水泥課程設(shè)計-新建水泥混凝土路面設(shè)計

1、同濟(jì)大學(xué)鋪面工程鋪面課程設(shè)計新建水泥混凝土路面設(shè)計設(shè)計背景深圳（自然分區(qū)為IV）某地擬新建一條高速公路，采用水泥混凝土路面。由交通調(diào)查和預(yù)測可知，設(shè)計車道在使用初期的標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)為3000 次/天，交通量年平均增長率為5，路基土的回彈模量為50MPa，試設(shè)計該混凝土路面。2.設(shè)計方法與步驟采用解析法,理論模型為彈性地基模型。路面結(jié)構(gòu)采用碾壓混凝土，用雙層板模型計算荷載應(yīng)力。 eq oac(,1) 分析交通參數(shù)。 根據(jù)所給資料，得出設(shè)計年限內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)軸載的累計作用次數(shù)。 eq oac(,2) 初擬路面結(jié)構(gòu)。進(jìn)行各路面層次、類型、材料組成與厚度和尺寸、接縫構(gòu)造的初步擬定。 eq oac(,3)

2、確定材料參數(shù)。根據(jù)規(guī)范，確定混凝土的設(shè)計彎拉強(qiáng)度和彈性模量，基層、墊層和路基的回彈模量。 eq oac(,4) 計算荷載疲勞應(yīng)力。 eq oac(,5) 計算荷載的溫度應(yīng)力。 eq oac(,6) 檢驗初擬的路面結(jié)構(gòu)，并確定最終設(shè)計方案。3.路面結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1軸載換算設(shè)計使用年限內(nèi)設(shè)計車道的標(biāo)準(zhǔn)軸載累計作用次數(shù)Ne計算如下:交通荷載分級為重交通。3.2路面結(jié)構(gòu)初擬根據(jù)可靠度設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),施工質(zhì)量變異水平選擇低級水平;根據(jù)高速公路、特重交通荷載和低級施工變異水平，查水泥混凝土面厚度的參考范圍，初擬路面結(jié)構(gòu)如下：1.普通混凝土面層厚度為0.28m，碾壓混凝土基層0.18m，面層與基層之間設(shè)置40mm瀝

3、青混凝土夾層，底基層用級配碎石0.20m2.縱縫為設(shè)拉桿平縫，橫縫為設(shè)傳力桿的假峰。面層板長度為5m。路面材料參數(shù)確定查表可知，各層彎拉強(qiáng)度及彈性模量在下表中：彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值彎拉彈性模量泊松比普通混凝土面層5Mpa31Gpa0.15碾壓混凝土4Mpa27GPa0.15礫石為粗集料的混凝土熱膨脹系數(shù)為C=1110-6/C。其中，混凝土面層板彎曲剛度DC為：半剛性基層板彎曲剛度Db為：路面結(jié)構(gòu)總相對剛度半徑為：3.3荷載應(yīng)力面層板標(biāo)準(zhǔn)軸載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力計算如下：基層應(yīng)力計算：其中荷載安全系數(shù)kc=1.15，縱縫為設(shè)拉桿的平縫時，傳荷折減系數(shù)為kr=0.87,面層疲勞應(yīng)力系數(shù)kf=2.565，基層疲勞應(yīng)力系數(shù)kf=2.927。故荷載疲勞應(yīng)力為基層荷載疲勞應(yīng)力：3.4溫度應(yīng)力根據(jù)最大溫度梯度標(biāo)準(zhǔn)值表，最大溫度梯度取86C/m，面層與基層之間（設(shè)瀝青混凝土夾層）豎向接觸剛度為3000MPa/m。按下列各式計算綜合溫度翹曲應(yīng)力和內(nèi)應(yīng)力溫度應(yīng)力系數(shù)BL：面層最大溫度應(yīng)力為：溫度疲勞應(yīng)力系數(shù)k為：其中根據(jù)自然區(qū)劃分，IV區(qū)回歸系數(shù)取值為atbtct0.8411.3230.0584.結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)校核確定可靠度系數(shù)=1.20.按以下公式校核路面結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)是否滿足要求：所擬的路面結(jié)構(gòu)由于滿足車輛荷載和溫度梯度