水泥混凝土路面结构设计40425ppt课件

.,1,水泥混凝土路面结构层认知,.,2,普通混凝土路面钢筋混凝土路面连续配筋混凝土路面预应力混凝土路面装配式混凝土路面钢纤维混凝土路面碾压混凝土路面裸石露石混凝土路面,水泥混凝土路面分类,.,3,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。,基本概念,.,4,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：,A=,3.2Lshfsy,注意：钢筋最小间距大于最大粒径两倍以上，搭接长度应为直径的24倍以上，钢筋保护层厚度大于5cm；板长一般10-20m，不超过30m。42,.,5,装配式混凝土路面简介(Prefabricated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,水泥混凝土路面的力学模式,.,38,水泥混凝土路面的工作及设计特点,1、抗弯拉强度抗压强度，决定路面板厚度的强度设计指标是抗弯拉强度；2、车轮荷载作用主要的影响是疲劳效应；3、温度差造成板内有应力出现翘曲变形及翘曲应力，也有疲劳特性；4、板的使用还受限于支承条件，不均匀支承或板底脱空对板内应力的影响极大；,.,39,设计要求：,1.路基和基层设计：要求密实、均匀、稳定和防冻厚度及E大于规定值。,2.混凝土材料组成设计：配合比及材料要达到高强、耐磨和抗冻。,3.路面板几何尺寸设计：平面尺寸、板厚设计，以使强度（p,t）满足要求。,4.接缝及配筋设计：选接缝类型、布置接缝位置、确定接缝构造，以提高接缝传荷能力。,.,40,公路水泥混凝土路面设计规范JTGD40-2002: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。,设计理论与方法,.,41,弹性地基板体系理论简介,基本概念：在弹性力学里，两个平行面和垂直于这两个平行面所围成的柱面或棱柱面简称板；两个板面之间的距离h称厚度；平分厚度h的平面称为板的中面。如果板的厚度h远小于中面的最小边尺寸b（如b/8b/5），这种板称薄板。在薄板弯曲时，中面所形成的称为薄板弹性曲面，而中面内各点在垂直方向的位移称为挠度。,.,42,弹性地基板体系理论简介,薄板下的地基有两种：文克勒地基弹性半无限地基弹性地基小挠度薄板理论：混凝土路面板常做成等厚式，其厚度不到平面尺寸的1/10，在轮载作用下的竖向位移(称作挠度)又比厚度小两个数量级，可把混凝土板看作是均质、各向同性、无重量、等厚的小挠度弹性薄板。,.,43,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。,弹性地基板体系理论简介,.,44,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。,在研究竖向荷载作用下的小挠度板问题时，常采用下列三项基本假设：,1.z,z0,W为（x，y)的函数。,2.无横向剪应变，xz=yz=0。,3.中面上各点无x、y方向位移，u=v=0,只有W。,弹性地基板体系理论简介,.,45,板挠曲面微分方程,.,46,平衡方程：,板挠曲面微分方程,.,47,则板挠曲面微分方程为：,由几何方程和物理方程，得出应力应变位移方程：,采用圆柱坐标时：,.,48,变换,.,49,弯矩与扭矩,积分,.,50,推导得,同理,.,51,挠曲面微分方程推导：,要求解方程，必须建立地基反力与薄板挠度间的关系，因此，必须对地基变形进行假设。,.,52,一、文克勒地基,假设地基上任一点的反力仅同该点的挠度成正比,以反应模量K表征的地基,.,53,2.Winkler地基解析解：,1）板中受荷时：,当14cm；分离式h218cm。,.,135,钢纤维混凝土加铺层计算先按普通混凝土加铺层进行，然后按体积率取普通混凝土加铺层厚度的55%65%，但