《。。4，  路面结》构设计 》 — 4.《1  几《何尺寸 — 4.1】.，1、4.《1.2？  对预应力混【凝土路面路面面板长！取，9，0，m～2？10m？可大大减少路面接】缝数：量从而改《善行车平稳性和舒】适性路面《面板越长由预—应力损失和板底【摩阻力造成的影响】就越大预应力—。在板：内的效果就越差【。因此板底摩阻力小板！长，就可取？较大：值路面面板纵—向预应？力的施加大》大提高了路》面的纵向承载能力】但，。。。。对横向承载能力【几乎无影响当道路路！幅较宽？时，面板的横向应力较】大成为主要的控【制，应力因此规定—路面面板宽不宜超】过标准两车道—的宽：度，可不设置横向无粘】结预应力钢绞线预应！力的存在使路—面面板整体性较【强减少了横向—开裂的可能》性而且？即使路？面面板因《荷载产生裂缝—也能自行闭》合提高了路面的耐】久性 》     【上述结论可通过对】荷载下预应力混凝】土路面面板的应力分！。析得出？（本章有关应力【分析及相《关结论均根》。据国内已修建的两条！预应：力混凝土路面即1】997？。年修建的南京禄口】试验路？和19？98年修建的徐【州贾汪试验路的实际！工程情况并》通过有限元》分析得出）》    ！。 在板宽确》定的情况《下（模型取板宽【7.2m）路—面面板长应由—所，施加的？预应力大《小和温差引》起，的纵向最大拉应力共！同来控？制如图1所示随【板长的增加板内横】纵向：拉应力都《有所增加但横—向拉应？力增加量非常小（板！长每增长20m【横向拉应力》仅增加约0.0【2M：Pa）？纵向拉应力》。的增加？几乎与板长成正比】；横向拉应力比纵向！拉应力大很多 ！ ： ：     ！预应力大小对于路】面面板的《影响如图2所示由该！。图可见随预应力值】的增大板的上翘值】在减小因此施加预应！力可使板底各—点的位移趋向一【致增：强了：。路面的整体》性减小了路》面面板下《的不均匀《沉降或脱《空现象出现的可能】性， — ， 》    对于横向】预应：力各国？。意见不统一》据国外资料介绍认】为当板宽《不超过两个》标准车道宽度—时可不设横向预应】力但为了安全—起见要求《在横向配置一定数】量的防？止开裂？并起到固《定、支撑纵向无粘】结预应力《钢绞线的构造钢筋对！。于横向预应力的【确定根据《计算所得的最大横向！应力：。与混凝土的》设计弯拉强度（建】议取8？0％的抗《弯，。拉强度）的》比较而定如果不【需施加？横向预应力》则需配置横向钢【筋可按现行行—业标准公路水泥【混凝：土，路，面，设计规范JT—G D4《0或城？。镇道路路面设计【规，范，。。CJJ 16—9中连续配筋—。混凝土路面选用【当路面面《板的：宽，。。度较大时可釆用双向！。预，应力以提《高抗裂能力 【 ，     【无粘结预应》力钢绞线的混凝【土保护层厚度—不宜小于50m【。m；：锚具系统的最小混】凝土保护层厚度应符！合现行行业》标准无粘结预应【力混凝土结》构技术规程JGJ ！92的有关规定保护！层厚度的规定是【为了满足结构—构件：的耐久性《。要求和对《受力钢筋有效锚固】的要求预应力—混凝土路面》面，板的最小《厚度值应能》给无粘结预应—力，钢，。。绞线：提供最小的保—护层：厚度以？防，开裂、？锈蚀同时《需能满？。足板在荷《载下的挠度变形【设，计要：求 【    对于—预应：力，混凝：土路：面由于预应力的施】加提高了路面面【板截面的《实际弯？拉强：。。度因而在相同—的，荷，载作用？。下预应力路面面【板的厚度较普通混】凝土路面面》板取得更《薄根据国内外的工程！理论分析并结—合我国公路运—输繁忙和超载—现象严？重的情况加之施【。。。工，工艺及施《工管：理水平及《各地施工环境相异】等因素？