【水泥混凝土路面設(shè)計(jì)計(jì)算案例1800字】

水泥混凝土路面設(shè)計(jì)計(jì)算案例綜述1.1交通量軸載換算查規(guī)范可知，四級(jí)公路設(shè)計(jì)基準(zhǔn)年限不小于10年，本設(shè)計(jì)基準(zhǔn)年限取15年，水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以100KN單軸-雙軸輪組荷載作為標(biāo)準(zhǔn)軸載。表5-1各類車型軸重車輛類型代表車型前軸重后軸重后軸數(shù)后軸組數(shù)后軸距數(shù)量小客車三湘CK65601325.6120508中客車江淮1726.5120128大客車解放22.1056.612049小型貨車東風(fēng)23.769.2120101中型貨車交通25.5555.012061大型貨車江淮46.397.212030查《公路混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范JTGD40-2011》表A.1.3得車道系數(shù)為1。《公路混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范JTGD40-2011》得輪跡橫向分布系數(shù)0.54-0.62，根據(jù)行車道寬度和交通量大小情況取0.55。本設(shè)計(jì)采用以車輛類型為基礎(chǔ)的換算方法。表5-2水泥混凝土路面輪跡橫向分布系數(shù) 公路等級(jí) 縱縫邊緣處高速公路、一級(jí)公路、收費(fèi)站0.17～0.22二級(jí)及二級(jí)以下公路（行車道寬>7m）0.34～0.39二級(jí)及二級(jí)以下公路（行車道寬≤7m）0.54～0.62由《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD20—2017)》規(guī)定四級(jí)公路以小客車為折算標(biāo)準(zhǔn)。計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次：N=C1C2N：標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次（次/天）niP：標(biāo)準(zhǔn)軸載pi其中C1計(jì)算結(jié)果如下表所示：（單位為次/日）表5-3標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)量軸載計(jì)算表車型軸名軸載計(jì)算軸載（piCCnN三湘CK6560前軸1313115080.071042346后軸25.625.6115081.3542771827江淮AL6600前軸17.017.0111280.0574993291后軸26.526.5111280.3965788246解放A340前軸4922.111490.0689132085后軸91.556.611494.1204775825東風(fēng)EQ140前軸13.5523.7111010.1925203661后軸27.269.21110120.3602396085交通SH141前軸18.925.5511610.1612427771后軸41.855.111614.5639333132江淮HF352前軸46.946.311301.0529277353后軸99.997.2113026.5136492782Ns58.9133設(shè)計(jì)年限采用15年，則設(shè)計(jì)年限累計(jì)當(dāng)量軸次為：N=365×58.9133×=229656（次）參考規(guī)范，設(shè)計(jì)的水泥混凝土路面交通荷載屬于“中等”交通荷載等級(jí)。查《公路混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范JTGD40-2011》得，本設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)屬于中等交通等級(jí),變異水平選中等變異。2.1可靠度系數(shù)確定查規(guī)范可得，四級(jí)公路安全等級(jí)為“三級(jí)”目標(biāo)可靠度為70%，結(jié)合調(diào)研的變異水平等級(jí)為中等變異，查規(guī)范確定可靠度系數(shù)范圍為1.04-1.07，按中等水平取中值r=1.04。2.2路基參數(shù)的確定根據(jù)低液限黏土土質(zhì)查表可得回彈模量的范圍為50-100MPa。根據(jù)設(shè)計(jì)資料，回彈模量取值為60MPa。2.3結(jié)構(gòu)組合初擬與設(shè)計(jì)參數(shù)確定初擬定結(jié)構(gòu)層組合：普通水泥混凝土面板（hc）+級(jí)配碎石基層（20cm）+路基（綜合回彈模量為60MPa）。其中hc根據(jù)預(yù)估混凝土板厚，四級(jí)公路、“中”變異水平的厚度為200-230mm，本路段變異水平為中，初擬定為20cm。彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值查規(guī)范，取值為4.5MPa，彎拉模量為29GPa，泊松比取值為0.15，采用砂巖石料粗集料，其膨脹系數(shù)為查表得級(jí)配碎石回彈模量為300MPa。2.4平面尺寸、接縫及路肩形式的選擇平面尺寸：長(zhǎng)4m，寬度3m。接縫：接縫為不設(shè)傳力桿的假縫，縱縫為帶拉桿的平頭接縫。路肩：與路面板間設(shè)拉桿連接，面層采用水泥混凝土。2.5計(jì)算地基綜合回彈模量選著模型：?jiǎn)螌蛹?jí)配碎石基層屬于粒料類材料，因此選著彈性地基上的單層板模型。除路基外只有單層基層，即：地基綜合回彈模量為：2.6荷載應(yīng)力計(jì)算設(shè)計(jì)軸載（100KN）在四邊自由版的臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力板的彎曲剛度：面板的相對(duì)剛度半徑：荷載應(yīng)力:2.7確定三個(gè)修整系數(shù)應(yīng)力折減系數(shù)是由路肩情況決定的。采用混凝土路肩取值為0.87（路肩面層厚度與路面一樣）?？紤]理論與實(shí)際差異及動(dòng)載等因數(shù)影響的綜合系數(shù)，按照四級(jí)公路查規(guī)范為1.0。荷載疲應(yīng)力系數(shù)，與累計(jì)軸次有關(guān)，由下公式確定：計(jì)算荷載疲勞應(yīng)力單程面板在最重荷載作用下的荷載應(yīng)力計(jì)算極限荷載在四邊自由板的臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力：最重的軸載應(yīng)力計(jì)算公式與相同，但要用最重的軸載代替式中的標(biāo)準(zhǔn)軸載。最重的軸載在臨界荷位產(chǎn)生的最大荷載應(yīng)力2.8溫度應(yīng)力的計(jì)算1面層最大溫度應(yīng)力面層的溫度翹曲應(yīng)力系數(shù):計(jì)算綜合溫度翹曲應(yīng)力荷=和內(nèi)應(yīng)力的溫度應(yīng)力系數(shù):Ⅲ區(qū)最大溫度梯度范圍值為90-95，取92最大溫度應(yīng)力為：2面層板溫度疲勞應(yīng)力（1）確定溫度疲勞應(yīng)力系數(shù)Ⅲ區(qū)，查規(guī)范可得分別為0.855、1.355和0.041,計(jì)算溫度疲勞應(yīng)力系數(shù)：（2）計(jì)算溫度疲勞應(yīng)力2.9設(shè)計(jì)極限狀態(tài)驗(yàn)證彈性地基上單層板模型，只需要驗(yàn)證單層板的極限狀態(tài)。2.10設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化考慮到20cm的板厚時(shí)，