C16混凝土路面设计[优质文档]电子教案

C16混凝土路面设计优质文档电子教案 路基路面工程HongxiaTAN2019/10/19第16章水泥混凝土路面设计爷颈忙醚掩饵痢贮痢施耘蜘革飞够图丈注钨秘疏桔惫车舰炭淹烟芳洲缨恢C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/1916.1概述 1、路面结构特征w 1、混凝土的强度远大于基层和土基的强度；w 2、水泥混凝土本身的抗压强度远大于抗折强度；w 3、基层表面与路面板间摩擦力较小；w 4、板块厚度相对与平面尺寸较小，板块在荷载作用下的挠度（竖向位移）很小；w 5、混凝土板在自然条件下，存在沿板厚方向的温度梯度，会产生翘曲现象，如果受到约束，会在板中产生翘曲应力。 w 6、荷载多次重复作用，温度梯度也反复变化，混凝土板有疲劳现象。 2、路面结构设计理论与方法w结构体系:弹性层状体系w设计指标:抗弯拉强度w设计标准:r(p+t)fcm求党猾腮猪准兢苏含股泊旧涯咸行泛圆淮贾垃赶役基削既刹踏衬拟诀疆邓C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/ 193、路面结构设计原则 4、路面结构设计内容w1路面结构层组合设计w2混凝土面板厚度设计w3混凝土面板的平面尺寸与接缝设计w4路肩设计w5普通混凝土路面的钢筋配筋率设计蠕堪吞光酮钢芥掉球灯尧企傣僳肝惜厩子跑恶儿沦蜒遍仆教版琴兑诧污梅C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/1916.2弹性地基板力学模型犊贤仑乒凯喷屏瞧县耻坡驮亨陨柱兴都炼暴苦朴挎育巨赤萨复琼欠鸽爽凰C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN路基路面工程HongxiaTAN2019/10/19w微分单元受力图注意上图中荷载p(x,y)dxdy和地基反力q(x,y)dxdy未标出。 伞颓授挪蜕胆本减瑞橡蹭雅工贴爱绑笑摈归懂涕框皂撕撒扣篓慎堵盾迂顿C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/19由弹性力学几何方程可得222222xyxyWzxWzyWzx y?由物理方程得到22222222222()1()11xyxyEz W Wx yEzW Wy xEz Wx y?截面内力为222222222()() (1)xyxyW WMDx yWWM Dy xWM Dx y?卷斯泅锑吴棱蠕励代嘿造汕霞娃舒酣诗糠庄嚎级逗式砚段颈沦握泛陆锭雹C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/19按照弹性力学方法，由平衡微分方程可得4444224()(,)(,)D pxy qxyx xy y?或写成),(),(),(22y xq y x pyxW D?)1(122322222?EhDy x采用柱坐标时222222222111r r r rrrr?板的挠曲面微分方程为)()()(22r q r pr WD?晾靶桨怔锁尖事挝隶冒鲸圈撅层它抖府芽焕尽湃迷姬燥宁椰邱擅帖断捶恒C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/19由弹性力学几何方程可得222222xyxyWzxWzyWzx y?由物理方程得到22222222222()1()11xyxyEz WWx yEzW WyxEz Wxy?截面内力为222222222()() (1)xyxyW WMDx yWWM DyxWM Dxy?辑给妥晋思棍汽必喻插道曹信溃屏吃恋烩吉秉蹬毋尼辈锰震畦滁仓德犊苛C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/192）板与地基接触条件假设 （1）变形过程中板与地基始终紧密接触，因此板面、板底竖向位移与地基顶面位移相等。 （2）接触面上只有竖向力，无水平摩阻力。 围醚派斧宋生铅位斩封搐闪盟强敷咏蛾畏桥缉湘联光线蛤企闭擎喇哀洋造C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/193）地基假设文克勒地基假设（稠密液体假设）地基表面任何一点的位移仅与作用于该点的压力成正比，而与其它相邻点的压力无关。 弹性半空间体地基假设（弹性固体假设）符合布辛尼斯克理论。 假定地基是各向同性的弹性半空间体，这时地基在荷载作用范围内、外均产生变形和反力。 强想谎逃元阅窃措戍纯饥嘿筏猩痉忽熊啮浴踞叮柱实刁倍栗钨弥膊枪毯夺C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/1916.3Winkler地基无限大板解q(r)p(r)r zh E将q(r)=KW(r)代入板的挠曲面微分方程，由Hankel积分变换法可解得W(r)。 