水泥混凝土路面設(shè)計(jì)計(jì)算案例教學(xué)文案

1、10-3）計(jì)算：精品文檔水泥混凝土路面設(shè)計(jì)計(jì)算案例一、設(shè)計(jì)資料某公路自然區(qū)劃區(qū)擬新建一條二級公路， 路基為粘性土，采用普通混凝土路面，路面寬為 9m，經(jīng)交通調(diào)查得知，設(shè)計(jì)車道使用初期標(biāo)準(zhǔn)軸載日作用次數(shù)為 2100 次，試設(shè)計(jì)該路面厚度。二、設(shè)計(jì)計(jì)算（一）交通分析二級公路的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期查表 10-17 為 20 年，其可靠度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的安全等級查表 10-17 為三級，臨界荷位處的車輛輪跡橫向分布系數(shù)查表 10-7 取 0.39 取交通量年增長率為5 .設(shè)計(jì)基限期內(nèi)的設(shè)計(jì)車道標(biāo)準(zhǔn)荷載累計(jì)作用次數(shù)按式（Ns(1gr )t1365Neg r2100(10.05) 201365 0.390.059.885

2、10 6由表 10-8 可知，該公路屬于重交通等級。（二）初擬路面結(jié)構(gòu)相應(yīng)于安全等級為三級的變異水平等級為中級。 根據(jù)二級公路、 重交通等級和中級變異水平，查表 10-1 初擬普通混凝土面層厚度為 0.22m?；鶎舆x用水泥穩(wěn)定粒料（水泥用量 5），厚度為 0.18m。墊層為 0.15m 低劑量無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土。普通混凝土板的平面尺寸為寬 4.5m，長 5m?？v縫為設(shè)計(jì)拉桿平縫 （見圖 10-8（ a），橫縫為設(shè)計(jì)傳力桿的假縫（見圖 10-5（a）。（三）路面材料參數(shù)確定查表 10-11、表 10-12，取重交通等級的普通混凝土面層彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為5.0MPa，相應(yīng)彎拉彈性模量為31GPa。根據(jù)

3、中濕路基路床頂面當(dāng)量回彈模量經(jīng)驗(yàn)參考值表10-10，取路基回彈模量為 30MPa，根據(jù)墊層、基層材料當(dāng)量回彈模量經(jīng)驗(yàn)參考值表10-9，取低劑量無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土墊層回彈模量為600MPa，水泥穩(wěn)定粒料基層回彈模量為1300MPs。按式（ 10-4） -（10-9），計(jì)算基層頂面當(dāng)量回彈模量如下：h12 E1h22 E2 13000.1826000.152Eh20.1820.1521013(MPa )h122DxE1 h13E2h23(h1h2 ) 2 ( 11 ) 1124E1 h1E2 h213000.1836000.153(0.18 0.15) 211)1124(0.1860013000.1

4、52.57(MNm)精品文檔精品文檔11hx(12Dx ) 3(122.57) 30.312( m)Ex1013a6.221 1.51( Ex ) 0.45 6.2211.51(1013) 0.45 4.293E030b11.44( Ex ) 0.551 1.44(1013) 0.550.792E03011Etahx b E 0 ( Ex ) 34.2930.3120.792 30(1013)3165(MPa)E030普通混凝土層面的相對剛度半徑按式（10-14）計(jì)算：r0.537h( Ec ) 310.5370.22 (31000)310.677( m)Et165（四）荷載疲勞應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)軸載在

5、臨界荷位處產(chǎn)生得到荷載應(yīng)力按式（10-13）計(jì)算：Ps=0.077r0.60h-2=0.077 0.6770.600.22-2=1.259(MPa)因縱縫為設(shè)拉桿平縫， 接縫傳荷能力的折減系數(shù) K r=0.87.考慮設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力累計(jì)疲勞作用的疲勞應(yīng)力系數(shù) K ?=Nve =(9.885 106)0.057=2.504.根據(jù)公路等級，由表 10-13 得到考慮偏載和動(dòng)載等因素對路面疲勞損壞影響的綜合修正系數(shù)Kc=1.02.荷載疲勞應(yīng)力按式（ 10-11）計(jì)算：pr=krk?kc ps=0.87 2.504 1.20 1.259=3.29(MPa)(五）溫度疲勞應(yīng)力由表 10-14，區(qū)最大

6、溫度梯度取 88/m。板長 5m， l/r=5/0.677=7.39，普通混凝土板厚 h=0.22m，由圖 10-13 查得 Bx=0.71.按式（10-16）計(jì)算溫度翹曲應(yīng)力：cEC hTg1 10 5 31000 0.22 88tmBx0.71 2.14(MPa )22溫度疲勞應(yīng)力系數(shù) kt，按式（）計(jì)算：10-17ktft (tm )cb5.0 0.828( 2.13)1 .320.041 0.53tmf r2.135.0再由式（ 10-15）計(jì)算溫度疲勞應(yīng)力：tr=kttm=0.53 2.13=1.13（MPa）查表 10-17，二級公路的安全等級為三級、變異水平等級為中級，目標(biāo)可靠度

7、為 85 .再查表 10-16，確定可靠度系數(shù) r=1.13。按式（ 10-18）計(jì)算：r（ pr+tr）=1.13（ 3.29+1.13）=4.99（ MPa）?r=5.0（ MPa）所以，所選普通混凝土面層厚度為 0.22m 滿足設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力的綜合疲勞應(yīng)力要求。精品文檔精品文檔水泥混凝土路面設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)一、目的通過本課程設(shè)計(jì)， 掌握水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)組成、 各種接縫的構(gòu)造以及混凝土板厚度的確定方法，了解混凝土路面設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)步驟。二、設(shè)計(jì)資料（ 1）某地區(qū)一級公路擬建水泥混凝土路面，設(shè)計(jì)為四車道，路基寬 25.5m，行車道寬 15m,設(shè)置中間帶，經(jīng)調(diào)查和預(yù)測：使用初期公

8、路上的交通組成如下：解放 CA500 為 500 輛/d,東風(fēng) EQ140 為 2000 輛/d，黃河 JN360 為 200 輛 /d,黃河 JN162 為 100 輛/d,交通 SH361 為 200 輛/d,太脫拉 138 為 150 輛 /d。交通量年平均增長率為 5。路基處于中濕狀態(tài)，土基的回彈模量取 42MPa。（2）軸載及軸數(shù)見表10-21。表 10-21軸載及軸數(shù)車型軸重（ KN ）軸次解放 CA36068.21東風(fēng) EQ14069.21黃河 JN360前軸59.51115后軸1前軸501黃河 JN162后軸2112交通 SH361前軸601后軸21102前軸51.41太脫拉后軸2802三、設(shè)計(jì)依據(jù)公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D40-2002)。四、設(shè)計(jì)方法與設(shè)計(jì)內(nèi)容確定水泥混凝土路面板的厚度時(shí)， 采用以混凝土材料的彎拉強(qiáng)度作為其設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在考慮可靠度因素影響的情況下， 使控制行車荷載反復(fù)作用在板內(nèi)所產(chǎn)生的荷載疲勞應(yīng)力與溫度梯度反復(fù)作用在板內(nèi)產(chǎn)生的溫度疲勞應(yīng)力之和不超過混凝土的彎拉強(qiáng)度。并參照本章第四節(jié)和公路水泥混凝土路面社會及規(guī)范(JTG D40-2002)的設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)以下內(nèi)容。精品文檔精品文檔（ 1）設(shè)計(jì)混凝土路面的各層結(jié)構(gòu)，確定