双层板的上层板；无机结合料类基层或为弹性地基上的单层板或弹性地基上双层板的上层板；无机结合料类基层或沥青类基层与无机结合料类底基层组成的基层，作为弹性地基上双层板的下沥青类基层与无机结合料类底基层组成的基层，作为弹性地基上双层板的下沥青类基层与无机结合料类底基层组成的基

21、层，作为弹性地基上双层板的下沥青类基层与无机结合料类底基层组成的基层，作为弹性地基上双层板的下层板。层板。层板。层板。第15页/共35页第十五页，共35页。n n水泥混凝土路面结构分析应采用弹性地基板理论。除粒料基层外，其他水泥混凝土路面结构分析应采用弹性地基板理论。除粒料基层外，其他水泥混凝土路面结构分析应采用弹性地基板理论。除粒料基层外，其他水泥混凝土路面结构分析应采用弹性地基板理论。除粒料基层外，其他基层与混凝土面层应按分离式双层板模型进行结构分析。粒料基层及各基层与混凝土面层应按分离式双层板模型进行结构分析。粒料基层及各基层与混凝土面层应按分离式双层板模型进行结构分析。粒料基层及各基层

22、与混凝土面层应按分离式双层板模型进行结构分析。粒料基层及各级底基层和垫层，应与路基一起视作多层弹性地基，以地基顶面当量回级底基层和垫层，应与路基一起视作多层弹性地基，以地基顶面当量回级底基层和垫层，应与路基一起视作多层弹性地基，以地基顶面当量回级底基层和垫层，应与路基一起视作多层弹性地基，以地基顶面当量回弹模量表征。弹模量表征。弹模量表征。弹模量表征。n n水泥混凝土路面结构设计应以面层板在设计基准期内，在行车荷载和温水泥混凝土路面结构设计应以面层板在设计基准期内，在行车荷载和温水泥混凝土路面结构设计应以面层板在设计基准期内，在行车荷载和温水泥混凝土路面结构设计应以面层板在设计基准期内，在行车

23、荷载和温度梯度综合作用下，不产生疲劳断裂度梯度综合作用下，不产生疲劳断裂度梯度综合作用下，不产生疲劳断裂度梯度综合作用下，不产生疲劳断裂(dun li)(dun li)(dun li)(dun li)作为设计标准；并以最作为设计标准；并以最作为设计标准；并以最作为设计标准；并以最重轴载和最大温度梯度综合作用下，不产生极限断裂重轴载和最大温度梯度综合作用下，不产生极限断裂重轴载和最大温度梯度综合作用下，不产生极限断裂重轴载和最大温度梯度综合作用下，不产生极限断裂(dun li)(dun li)(dun li)(dun li)作为验作为验作为验作为验算标准。算标准。算标准。算标准。n n贫混凝土或

24、碾压混凝土基层应以设计基准期内行车荷载不产生疲劳断裂贫混凝土或碾压混凝土基层应以设计基准期内行车荷载不产生疲劳断裂贫混凝土或碾压混凝土基层应以设计基准期内行车荷载不产生疲劳断裂贫混凝土或碾压混凝土基层应以设计基准期内行车荷载不产生疲劳断裂(dun li)(dun li)(dun li)(dun li)作为设计标准。作为设计标准。作为设计标准。作为设计标准。第16页/共35页第十六页，共35页。5 5 5 5 荷载应力计算荷载应力计算荷载应力计算荷载应力计算-弹性弹性弹性弹性(tnxng)(tnxng)(tnxng)(tnxng)地基单层板模型地基单层板模型地基单层板模型地基单层板模型设计轴载在

25、面层板临界设计轴载在面层板临界(ln ji)荷位处产生的的荷载疲劳应力荷位处产生的的荷载疲劳应力 kr接缝传荷的应力折减系数接缝传荷的应力折减系数(xsh)，混凝土路肩，混凝土路肩，kr=0.870.92，柔性路肩或土路肩，柔性路肩或土路肩，kr=1。kf 疲劳应力系数疲劳应力系数(xsh)kc综合系数综合系数(xsh)，查表，查表第17页/共35页第十七页，共35页。荷载疲劳应力荷载疲劳应力(yngl)(yngl)系系数数kf kf 式中式中 Ne设计设计(shj)基准期内设计基准期内设计(shj)轴载累计作用次数；轴载累计作用次数；材料疲劳指数，普通、钢筋、连续配筋混凝土：材料疲劳指数，普

