水泥混凝土路面设计精讲.pptVIP

* 2.2 初拟路面结构 施工变异水平取低等级。 初拟普通混凝土面层厚度为0.26m 查表4-3 水泥稳定砂砾基层0.20m 底基层选用级配砾石，厚0.18m 单向路幅宽度为2×3.75m 行车道 +2.75 m 硬路肩 行车道水泥混凝土面层板平面尺寸取5.0×3.75m 纵缝为设拉杆平缝 横缝为设传力杆的假缝 硬路肩面层采用与行车道面层等厚的混凝土，并设拉杆与行车道板相连 * 2.3-1 路面材料参数确定 面层混凝土的弯拉强度标准值取5.0MPa 表3.0.8和附录E.0.3 混凝土弯拉弹性模量与泊松比为31GPa、0.15 砾石粗集料的混凝土的热膨胀系数αc 11×10-6 /℃ 低液限粉土的回弹模量取100MPa 附录表E.0.1-1 低液限粉土距地下水位1.0m时的湿度调整系数为0.80 查表E.0.1-2 路床顶综合回弹模量取为100×0.80 80MPa 水泥稳定砂砾基层的弹性模量取2000MPa，泊松比取0.20 附录E.0.2 级配砾石底基层回弹模量取250MPa，泊松比取0.35 附录E.0.2 * 2.3-2 路面材料参数确定 板底地基综合回弹模量： 板底地基综合回弹模量Et取为125 MPa * 2.3-3 路面材料参数确定 混凝土面层板的弯曲刚度Dc 半刚性基层板的弯曲刚度D 路面结构总相对刚度半径rg * 2.4 荷载应力 设计轴载和极限荷载在临界荷位处产生的荷载应力： 面层荷载疲劳应力, 、面层最大荷载应力： 其中：应力折减系数kr 0.87； 综合系数kc 1.10； 疲劳应力系数 * 2.5-1 温度应力 最大温度梯度取92 ℃/m （表3.0.10 B.3.3） 综合温度翘曲应力和内应力的温度应力系数BL ： * 2.5-2 温度应力 面层最大温度应力： 温度疲劳应力系数kt 温度疲劳应力： * 2.6 结构极限状态校核 一级安全等级，低变异水平条件下，可靠度系数γr取1.14。 校核路面结构极限状态是否满足要求： 满足要求! 拟定的计算厚度0.26m的混凝土面层， 0.20m厚水泥稳定砂砾基层，0.18m厚级配砾石底基层的路面结构可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用，以及最重轴载在最大温度梯度时的一次作用 +6mm刻槽磨耗厚度，取整得混凝土面层设计厚度为0.27m。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 3 复合板模型——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，两层不同性能材料组成的层间粘结的面层，作为弹性地基上的单层板或者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层板。 三、弯拉应力分析及厚度设计 1. 弹性地基单层板荷载应力分析 1 临界荷位 选取混凝土板的纵向边缘中部作为产生最大荷载和温度梯度综合疲劳损坏的临界荷位。 临界荷位：是指使路面产生最大综合疲劳损伤的荷载作用位置。 2 设计轴载在面层板临界荷位处产生的荷载疲劳应力 式中：σpr—设计轴载在面层板临界荷位处产生的荷载疲劳 应力（MPa）； σps—设计轴载在四边自由板临界荷位处产生的荷载应 力 MPa ； kr—考虑接缝传荷能力的应力折减系数，混凝土路肩， kr 0.87~0.92（路肩面层与路面面层等厚时取低 值，减薄时取高值），柔性路肩或土路肩，kr 1。 kf—考虑设计基准期内荷载应力累计疲劳作用的疲劳应 力系数。 kc—考虑计算理论与实际差异以及动载等因素影响的综 合系数。 综合系数kc 公路等级 高速公路 一级公路 二级公路 三、四级公路 kc 1.15 1.10 1.05 1.00 式中 Ne——设计基准期内设计轴载累计作用次数； λ——材料疲劳指数，普通、钢筋、连续配筋混凝土：λ 0.057； 碾压、贫混凝土：λ 0.065； ρf ——钢纤维的体积率（%）； lf——钢纤维的长度（mm）； df——钢纤维的直径（mm）。 kf —考虑设计基准期内荷载应力累计疲劳作用的疲劳应力系数； 式中: Ps——设计轴载的单轴重 kN ； hc、Ec、vc——混凝土面层板的厚度 m 、弯拉弹性模量（MPa）和泊松比 r ——混凝土面层板的相对刚度半径 m ； Dc——混凝土面层板的截面弯曲刚度 MN·m ； Et——板底地基当量回弹模量（MPa σps ——标准轴载PS在四边自由板临界荷位处产生的荷载应力 3 新建公路的基层顶面当量回弹模量 Et 式中 E0——路床顶综合回弹模量（MPa）；