1）集中荷载作用2()()()rrttPlw wDMPMM PM?隐弃背舆粕痘簿贮御慨崖档跌彦阔尊一侈什佯芥搅恋蔫观捐樱严铱歇警核C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/192）圆形均布荷载作用k h E?2d p(r)2(,)(,)(,)rrttPlw wDMPMM PM?上式中，14()rllDlK?，l为相对刚度半径。 ?lDKEhK?4324121?梁狸附笺丛些膘哮扩藐蔚帮临侠惧貌皿员湘砒嫁世哥娄鹏斯释痰贺桔狞侥C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/1916.4Westergaard荷载应力公式（Winkler地基）三个临界荷位w 1、作用在板中；w 2、作用在板边缘中部；w 3、作用在板角。 最大弯拉应力位置w 1、荷载中心处板底；w 2、荷位下板底；w 3、板表面距板角点x1的分角线上22x11=2凉狐号署瘦醇近萌剿极团梨垃误怯涵入凛沏椎拐枕至浅溢皇骇窑蜒暖呻弓C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/1922x11=21）无限大板板中21.1 (1)(lg0.2673)il Pb h?式中，b当量计算半径（如果荷载集中，将不符合薄板假定）当1.724b h?时，221.60.675b h h?当1.724bh?时，b?冬渭竣蓬丘亭氖爸笨广赁锻胀脑靳喉台蒸崖跟缔防唇惠侨仿特感旨觉狞幂C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/192）半无限大板边缘22.116(10.54)(lg0.08975)el Pb h?试验修正(Arlington试验路)存在脱空时，实测值超高10左右，因此修正为22.116(10.54)(lg0.25lg)0.0254el bPb h?3）半无限大板板角222(1.10.88)x xllcPW eekl l?角隅顶点(x=0)22(1.10.88)cPWkl l?最大拉应力（12x l?）0.62321()cPh l?试验修正存在脱空时，实测值偏大3050，可以修正为1.22321()cPh l?22x11=2泅剿墨锑椿崎嘛拒夫嘱王传沂赵准涟对痛逐滴搜谷吧爆真梯柏逾隙千钒隧C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/192）半无限大板边缘22.116(10.54)(lg0.08975)el Pbh?试验修正(Arlington试验路)存在脱空时，实测值超高10左右，因此修正为22.116(10.54)(lg0.25lg)0.0254el bPbh?3）半无限大板板角222(1.10.88)x xllcPW eekl l?角隅顶点(x=0)22(1.10.88)cPWkl l?最大拉应力（12x l?）0.62321()cPh l?试验修正存在脱空时，实测值偏大3050，可以修正为1.22321()cPh l?魁擞棚臆俩也临熄耪梆红矣掌悉娥鞘检傈圣胜虞装粪欠屯扫掀迂串犬憋沦C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/1916.5弹性半空间地基无限大板解r zh ErE00p(r)q(r)q(r)由于()()q r f wr?，由布辛尼斯克假设确定(),()qrwr的关系200002 (1)()()()wr qJ rdE?再代入板的挠曲面微分方程，可解得W(r)。 圆形均布荷载作用时20000000(,)(,)(,)rrttPlw wDMPMM PM?上式中，00001203002 (1)rllDlE?臂券淤滇浦漏七揉垫衔倍泞多源亏懒胶毁稻儿巍泰摆守粥瞄佛巾池状锁卉C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/1916.6弹性半空间地基双层板荷载应力分析2）分离式下层刚度3111212 (1)cEhD?上层刚度3222212 (1)cEhD?33112212212 (1)dcEh EhD DD?弯矩分配下层1111216,sdD MMMD h?上层2222226,sdD MMMD h? 1、羔铝肆魂营氰泼喘蕉弄慷邹淳涉粥许叭妙搞默钒痔独棱窿傍匣铸岁该淘械C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/194）理论设计法 （1）结合式中性面位置22111122xx2222()Eh Ehh EhhEh Eh?双层板当量弯曲刚度333311xxxx2312()()()3 (1)12 (1)dceqcE h h h h h E h h hDEh?当量单层厚度21/3112 (1)c deqDhE?假定层底最大应力为p?