26、通、钢筋、连续配筋混凝土：=0.057；碾压、贫混凝土：碾压、贫混凝土：=0.065；f 钢纤维的体积率（钢纤维的体积率（%）；）；lf钢纤维的长度（钢纤维的长度（mm）；）；df钢纤维的直径（钢纤维的直径（mm）。）。第18页/共35页第十八页，共35页。设计设计(shj)轴载在四边自由板临界荷位处产生的荷载应力轴载在四边自由板临界荷位处产生的荷载应力ps式中式中 Ps设计轴载的单轴重设计轴载的单轴重(kN)；hc、Ec、vc混凝土面层板的厚度混凝土面层板的厚度(m)、弯拉弹性模量（、弯拉弹性模量（MPa）和泊松）和泊松比比 r 混凝土面层板的相对刚度半径混凝土面层板的相对刚度半径(m)；D

27、c混凝土面层板的截面混凝土面层板的截面(jimin)弯曲刚度弯曲刚度(MNm)；Et板底地基当量回弹模量（板底地基当量回弹模量（MPa)第19页/共35页第十九页，共35页。新建公路的板底地基当量新建公路的板底地基当量(dngling)回弹模量回弹模量Et 式中式中 E0路床顶综合路床顶综合(zngh)回弹模量（回弹模量（MPa）；）；Ex粒料层的当量回弹模量（粒料层的当量回弹模量（MPa；hx 粒料层的总厚度（粒料层的总厚度（m）；）；n 粒料层的层数；粒料层的层数；Ei、hi 第第i 结构层的回弹模量（结构层的回弹模量（MPa）与厚度）与厚度(m)。公式根据单圆荷载直径公式根据单圆荷载直径

28、(zhjng)0.3m，层间连续，层间连续，粒料层总厚度粒料层总厚度0.10.5m，粒，粒料层回弹模量与路床回弹模料层回弹模量与路床回弹模量之比小于量之比小于10的条件，按照的条件，按照荷载中心点挠度等效原则回荷载中心点挠度等效原则回归得到的。其中，路床、粒归得到的。其中，路床、粒料层的泊松比取料层的泊松比取0.35。第20页/共35页第二十页，共35页。5 5 5 5 荷载应力荷载应力荷载应力荷载应力(yngl)(yngl)(yngl)(yngl)计算计算计算计算-弹性地基双层板模型弹性地基双层板模型弹性地基双层板模型弹性地基双层板模型上层上层(shngcng)板（面层）的荷载疲劳应力板（面

29、层）的荷载疲劳应力 pr第21页/共35页第二十一页，共35页。贫砼或碾压砼基层板或者下面层板的荷载贫砼或碾压砼基层板或者下面层板的荷载(hzi)(hzi)疲劳应力疲劳应力 kf,kc荷载疲劳应力荷载疲劳应力(yngl)系数、综合系数，按单层板取值；系数、综合系数，按单层板取值；bpr下层板的荷载疲劳应力下层板的荷载疲劳应力(yngl)（MPa）；）；bps设计轴载设计轴载Ps在下层板临界荷位处产生的荷载应力在下层板临界荷位处产生的荷载应力(yngl)(MPa)；第22页/共35页第二十二页，共35页。最重轴载在上层板临界最重轴载在上层板临界(ln ji)(ln ji)荷位处产生的最大荷载应力

30、荷位处产生的最大荷载应力 最重轴载最重轴载Pm Pm 在四边自由在四边自由(zyu)(zyu)板临界荷位处产生的最大荷载应力（板临界荷位处产生的最大荷载应力（MPaMPa），设计轴），设计轴载载PsPs改为最重轴载改为最重轴载PmPm（以单轴计，（以单轴计，kNkN）；）；krkr、kckc应力折减系数、综合系数。应力折减系数、综合系数。第23页/共35页第二十三页，共35页。6 6 6 6 温度应力计算温度应力计算温度应力计算温度应力计算(j sun)-(j sun)-(j sun)-(j sun)-弹性地基单层板弹性地基单层板弹性地基单层板弹性地基单层板模型模型模型模型在面层板临界荷位处产

