新規(guī)范水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)計(jì)算程序

1、混凝土路面結(jié)構(gòu)計(jì)算書設(shè)計(jì)參數(shù)序號(hào) 代表含義符號(hào) 設(shè)計(jì)值單位參數(shù)引自（1） 設(shè)計(jì)車速v30Km/h（2） 臨界荷位處的車輛輪跡橫向分布系數(shù)0.39附錄A.2.4（3） 設(shè)計(jì)車道使用初期日標(biāo)準(zhǔn)軸載數(shù)Ns125次/日A.2.2-A.2.3及經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)（4） 交通量年平均增長率gr5%附錄A.1.4（5） 路面設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期t15年表3.0.1（6） 水泥混凝土板厚度hC0.22m（7） 水泥穩(wěn)定基層的厚度h10.2m（8） 級(jí)配碎石底基層的厚度h20.15m（9） 粒料層總厚度h30.15m（10）水泥砼的彎拉強(qiáng)度fr5Mpa表3.0.8及表E.0.3-1（11）水泥混凝土彎拉彈性模量Ec31000Mpa

2、表E.0.3-1（12）水泥混凝土的線膨脹系數(shù)c1.1E-05-1表E.0.3-2（13）水泥混凝土泊松比c0.15附錄D.0.1（14）路床頂面綜合回彈模量E060Mpa4.2.2及附錄E.0.1（15）水泥穩(wěn)定基層回彈模量E11700Mpa附錄E.0.2（16）水泥穩(wěn)定基層泊松比10.2附錄B.2.2-B.2.4（17）級(jí)配碎石底基層回彈模量E2220Mpa附錄E.0.2（18）級(jí)配碎石底基層泊松比20.35附錄B.2.2-B.2.4（19）混凝土板的溫度梯度Tg88/m表3.0.10（20）設(shè)計(jì)軸載的單軸重Ps100KN3.0.6-3.0.7（22）接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)Kr0.87

3、附錄B.2.1（23）計(jì)算理論與實(shí)際差異及動(dòng)載等因素影響的綜合系數(shù)Kc1表B.2.1（24）材料疲勞指數(shù)0.057附錄B.2.3條（25）混凝土板塊長度L5m（26）混凝土板寬度B4.5m（28）與公路自然區(qū)劃有關(guān)的回歸系數(shù)t0.841表B.3.4 （29）與公路自然區(qū)劃有關(guān)的回歸系數(shù)bt1.323（30）與公路自然區(qū)劃有關(guān)的回歸系數(shù)Ct0.058（31）可靠度系數(shù)t1.05表3-1備注本計(jì)算書設(shè)計(jì)參數(shù)及計(jì)算式均引自JTG D40-2011公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范序號(hào)項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容符號(hào)備注1交通分析 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)設(shè)計(jì)車道上標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)Ne2初擬路面結(jié)構(gòu)+路面結(jié)構(gòu)參數(shù)確定板底地基綜合回彈

4、模量Et混凝土面板的彎曲剛度Dc半剛性基層的彎曲剛度Db路面結(jié)構(gòu)總相對(duì)剛度半徑rg3荷載應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)軸載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力ps極限荷載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力pm標(biāo)準(zhǔn)軸載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載疲勞應(yīng)力pr極限荷載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載疲勞應(yīng)力p.max4溫度應(yīng)力內(nèi)應(yīng)力的溫度應(yīng)力系數(shù)BL綜合溫度翹曲應(yīng)力系數(shù)CL面層最大溫度應(yīng)力t.max溫度疲勞應(yīng)力tr5結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)校核判斷在行車荷載和溫度梯度綜合作用下是否產(chǎn)生疲勞斷裂判斷在最重軸載和最大溫度梯度綜合作用下是否產(chǎn)生極限斷裂序號(hào)符號(hào)計(jì)算公式計(jì)算結(jié)果 設(shè)計(jì)取值1Ne=365Ns（1+gr）t/gr3840E+022Et=E0(Ex/E0）=E0

5、(Ex/E0）0.26In(hx)+0.8696.62795.000Dc=(EcHc3)/12(1-Vc2)28.140Db=(EbHb3)/12(1-Vb3)1.181rg=1.21(Dc+Db)/Et(1/3)0.8183ps=rg(0.65)hc(-2)Ps(0.94)1.45*10(-3)/(1+Db/Dc)1.914pm=rg(0.65)hc(-2)Pm(0.94)1.45*10(-3)/(2+Db/Dc)3.151pr=KrKfKcps=Kr（Ne）Kcps3.465p.max =KrKcpm2.7424BL=1.77CLe(-4.48hc) -0.131(1-CL)0.582CL

6、=1-1/(1+)(SINHtCOSt+COSHtSINt）/(COStSINt+SINHtCOSHt）(本式中t=L/3gr)0.901t.max =(cEehcTg/2)BL1.922tr=Ktt.max=fr/t.maxt(t.max/fr)bt-Ct0.8975結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)校核r(pr+tr)小于fr則滿足要求滿足r(p.max+t.max)小于fr則滿足要求滿足備注本計(jì)算公式均引自JTG D40-2011公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范CLEx2200.366749hx0.15SINHt3.77322SINt0.892745COSHt3.903484COSt-0.45056Kn4008.2

7、140.1296650.260413r(pr+tr)與fr大小關(guān)系-0.41981 否滿足r(p.max+t.max)與fr大小關(guān)系-0.1029 否滿足4.5801864.897096表3.0.1可靠度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)公路等級(jí)高速一級(jí)二級(jí)三級(jí)四級(jí)安全等級(jí)一級(jí)一級(jí)二級(jí)三級(jí)三級(jí)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期（a）3030201510目標(biāo)可靠度（%）9590858070目標(biāo)可靠指標(biāo)1.641.251.040.840.52綜合系數(shù)kc1.151.11.0511表3.0.2 變異系數(shù)范圍變異水平等級(jí) 低中高水泥混凝土彎拉強(qiáng)度0.050.10.10.150.150.2基層頂面當(dāng)量回彈模量0.150.250.250.350.350.

8、55水泥混凝土面層厚度0.020.040.040.060.060.08表3.0.7 交通荷載分級(jí)交通荷載等級(jí) 極重特重重中等輕Ne（萬次）100000100000-2000 2000-100100-33表3.0.8 水泥混凝土彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值交通荷載等級(jí)重中等輕水泥混凝土彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值Mpa5.04.54鋼纖維混凝土彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值Mpa6.05.55表E.0.3-1 水泥混凝土強(qiáng)度和彈性模量經(jīng)驗(yàn)參考值彎拉強(qiáng)度Mpa1.522.533.54抗壓強(qiáng)度Mpa71115202530抗拉強(qiáng)度Mpa0.891.211.531.862.22.54彈性模量Gpa151821232527表3-1 可靠度系數(shù)變異水平等級(jí)目標(biāo)可靠度%9590858070低1.20-1.331.09-1.16 1.04-1.08中1.33-1.501.16-1.23 1.08-1.13 1.04-1.07高1.23-1.33 1.13-1.18 1.07-1.11表B.3.4 回歸系數(shù)at、bt、Ctat0.8280.8550.8410.8710.8370.83