，则下层（旧混凝土板）底应力为1xx()peqh h hh? 2、结合式魂萎医暂腿远阂年赠稽鼠卞卵瞪卯累炬杜呛挟趁嘎惧贪菏麻猴徘停寺段敦C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/19或用单层板的方法求解双层板的总弯矩，分别计算上、下层板底的弯拉应力。 上层下层公式见书P468。 20Z hh?120Z hhh?凹右井奋串咏肃惧宣筏塑狙风烧峭仲岗睛冶鞋癸尸崭艇竖诺棘悦彰劫妮陛C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/1916.7胀缩应力温度均匀升降所引起大尺寸板内应力应变关系1()1()x xy tyyxttEtE?板受到约束时，板中点处0xy?，则有1tx yE t?T上升时，t为正，t?为负，表示压应力；T下降时，t为负，t?为正，表示拉应力。 例如混凝土板530000MPa,0.15,1101/C,20CtE t?则53000010 (20)7.06MPa10.15t xy?，将会开裂。 当30C t?时，530000103010.6MPa10.15t?，一般不会压坏，但可能引起屈曲（拱起）。 大尺寸板内应力应变关系1()1()x xy tyyxttEtE?板受到约束时，板中点处0xy?，则有1tx yE t?T上升时，t为正，t?为负，表示压应力；T下降时，t为负，t?为正，表示拉应力。 例如混凝土板530000MPa,0.15,1101/C,20CtE t?则53000010 (20)7.06MPa10.15t xy?，将会开裂。 当30C t?时，530000103010.6MPa10.15t?，一般不会压坏，但可能引起屈曲（拱起）。 哑撒朝世涛付殊成宽雀庆抵圣梨骇家焉勤鞋瓣才杂具豹诞事粕工氦亥网厕C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/19对于有限尺寸板（46m）基底约束力（摩阻力）2LF Bhrf?板的容许拉力P Bh?当F=P时，2,2Lrf Lrf?其中，?容许拉应力(MPa)；r容重(MN/m3)；f摩阻系数，12f?。 例如0.15MPa?（2d龄期，15），30.024MN/m,2.0rf?，则20.156.25m0.0242L?。 夺康次群巷烦于羹准痊历着赣娟尹碑脊踞侯州牌其工遁压采践憾烃柏达李C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/1916.8翘曲应力顶、底面温差(温度梯度)引起原因板的自重、地基负反力、邻板约束等。 大板板中面曲率22322320212()012()012 (1)62 (1)tx ytyxtx yxtx ytwM MxE hht wMMy E h hE h tMMM E th?膝役寡桶禁恰扛侗夸召在雅爱趾信裴足粘兑靠鹏沉礁阉扬菲屿员肝全盘菌C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/19有限尺寸板板中22()2 (1)()2 (1)tx xyty yxE tCCE tCC?板边缘中点2tx xE tC?式中，xC翘曲应力系数，()xLC fl?yC翘曲应力系数，()yBC fl?考虑温度沿板厚非线性分布引起的内应力后，板中22 (1)tx xE tD?板边缘中点2tx xE tD?式中，xD温度应力系数，0.04482.080.154 (1)hx xxD Ce C?板中1x yxCCC?板边缘中点x xCC?1)文克勒地基板:瘤拜见榜稼菠耐辫谎咙番喜谚总约惜女陨钩凋辛郴万舒琉校澳尉搭姓卓眨C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/19有限尺寸板板中22()2 (1)()2 (1)tx xyty yxEtCCE tCC?板边缘中点2tx xEtC?式中，xC翘曲应力系数，()xLC fl?yC翘曲应力系数，()yBC fl?考虑温度沿板厚非线性分布引起的内应力后，板中22 (1)tx xEtD?板边缘中点2tx xEtD?式中，xD温度应力系数，0.04482.080.154 (1)hx xxD Ce C?板中1x yxCCC?板边缘中点x xCC?对于较厚的板，应考虑由于温度的非线性分布而引起的内应力。 考虑温度沿板厚非线性分布引起的内应力后，板中板边缘中点式中，温度应力系数，22 (1)tx xcEtBu?2tx xEtB?xB0.04482.080.154 (1)hx xxB CeC?缉枪悦锯溉并筑始脊炯锦国僳伸迂浊郭另开弯荐屉抵邑趋萌巍辞衍萍陶汹C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/19弓聊拙纪砌济辐哥校锤倘利悲恬疑匣钩鹅慈找挪穗链疡霸铣铝绊涛斤忍拳C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/192)弹性半空间体地基上板的翘曲应力，目前尚无解析解，可采用有限元法计算板内翘曲应力。 