31、生在面层板临界荷位处产生(chnshng)(chnshng)的温度疲劳应力的温度疲劳应力trtr最大温度最大温度(wnd)(wnd)梯度时混凝土面层板最大温度梯度时混凝土面层板最大温度(wnd)(wnd)应力应力t,maxt,max综合温度翘曲应力和内应力的温度应力系数综合温度翘曲应力和内应力的温度应力系数BL混凝土面层板的温度翘曲应力系数混凝土面层板的温度翘曲应力系数CL第24页/共35页第二十四页，共35页。温度疲劳应力温度疲劳应力温度疲劳应力温度疲劳应力(yngl)(yngl)系系系系数数数数ktkt第25页/共35页第二十五页，共35页。6 6 6 6 温度应力计算温度应力计算温度应力

32、计算温度应力计算(j sun)-(j sun)-(j sun)-(j sun)-弹性地基双层板弹性地基双层板弹性地基双层板弹性地基双层板模型模型模型模型在面层板临界荷位处产生在面层板临界荷位处产生(chnshng)(chnshng)的温度疲的温度疲劳应力劳应力trtr最大温度最大温度(wnd)(wnd)梯度时混凝土面层板最大温度梯度时混凝土面层板最大温度(wnd)(wnd)应应力力t,maxt,max综合温度翘曲应力和内应力的温度应力系数综合温度翘曲应力和内应力的温度应力系数BL混凝土面层板的温度翘曲应力系数混凝土面层板的温度翘曲应力系数CL与单层板公式不同。与单层板公式不同。第26页/共35

33、页第二十六页，共35页。下层下层(xicng)板的温度疲劳应力不需计板的温度疲劳应力不需计算算温度温度(wnd)翘曲应力系数翘曲应力系数CL式中 与双层板结构有关的参数；r 层间接触状况参数(m)；kn 面层与基层之间竖向接触刚度，上下层之间不设沥青混凝土夹层或隔离层时按公式(gngsh)计算；设沥青混凝土夹层或隔离层时，kn 取3000 MPa/m。第27页/共35页第二十七页，共35页。7 7 7 7 结构结构结构结构(jigu)(jigu)(jigu)(jigu)极限状态校核极限状态校核极限状态校核极限状态校核第28页/共35页第二十八页，共35页。三、设计三、设计三、设计三、设计(sh

34、j)(shj)(shj)(shj)示例示例示例示例 公路公路(gngl)自然区划自然区划区新建一条高速公路区新建一条高速公路(gngl)，单向三车道，行车道，单向三车道，行车道宽宽11.75m。路基土为黄土（低液限粉土），路床顶距地下水位。路基土为黄土（低液限粉土），路床顶距地下水位2.0m，当地粗集料，当地粗集料主要为花岗岩。拟采用碾压混凝土做基层。应交通调查分析得知，设计轴载主要为花岗岩。拟采用碾压混凝土做基层。应交通调查分析得知，设计轴载Ps=100KN，最重轴载，最重轴载Pm=250KN，设计车道使用初期设计轴载日作用次数为，设计车道使用初期设计轴载日作用次数为42000，交通量年平均

35、增长率为，交通量年平均增长率为7%。试设计该路面厚度。试设计该路面厚度。1 交通交通(jiotng)分析分析 高速公路的设计基准期查表为高速公路的设计基准期查表为30年，安全等级为一级。临界荷位处的年，安全等级为一级。临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数查表取车辆轮迹横向分布系数查表取0.22。设计基准期内设计车道标准轴载累。设计基准期内设计车道标准轴载累计作用次数按公式计算：计作用次数按公式计算：属特重交通荷载等级属特重交通荷载等级属特重交通荷载等级属特重交通荷载等级第29页/共35页第二十九页，共35页。2 初拟路面初拟路面(lmin)结构结构 相应于高速公路的变异水平等级宜为低级相应于高速公

36、路的变异水平等级宜为低级(dj)。根据交通荷载等级和变异水。根据交通荷载等级和变异水平等级查表初拟普通混凝土面层厚度为平等级查表初拟普通混凝土面层厚度为0.30m，碾压混凝土基层，碾压混凝土基层0.18m，面层与基，面层与基层之间设置层之间设置40mm厚的沥青混凝土夹层，底基层选用级配碎石，厚厚的沥青混凝土夹层，底基层选用级配碎石，厚0.20m。水泥混。水泥混凝土面层板的平面尺寸：长为凝土面层板的平面尺寸：长为5.0m，宽从中央分隔带至路肩依次为，宽从中央分隔带至路肩依次为4m、4m、3.75m。纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆的假缝。碾压混凝土设纵缝一条，横。纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆

37、的假缝。碾压混凝土设纵缝一条，横缝间距缝间距5m。硬路肩宽。硬路肩宽3.5m，采用与行车道等厚混凝土并设拉杆与行车道板相连。，采用与行车道等厚混凝土并设拉杆与行车道板相连。3 路面材料路面材料(cilio)参数确定参数确定 查表取普通混凝土面层的弯拉强度标准值为查表取普通混凝土面层的弯拉强度标准值为5.0MPa，相应弯拉弹性模量和，相应弯拉弹性模量和泊松比取泊松比取31GPa、0.15；碾压混凝土弯拉强度标准值为；碾压混凝土弯拉强度标准值为4.0MPa，相应弯拉，相应弯拉弹性模量和泊松比取弹性模量和泊松比取27GPa、0.15。花岗岩为粗集料的混凝土热膨胀系数。花岗岩为粗集料的混凝土热膨胀系数

38、 查表取低液限粉土的回弹模量为查表取低液限粉土的回弹模量为95MPa，湿度调整系数为，湿度调整系数为0.85，计算，计算得路床顶综合回弹模量为得路床顶综合回弹模量为950.85=80MPa。级配碎石回弹模量查表取级配碎石回弹模量查表取250MPa，按公式计算板底地基综合当量，按公式计算板底地基综合当量回弹模量：回弹模量：第30页/共35页第三十页，共35页。混凝土面层板弯曲刚度、半刚性基层板的弯曲刚度及路面结构总相对混凝土面层板弯曲刚度、半刚性基层板的弯曲刚度及路面结构总相对(xingdu)刚度半径：刚度半径：板底地基综合当量板底地基综合当量(dngling)回弹模量：回弹模量：第31页/共3

39、5页第三十一页，共35页。4 荷载荷载(hzi)应力应力按公式按公式(gngsh)计算标准轴载和最重荷载在临界荷位处产生的荷载应力：计算标准轴载和最重荷载在临界荷位处产生的荷载应力：按公式计算面层荷载按公式计算面层荷载(hzi)疲劳应力：疲劳应力：按公式计算面层最大荷载应力：按公式计算面层最大荷载应力：按公式计算基层荷载疲劳应力：按公式计算基层荷载疲劳应力：第32页/共35页第三十二页，共35页。5 温度温度(wnd)应力应力 查表取最大温度梯度为查表取最大温度梯度为90/m,面层与基层之间设沥青混凝土夹面层与基层之间设沥青混凝土夹层的竖向接触刚度层的竖向接触刚度(n d)kn取取3000MP

40、a/m，按公式计算综合温，按公式计算综合温度翘曲应力和内应力的温度应力系数度翘曲应力和内应力的温度应力系数BL：按公式按公式(gngsh)计算面层最大温度应力：计算面层最大温度应力：第33页/共35页第三十三页，共35页。按公式计算按公式计算(j sun)温度疲劳应力系数：温度疲劳应力系数：按公式计算按公式计算(j sun)温度疲劳应力：温度疲劳应力：6 结构极限状态结构极限状态(zhungti)校核校核查表得可靠度系数为查表得可靠度系数为1.3。按公式校核路面结构极限状态是否满足要求：。按公式校核路面结构极限状态是否满足要求：所拟路面结构满足车辆荷载和温度梯度的综合疲劳作用，最重轴载在最大温所拟路面结构满足车辆荷载和温度梯度的综合疲劳作用，最重轴载在最大温度梯度时的一次作用产生结构应力与混凝土弯曲强度相当。取混凝土面层设计厚度梯度时的一次作用产生结构应力与混凝土弯曲强度相当。取混凝土面层设计厚度为度为0.31m，碾压混凝土基层设计厚度为，碾压混凝土基层设计厚度为0.18m，沥青混凝土夹层设计厚度为，沥青混凝土夹层设计厚度为0.04m。第34页/共35页第三十四页，共35页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)！第35页/共35页第三十五页，共35页。