水泥混凝土路面结构设计.pptx

会计学;水泥混凝土路面： 包括普通混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土、预应力混凝土、装配式混凝土和钢纤维混凝土等面层板和基（垫）层所组成的路面。 普通混凝土路面： 是指除接缝区和局部范围（边缘和角隅）外不配置钢筋的混凝土路面。;钢筋混凝土路面简介 适用场合：混凝土板块尺寸较大时，或基层易产生不 均匀沉降或板下埋有地下设施时。 特点：配置纵、横向钢筋网，主要目的是控制裂缝缝 隙的张开量； 配筋计算，每延米的配筋量 ：;装配式混凝土路面简介(Prefabricated & assembling); 连续配筋水泥混凝土路面（CRCP）简介 (Continuously Reinforced Concrete Pavement) CRCP是指在路面纵向连续配置足够数量的钢筋，以控制混凝 土路面板纵向收缩产生的裂缝，从而可以在路面纵向不设接缝 的混凝土路面。;47;板厚设计方法;20cm;51;53;二、特点 优点： 强度高： 稳定性好： 耐久性好： 能见度好： 平整度和粗糙度好： 养护费用少，运输成本低;水泥混凝土主要性能实验;影响水泥混凝土强度的因素（抗折强度）;影响水泥混凝土强度的因素（抗折强度）;⑴ 断裂；⑵ 唧泥；⑶ 拱起；⑷ 错台；⑸ 接缝挤碎等。;§水泥混凝土路面的损坏模式;;⑵ 挤碎 现象：在接缝(主要是胀缝)附近数十厘米范围内的板因受挤压而碎裂。 原因：胀缝内的滑动传力杆排列不正或不能正常滑动，缝隙内有混凝土搭连或落入坚硬的杂屑等，使路面板的伸张受到阻碍，在接缝处边缘部分产生较高的挤压应力而剪裂成碎决。 ;4;7;§水泥混凝土路面的损坏模式;§水泥混凝土路面的损坏模式;5;§水泥混凝土路面的损坏模式;6;露骨(polished aggregates);9;脱皮(Scaling);水泥路面的设计标准;水泥路面结构设计的主要内容;公路技术等级;3.交通调查和轴载分析;4.标准轴载累计当量作用次数;交通等级;水泥混凝土路面的力学特性;弹性地基上的小挠度薄板模型 ? 弹性地基： 因为混凝土板下的基层与土基的应力应变很小，不超过材料的弹性区域; ? 弹性板： 因为板的模量高，应力承受能力强，一般受力不超过弹性比例极限应力，挠度与板厚相比很小。 ? 水泥混凝土路面设计理论： 弹性地基上的小挠度薄板理论;水泥混凝土路面的工作及设计特点;设计要求：;《公路水泥混凝土路面设计规范》JTG D40-2002: 以弹性半空间地基有限大矩形板模型为基础，以100KN单轴双轮标准轴载作用于矩形板纵向边缘中部产生的最大荷载应力控制设计。;弹性地基板体系理论简介;弹性地基板体系理论简介;采用此理论时三个基本假设： 垂直于中面方向的应变及其微小，可以忽略不计； 垂直于中面的法线，在弯曲变形后均保持为直线并垂直于中面，故无横向剪切应变； 中面上各点无平行于中面的位移。 ※板与基础之间始终保持接触，且面剪应力为零。 ; 基（垫）层、路基可看成弹性地基，它对路面只有向上的竖向反力，且地基与板完全接触（不脱离），即挠度相同。;板挠曲面微分方程;平衡方程：;;;;推导得;;一、文克勒地基;2.Winkler地基解析解：;例题：黄河JN-150型车后轴一侧双轮组，P=50.8KN，p=0.7MPa，h=0.22m, Ec=30000MPa，μc=0.15,k=50MPa,求不同轮载位置时的最大应力值。;二、弹性半无限地基;当荷载作用于板中时;当荷载距计算点一定距离时;对称多轮载;弹性地基板的有限元解;可分析不规则板(交叉口的梯形板、三角板、缺口板) 可计算有限尺寸的板（使得板边、板角的分析成为可能） 可考虑各种实际的边界约束和支承状况（如传力捍、脱空等，非均匀支承） 可分析各种荷位和载荷组合（找到最荷位及荷载组合）;弹性半空间地基板体系理论荷载应力分析（有限元法）;二、荷载疲劳应力计算;考虑纵向和横向接缝传荷能力，修正后的荷载疲劳应力：; 双层混凝土板的临界荷位仍为纵向边缘中部，标准轴载Ps在临界荷位处产生的上、下层混凝土板的荷载应力计算公式仍为：;h01、h02 ——上下层混凝土板厚度(m)； Ec1、 Ec2——上下层混凝土板的弯拉弹性模量（MPa） Ku——层间结合系数，分离式Ku=0，结合式Ku=1；;;;;1.胀缩应力 膨胀： 当气温缓慢变化时，板内温度均匀升降，则面板沿断面的深度均匀胀缩。由于板与基层之间的摩阻约束，在温度升降时板中部不能移动，得面板胀缩完全受阻时所产生的应力为：;产生原因： 由于板的自重、地基反力和相邻板的钳制作用，使部分翘曲变形受阻，从而使板内产生翘曲应力。 由气温升高