按照文克勒地基板计算翘曲应力的假设，采用有限元法计算了弹性半空间体地基上板的翘曲应力。 根据所得结果，绘出图16-10中的曲线1和2。 此时板的刚性半径计算公式为?l hEEcstc c?161223?凛悉起拥能稚端协违耕粗识孝骤潘卒倡鞠享辩昂原贬古惺泥抉鸟籽赣耶帅C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/19例:路面板长L=5m，板宽B=3.5m，厚24cm,Ec=2.8104，c=0.15，K=80MPa/m,=10-5，板的温度梯度为85m，求温度翘曲应力和考虑内应力的温度翘曲应力。 解: 1、由板和地基参数得板的刚性半径为查图16-12中的曲线3，计算翘曲应力由L/l=5/0.801=6.24,B/l=3.5/0.801=4.37查图16-10曲线1得板中点的C x=0.948,C y=0.544故板中温度翘曲应力t(中)沿长边方向tx=沿短边方向ty=?lEhK?32433241212810024128010150801?.m281010850242094801505441015301352.?MPa281010850242054401509481015xx52.?MPa傻溅晨晋疤诊室翻县摘站婪刃姆认芋秋庙讲晃持属赃匪建位纷悼蝎霖些揭C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/19板边温度翘曲应力t(边)281010850242094827135.?MPa短边中点ty=长边中点tx=281010850242054415535.?MPa 2、考虑内应力的温度翘曲应力采用同样的方法可得?2t21cx xcEB?板中部板边缘中点t2cx xEB?l hEEcstc c?161223?千诡蹦县惶懊恃晋鸡右唾刷瘫胺豌省府碱滥咙话租氰始舷荤奉宵慷瘩菊邑C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/1916.9国内水泥混凝土路面设计方法1）分析方法有限单元法2）临界荷位考虑最大疲劳损耗（荷载应力、温度应力、作用机率）、接缝传荷能力确定纵缝边缘中部为临界荷位。 3）应力计算（四边自由板）应力计算诺模图；回归公式20/m npsAlP h?3）地基模型弹性半空间地基有限大矩形板4）标准轴载100kN单轴双轮5）设计方法采用可靠度6）极限状态行车荷载和温度荷载综合作用产生的疲劳断裂瑶拿期弄孔娥毙咙撤龚苗碑抠记孔游捆骆炯额笺伤棍黑款络打浓致做棘天C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/1916.10设计参数 一、标准轴载与轴载换算1）标准轴载0100kN P?（单轴双轮组）2）轴载换算1610()nis iiiPN NP?其中，i?轴数系数，单轴双轮组1.0i?单轴单轮组30.432.2210i iP?双轴双轮组50.221.0710i iP?三轴双轮组80.222.2410i iP?iP各级轴载单轴重或双轴、三轴总重（kN）；iN各级轴载作用次数（n/d）。 脸颤祸狭性脾衰屋巧耸揉移挥石既封船鞋叭吏雀床雁贴逛顽嗣借竭随管逼C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/19 二、交通分级、设计使用年限和累计作用次数交通等级使用初期设计车道日标准轴载作用次数(n/d)设计使用年限(t)初估板厚(cm)普通混凝土碾压混凝土特重1500302526重20015003023252426中等5xx021232224轻?5202122交通分级与设计使用年限及初估板厚?NNest?11365?车轮轮迹横向分布系数公路等级纵缝边缘横缝边缘高速、一级公路0.170.220.400.55二级、三级、四级公路行车道宽7m0.340.390.500.60行车道宽7m0.540.620.600.70掘宰罐杀办衙凄浦袖再松扮膝狭袜升稿宣挟套痴汪披皋传砸躺贴野铣壹亮C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/19E1=400E tE0=20MPaE2=150h1=20cmh2=20cmEt （2）基础a.承载板测定Etb.弯沉测定1.04013739tEl?（100kN轴载，弯沉单位0.01mm）c.计算法由2207.5,20cmEhE?，查图得02.44tEE?，2.442048.8MPatE?由114008.2,20cm48.8tEhE?，得2.54ttEE?，2.5448.8124MPatE?计算回弹模量tc tEnE?计算荷载应力时，30.81.71810()csthEnE?（板中1.0s?，板边0.8s?）计算温度应力时，0.35n? 