推荐板厚取》值为140mm～2！40mm板初估厚】度为：相应：素混凝土路面面板】厚的7？。0％：。～75％ 【 ？ ，   国外关—于预应？。力混：凝土路面的设—计与：施工研究开展得【较早并取得》了很多经验》 —    最早的预应！。力混凝土路面—是法国？于19？4，6年修建的在—法国只有一条试验】路，是板边？薄于板中的其他都】是由平均约150】m，m的等厚板组成美国！最著名的P》at：uxent —River —Naval —Air？ Stati—on预应力》混凝土道《面是由Bureau！ of 《Yards —。an：d Doc》ks：。于1953年～【。19：54年修建的长1】52：.4m、宽3—.66m《。、厚178.1mm！其后又修建了—多条：试验路其中》1980年在芝加哥！O'：Hare国际机【场修：。建的预应力混—凝土罩面《（240m》长，、45m宽、200！m，m～225mm厚的！跑道）是《美国首次将》预应力混凝土—用于商用机场道面其！他国家如比利—。时、奥？地利：等都于20世纪50！年代：。前后开始修建预应】力混凝土路面巴西】于，197？2年～197—8年：在里约热内卢—修建了一条18【0mm厚的预应【力混凝？土机场道面；荷兰、！瑞士也都《修筑了预应力混【凝土路面 — 《。4.1.3》 ， 预应力混凝—土路面的设计以混凝！土疲劳断裂为设计】极限状态由于预应】力事：先在路面《面板工作截面上【施加压应力当荷载作！用于路面《时混凝？土截面产生的拉应力！一部：。分由预应力产—生的压应力抵消【板，截面上的应力较之普！通混凝？土板路面低从而提高！了混凝？土的抗弯拉强度在】荷载重？复作用下预》应力：混凝土路《面设计应满足—本规范式《。(4.1.3-1)！的要求？ ：     预！应力混凝土路面面】。板内荷？载应力？、温：度应力和板底摩阻应！力的处理参》考本规范附录—A 》     —国外关于预应力【混凝：土路面结构设计【也有釆用《混凝土？疲劳应？力比SR指标来【进行的预应》力混凝土路面—。。面，板的：厚度按？SR指标《设计时按下式—计算 ？ —。  —。 ，。      式中S！R一一？混凝土疲劳应力比可！按表2？取值； 《     ！        f！t混凝土设计弯拉】强度：(MPa) 【 ： 》 ： 《     路面！中所：施，加的：预应力？大小主要由三个【因素：决定交通荷载；由】温度和湿度所—引起的翘曲约束【；板收缩期间的板底！摩阻约束预应力混】凝土路面常用—的预应力值可—参考如下 ！      —   (1)路面面！板内仅使用》纵向无粘结》预，应力钢绞线或纵、】。横向都？。配无粘？结预应力钢绞—线时一般为0—.6：3MPa～2.8】7MPa《。；机场道面内平【均，值，可达3？.15？MPa当釆用斜向】钢筋来？产生纵向预应—力时平均《值约为1.93M】。Pa 【 ，   ？     》(2：)横向？预应力还未被广泛采！用一般为0～—1.4MPa当板】宽不大于两个—。。标准车道宽度—时可不设横向预应力！    ！。     (3)从！无粘结预应力钢【。绞线的实际间距和经！。济使：用方面考虑如果【求得：的预应力值σp【＞4.0《MP：a则需增大》路面面板厚度重【新计算 》     纵！向，预应：力的处理模型应【符合下？列规：定 —        】 (1？)无粘？结预应？力，钢绞线仅在》锚固端与《混凝土结合在其【。他地方会发》生纵向相《对滑动；《   】    《  (2)对路面面！板施加预《应力时将预应力作为！。一种外力《加在路面《面，板的锚固端扣除无】粘结预应力钢绞线】与，周围接？触的混凝土或套管】之间：的摩阻损失（图【3图中未画出板底】的摩阻力) 【 】    》 预应力损失—的处理？。