水泥混凝土路面厚度计算 文档资料.ppt

水泥混凝土路面厚度计算 .max .max ( ) ( ) r pr tr r r p t r f f ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? br bpr r f ? ? ? 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 疲劳断裂作为 设计标准 。其极限状态设计表达式为： 设计标准： 水泥混凝土路面结构设计应以面层板在设计基准期内， 在行车荷载和温度梯度综合作用下，不产生疲劳断裂； 验算标准： 面层板在设计基准期内，在最重轴载和最大温度梯度 综合作用下，不产生极限断裂。 其极限状态设计表达式分别为： 一、 水泥混凝土路面设计标准及验算标准 二、水泥混凝土板厚度计算流程 ? 交通分析，确定交通荷载等级 ? 路面结构的组合设计，初拟路面结构 ? 按照初拟路面结构组合形式，选择相应力学分析模型；根据 选定的力学模型计算混凝土面层板的最大荷载应力、荷载疲 劳应力、最大温度应力及温度疲劳应力。 ? 面层板极限状态检验 ? 贫混凝土或碾压混凝土为基层、下面层板时，计算其荷载疲 劳应力，检算其极限状态。 ? 面层或基层的极限状态不满足要求时，改选混凝土面层板厚 度或 ( 和 ) 整调基层类型或 ( 和 ) 厚度，重新计算。 ? 计算厚度加 6mm 磨损厚度后，按 10mm 向上取整，作为混凝土面 层的设计厚度。 公路等级 安全等级 公路自然区划 设计基准期累 计轴载次数 N e 路基垫层和基层 材料调查及试验 温度梯度 T g 初拟路面结构 结构特征参数 r ( r g , r β ), D c ( D b ), C L , B L 等 最大温度 应力 σ t .max 设计及极限轴载 临界荷位荷载应力 σ ps ( σ ps b ), σ p m 荷载疲劳应力 及荷载最大应力 σ pr ( σ pr b ), σ p .max 目标 可靠度 变异 等级水平 可靠度 系数 γ r 温度应力 疲劳系数 k t 温度疲劳 应力 σ tr γ r ( σ pr + σ tr ) ≤ f r γ r σ pr b ≤ f r b 材料设计弯拉 强度 f r ( f r b ) 结束 否 是 荷载疲劳应力 系数 k f 接缝传荷应力 折减系数 k r 理论偏差和动载 影响综合系数 k c 交通调查 交通等级 设计轴载 P s 极限轴载 P m σ p .max + σ t .max ≤ f r 水泥路面的设计轴载及轴载换算 1 交通分析——交通荷载分级 按疲劳断裂设计标准进行结构分析时，以轴重 100kN 的单轴 - 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。 16 1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? S i n i i S P P N N ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? r t r s e g g N N 365 1 1 设计轴载累计作用次数 ? 交通调查与分析 ? 初期年平均日货车交通量（双向） ? 方向分配系数，一般 0.5-0.6 ? 车道分配系数 ? 设计车道的年平均日货车交通量（ ADTT ） ? 货车交通量的年平均增长率 g r ? 轴载调查与分析 ? 各类车辆的轴型调查和轴重测定 ? 轴载当量换算系数法 ? 车辆当量轴载系数法 ? 车道使用初期的设计轴载日作用次数 N s ? 车辆轮迹横向分布系数 η ? 设计轴载累计作用次数 N e ? ? ? ? j ij ij p i i s p k n ADTT N ) ( 3000 , ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? r t r s e g g N N 365 1 1 不同轴重级位的设计轴载当量换算系数 车道使用初期的设计轴载日作用次数 16 , ? ? ? ? ? ? ? ? ? s ij ij p P P k 各类车辆的设计轴载当量换算系数 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? i j ij ij p k p p k k , , ? ? ? ? k k k p s p k ADTT N ) ( , 车道使用初期的设计轴载日作用次数 设计轴载累计作用次数 2 初拟路面结构 根据公路等级和交通荷载、路基条件、当地温度和湿度状况及已 有公路路面的使用经验，进行路面组合设计，初拟路面结构。 路床顶面的综合回弹模量值