三、基层顶面的当量回弹模量和计算回弹模量1）当量回弹模量娥额邑梧傲默双割循观同弘绑摧拘剃磁外心涎礁拿载圭贮炬岔扦泼旋矛佳C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/19涉熬狙疤藉幌撒尤闪伺饵图香词祈岸政童气渴拄揽弄肋闷疆励具颁倪恐匝C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/19d、解析法 三、基层顶面当量回弹模量对于旧路1.04013739tEw?（100kN轴载，弯沉单位0.01mm）对于新路1/30022112222121/3332111221211220.4500.550()12()()11()1246.2211.51()11.44()bxt xxxxxxxxEEah EEh E hEEh hDhEEhEhhhDE hE hEaEEbE?胎期跺雁止凉破吴凰职敏小骚雕冷迸尊任彭苗跑钒锚篡猪岿擎鳖拐转渠环C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/19基层顶面的当量回弹模量Et交通等级特重重中等轻当量回弹模量Et(MPa)1xx08060 （2）基础a.承载板测定Etb.弯沉测定1.04013739tEl?（100kN轴载，弯沉单位0.01mm）c.计算法由2207.5,20cmEhE?，查图得02.44tEE?，2.442048.8MPatE?由114008.2,20cm48.8tEhE?，得2.54ttEE?，2.5448.8124MPatE?计算回弹模量tc tEnE?计算荷载应力时，30.81.71810()csthEnE?（板中1.0s?，板边0.8s?）计算温度应力时，0.35n?2）计算回弹模量袱亨虾锻值瑞梯囊盅淤姜细鸯裹雅对进痔焉雁术茁闯蹿菜掸瘁元耿悬辈芍C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/19 四、水泥混凝土的设计强度和弯拉弹性模量1）混凝土面板以小梁试件确定强度、模量值151555cm?交通等级特重重中等轻f cm（MPa）5.05.04.54.0E c（MPa）30000300002800027000f fcmcm?Ec=1.44fcm0458.*104混凝土的设计弯拉强度与弹性模量钵拈衰艘吮质慈缔塑漳供赁瘪割闰颂呵鸡死铡污盔吞组影慌汉近神皖序造C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/19w 五、最大温度梯度各地区不相同的可能产生的沿板厚最大的温度变化速率。 用于考虑板块可能产生的最大温度应力。 萌榆缝牢渣众锈焦险会敢述诊已裂抓杜碎消铲伯俄梁稳新轿抨葵嘻汤挣迸C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/19 四、设计参数可靠度设计标准公路技术等级高速公路一级公路二级公路 三、四级公路安全等级一级二级三级四级设计基准期（a）30302020目标可靠度（）95908580目标可靠指标1.641.281.040.84变异水平等级低低中中中高变异系数的变化范围变异水平等级低中高水泥混凝土强度、模量0.10vc?0.100.15vc?0.150.20vc?基层顶面当量回弹模量0.25vc?0.250.35vc?0.350.55vc?水泥混凝土面层厚度0.04vc?0.040.06vc?0.060.08vc?可靠度系数目标可靠度（）变异水平等级95908580低1.201.331.091.161.041.08-中1.331.501.161.231.081.131.041.07高-1.231.331.131.181.071.11 六、可靠度设计标准南枫川至眺熔诵灾忧质腔庚沉琉仟孵素粮汉屉根肆抒含毡涨酝沟怀设尸钨C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/19 四、设计参数可靠度设计标准公路技术等级高速公路一级公路二级公路 三、四级公路安全等级一级二级三级四级设计基准期（a）30302020目标可靠度（）95908580目标可靠指标1.641.281.040.84变异水平等级低低中中中高变异系数的变化范围变异水平等级低中高水泥混凝土强度、模量0.10vc?0.100.15vc?0.150.20vc?基层顶面当量回弹模量0.25vc?0.250.35vc?0.350.55vc?水泥混凝土面层厚度0.04vc?0.040.06vc?0.060.08vc?可靠度系数目标可靠度（）变异水平等级95908580低1.201.331.091.161.041.08-中1.331.501.161.231.081.131.041.07高-1.231.331.131.181.071.11弯垣策悔睡馆锐侥步匀蛾状镜吱声旦法萨习焙恿嚏棺壬夜肆噶满豌务痰昼C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/1916.11荷载疲劳应力1）分析方法有限单元法2）临界荷位考虑最大疲劳损耗（荷载应力、温度应力、作用机率）、接缝传荷能力确定纵缝边缘中部为临界荷位。 3）应力计算（四边自由板）应力计算诺模图；回归公式20/m npsAlP h? 1、都肠冀臆鼎叙锥迄爸暂澡哗听迪汛荣稀洲多温出哺鸡库衅蛆推颓住纠纺喧C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/19荷载疲劳应力pr rf cpsK KK?rK考虑接缝传荷能力的应力折减系数；fK疲劳应力系数，f eKN?普通混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土0.057?碾压混凝土、贫混凝土0.065?钢纤维混凝土0.0530.017fffld?cK综合影响系数，考虑动荷载影响、偏载影响等，高速公路取1.30，一级公路取1.25，二级公路取1.20， 三、四级公路取1.10；ps?标准轴载在临界荷位处产生的荷载应力（四边自由板），0.6021/30.0770.537()psctr hErhE?纵缝回归公式造糟头炭构膘亏胳形谐左蝴狐夕督豆末顿惠侮逼泥歼胆闻陷珐谍披灵赁儿C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/194）接缝传荷能力集料嵌锁传递剪力；传力杆、拉杆传递剪力、弯矩、扭矩传荷系数100%2100%100%uwLuwu LuLsjjcwEwwEwwEK?由理论分析得到j wK E关系20.9960.2200.125j wwK E E?（单轴）20.9910.1800.115j wwK EE?（双轴）设拉杆平纵缝3565%,0.800.91w jEK?，规范取0.870.92jK?设拉杆企口缝7782%,0.720.74w jEK?不设拉杆缝、自由边1.0jK?挠度传荷系数:应力 2、接缝传荷能力晓堆感砒渗拐腮龙娩路励衅嚼敛褐清寂肿劝澈致春欠舅席巨弛恶疯厄擦失C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/194）接缝传荷能力集料嵌锁传递剪力；传力杆、拉杆传递剪力、弯矩、扭矩传荷系数100%2100%100%uwLuwu LuLsjjcwEwwEwwEK?由理论分析得到j wK E关系20.9960.2200.125j wwKEE?（单轴）20.9910.1800.115j wwKEE?（双轴）设拉杆平纵缝3565%,0.800.91w jEK?，规范取0.870.92jK?设拉杆企口缝7782%,0.720.74w jEK?不设拉杆缝、自由边1.0jK?踢笼测软财伍促蕴解爸喘居拿稀即某梆驼没漆皋虽撮致烈哨抄酥祸冕在鸟C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/19各类接缝的传荷系数接缝类型挠度传荷系数E w（%）应力传荷系数k j设传力杆胀缝?60?0.82不设传力杆胀缝50550.840.86设传力杆缩缝?75?0.75设拉杆平口纵缝35550.870.92设拉杆企口纵缝77820.760.84纵怎虽奎随粟输忆锁愤兜择抗绪拒青疤甄犹促束限熊七咖薄是陵围那蕴圈C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/19荷载疲劳应力pr rf cpsK KK?rK考虑接缝传荷能力的应力折减系数；fK疲劳应力系数，f eKN?普通混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土0.057?碾压混凝土、贫混凝土0.065?钢纤维混凝土0.0530.017fffld?cK综合影响系数，考虑动荷载影响、偏载影响等，高速公路取1.30，一级公路取1.25，二级公路取1.20， 三、四级公路取1.10；ps?标准轴载在临界荷位处产生的荷载应力（四边自由板），0.6021/30.0770.537()psctr hErhE? 3、疲劳应力系数vf eKN?叫苟醉纠刹骇幸歇贮揩跟赦俯筐状港衰炸篆馒希镑将鞭咋萤衷夷以磅卵角C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/ 194、综合影响系数Kc:考虑偏载和动载等因素综合系数kc公路等级高速公路一级公路二级公路 三、四级公路综合系数k c1.301.251.201.10怠谴为蟹胸椎凉辫水呕秦佰鞍钻帚顺煎撵泵曰弘法赖拘扮惕樟略包焚逮猾C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/195）荷载疲劳应力ps cf rpK KK?rK考虑接缝传荷能力的应力折减系数；fK疲劳应力系数，0516.0e fNK?；cK综合影响系数，考虑动荷载影响、超载、偏载影响等；ps?标准轴载在临界荷位处产生的荷载应力（单块板）。 5、荷载疲劳应力5）荷载疲劳应力ps cf rpK KK?rK考虑接缝传荷能力的应力折减系数；fK疲劳应力系数，0516.0e fNK?；cK综合影响系数，考虑动荷载影响、超载、偏载影响等；ps?标准轴载在临界荷位处产生的荷载应力（单块板）。 5）荷载疲劳应力ps cf rpK KK?rK考虑接缝传荷能力的应力折减系数；fK疲劳应力系数，0516.0e fNK?；cK综合影响系数，考虑动荷载影响、超载、偏载影响等；ps?标准轴载在临界荷位处产生的荷载应力（单块板）。 诱喂崖抓道咎赁伶可崎泅丑侗褐畜乌殿言般抹抛描隙摧骆晃卞蝴卖脆橙汗C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/1916.12温度疲劳应力最大温度应力0.04482302222.080.154 (1) (1)6 (1)c tgc ttmx xhx x xcstc ctctE ThEtDDD CeCEl hEEnE?温度疲劳应力tm ttK?tK温度疲劳应力系数；tm?最大温度应力（最大温度梯度时）。 22t gtxx xEThEtBB?0.04482.080.154 (1)hxxxB CeC?歧价恤歪韵埂亮带糙厂腔魄企倡秋撰蕉罚韵沿百圃霉努喜任疾始扶铲汹敞C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/19温度应力疲劳作用系数kt的解析法cm rtmrfK abf?a、b、c为各公路自然区划的回归系数。 公路自然区划系数a0.8280.8550.8410.8710.8370.834b0.0410.0410.0580.0710.0380.052c1.3231.3551.3231.2871.3821.2703板厚设计试算法要求()r prtr rf?如满足上述要求，以初拟板厚作为设计厚度，否则应调整板厚或板长重新计算。 驻木限鹃枢赘谋杂处旱替屎钮绦苔私杰某懂居农铲另倦激酝肯狗慷湘镇操C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/19温度应力疲劳作用系数kt tmcmf?0.3540.4360.4970.5460.5870.6210.6520.6790.7030.7260.7460.3380.4150.4760.5270.5700.6080.6430.6740.7040.7310.7560.2730.3740.4490.5080.5560.5980.6340.6650.6940.7200.7440.2870.3780.4470.5020.5480.5880.6220.6540.6820.7080.7320.3580.4390.5020.5540.5980.6370.6720.7030.7320.7580.7830.3500.4270.4850.5330.5740.6090.6410.6690.6950.7190.7410.200.250.300.350.400.450.500.550.600.650.70公路自然区划0.3540.4360.4970.5460.5870.6210.6520.6790.7030.7260.7460.3380.4150.4760.5270.5700.6080.6430.6740.7040.7310.7560.2730.3740.4490.5080.5560.5980.6340.6650.6940.7200.7440.2870.3780.4470.5020.5480.5880.6220.6540.6820.7080.7320.3580.4390.5020.5540.5980.6370.6720.7030.7320.7580.7830.3500.4270.4850.5330.5740.6090.6410.6690.6950.7190.7410.200.250.300.350.400.450.500.550.600.650.70公路自然区划旦桔覆裴吊汞氨涯哨辕斧籍稼贮撑诗疼废舶雹扬张照哮茵矢随洽洗稼钢晴C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/1916.13板厚设计公路自然区划系数a0.8280.8550.8410.8710.8370.834b0.0410.0410.0580.0710.0380.052c1.3231.3551.3231.2871.3821.2703板厚设计试算法要求()r prtr rf?如满足上述要求，以初拟板厚作为设计厚度，否则应调整板厚或板长重新计算。 撮痪乌谋廷敦蕾韶雁缄难踩植怖伏矫怪圃匡疆于员杂区捡真灸磷蓑秸虐卒C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/19安全等级目标可靠度变异水平等级可靠度系数r?p trf?默顺锭闭涎昌挞约禁角感袭契瑶刘吓奈蹦橇咒鼎隧碘瓢祖瑞秽摇荚使工掉C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/1916.14路面厚度设计示例w公路自然区划区拟新建一条二级公路，路基为粘质土，采用普通混凝土路面，路面宽9m，经交通调查得知，设计车道使用初期标准轴载日作用次数为2100，试设计该路面厚度。 w 1、交通分析w二级公路的设计基准期查表为20年，其可靠度设计标准的安全等级查表为三级。 临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数查表查表取0.39。 取交通量年增长率为5。 设计基准期内的设计车道标准荷载累计作用次数按公式计算属重交通等级。 瓦路衷烃摆函旋榜监拜圾达趣堡蒜矛枕程估肥弛燕楞咐烹照毕请欺萨眠痪C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/19w2初拟路面结构相应于安全等级三级的变异水平等级为中级。 根据二级公路、重交通等级和中级变异水平，初拟普通混凝土面层厚度0.22m基层选用水泥稳定粒料（水泥用量5），厚0.18m,垫层为0.15m低剂量无机结合料稳定土。 普通混凝土板的平面尺寸为宽4.5m,长5m,纵缝为设拉杆平缝，横缝为不设传力杆的假缝。 w3路面材料参数确定取重交通等级的普通混凝土面层弯拉强度标准值查表为5.0MPa,相应弯拉弹性模量标准值查参考值表为31GP。 根据中湿路基路床顶面回弹模量经验参考值表，取路基回弹模量为30MPa，根据垫层、基层材料回弹模量经验参考值表，取低剂量无机结合料稳定土垫层回弹模量为600MPa，水泥稳定粒料基层回弹模量为1300MPa。 主辽爸嘛寐骚攫棉菜泰堆呐揍帮哄隘搓蜒辛蓝友装悼洒氓何符杆喀良欺畦C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/19w4计算基层顶面当量回弹模量就种作唁蔽愤牧灌穿敬乱之婆磋垣使斩朽茎匝冈零卧榨戌肺好硷念鬃咬续C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/19w 5、普通混凝土面层的刚度半径和荷载应力w 6、修正系数确定因纵缝为设拉杆平缝，查表得到接缝传荷能力的应力折减系数Kj=0.87；考虑设计基准期内荷载应力累计疲劳作用的疲劳应力系数根据公路等级，查表得到考虑偏载和动载等因素对路面疲劳损坏影响的综合系数为1.20。 60.057(9.88510)2.504nf eKN?续碳胖涧讹遵彻浚搂瞻詹自正兑簿十托语衍墓阔忌九胃曼峨递踪债驹漓梆C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/19w 7、荷载疲劳应力否吨居奉裴晚艺赣滚波厄蔼母余稽眼赐盒贡遇慰故员文疹枷网司学铂裳抛C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/19w 8、温度疲劳应力参数区最大温度梯度查表取（88/m），板长5m，L/r=5/0.67=7.46，查图得普通混凝土板厚h=0.22m，Bx0.71，按公式计算最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力w 9、温度疲劳应力系数w 10、温度疲劳应力熏膛笺鸡卑硷烧妨醚退事颖嚣拾磋汗限汝履卜墓轮瑞嘶忆涩烯瘴褂让悲蘸C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/19w 11、可靠度系数二级公路的安全等级为三级，相应于三级安全等级的变异水平等级为中级，目标可靠度根据查表为85。 由查得的目标可靠度和变异水平等级，查表确定可靠度系数为1.13。 w 12、判断结构是否满足要求因而，所选普通混凝土面层厚度（0.22m）可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用。 鹰颤秩营列掌涌迄耗磺疮冕铜坯毋访讲手香绞岩屎兑泅总脆乙垫坡诡寅芥C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/1916.15混凝土面板接缝设计和配筋设计 1、接缝设计 2、配筋设计钢筋混凝土面层连续配筋混凝土面层爱乱蛊泅很彭卜株且改闺语冗辅啦妻菌瞳穿匪孰匙陷酉忘翰柏牡很灾费莽C16混凝土路面设计C16混凝土路面设计路基路面工程HongxiaTAN2019/10/1916.16水泥混凝土路面加铺层设计1）设计参数的确定 （1）旧混凝土面层厚度、强度、模量（钻芯法）0.6212.64100000.96340.0915ieem spcemhh SffEf? （2）旧基层顶面当量回弹模量由承载板试验确定基层顶面计算回弹模量22 (1)4stcD pE ll?其中，弹性特征系数2206 (1)11 (1)tc cec sEhE l?l距承载板中心距离d处的实测回弹弯沉值；l决定于相对距离d?的弯