模型应？符合下列规定 【  —       (1！)预应力混凝—土路面？的预应力《损失计算按本—规范第4.2.2】条的规定确定本【。规范第4.2.2条！。中的各项应力损失不！是同时发生的预【应力损？失值的组合可根【据应力损失出现的先！后与全部完成所需】要的时间按》。预施应力《和，使用阶段来进行区分！对于后？张预：应力混凝土路—面预施应力阶段和】使用：阶段的预应力损【失可按下列公式计算！ 】 《 ？    —     (—2)：。在有限元模型分【。析中应将以上—计算：。的σ1？2、σ？13、σ14、σ1！5等：效为一组和预施应】力，方向相反《的，外力分别作用—于锚固端混凝土上】   】。  钢筋的处理模】型应符合下》列规定 —    —   ？  (1)预—应力混凝土路—面面板？应，釆用整体式模型其】弹性：矩阵可按下》式计算 — ？。。[D]＝[D—c，]＋[Ds] 【       (5！)  】    《       式】中[Dc]混—凝土的？。应力应变矩阵； 】   【        】     》 [：Ds]分布钢筋的应！力应变关系矩—阵 ？    【 ，    (2—)模型可《不考虑？混凝土的《开裂按一般均质体计！算混凝土的应力应】变矩阵[Dc]可按！下式计算《。 《 》  《。   ？    《    《 ，    】  ：   (《3)对于等效的【。分布：钢筋其？应力-应变关系【矩阵[Ds]可按下！式计算 《 》 —  ：         ！ 式中？Es钢筋的弹—性模量； ！    《 ，        】  ：  ρx、ρy、ρ！z沿x、y和z方向！的配筋率 》 ？    》 温度应力的处理模！型应符合下》列规定 《  —     》 ， (1)同一时【刻板截面上温度不】一致产生的翘曲【。应力：在预应？力混凝土路面—模型：。中宜采用热弹—。性三维有《限元方？法； 】       【 (2)不》同，时刻由于温度上升】或，下降时引起的热胀冷！缩而在？板内产生的热—压应力或收缩应力】在预应力混凝土路面！模型中？假定为均匀变化 】 ？   《  ：板底摩阻力的处理】模型应？符合：下列规定 ！    《     预应力】混凝土路《面，板底摩？阻力对？路面受力影》响很大必须予以【考虑板底摩阻力主】要由以下三方面【的因素引起 —    】     》 ，   (1》)由施加预应力【引起的板《底摩阻？力； 》   》     》     (2【)，。由温度引起的板底】摩阻力； 【  《。 ，         ！ ，(3)？由车辆荷载引起【的板底摩《阻力（可忽略） ！。 ？   ？  根据线性叠加】原理在分析》处理时将上》述，三项同时《考虑进去进行一次】迭代：。求解板底摩阻力（】选取的是每一断【面的最大值） 】   —  预应力混凝土】路面在预应》力、温度应力、荷】载应力的共同作【用下摩？阻力沿板底并—非均匀分布板—底摩擦系《数为变？量与板底位移—有关图4为板底摩阻！力随板底位》移的变化情》况板底位移增大时】板底摩阻力也—随之：。。增，大当位移《达到ω？a，时板底摩《。阻力最大位移再增大！板底摩阻《力趋于？定值：τa在路面面板【模型中假定在板【中处不发生位移即】板中附近处摩阻【力，很小板端处》最，大 — 》。。  ？   ？对于细砂滑动层ωa！≈0.6mm可采用！图4：中的理论曲线—3用于板底摩阻力的！分析在分析》过程中釆用》以下：做法  ！       (1！)在沿板长的某【个断面上假》定板底摩《阻力：τ是均匀分布的【。该断面中的摩擦【系数的取值原则为】先在不考虑摩阻力的！情况下？计算出板《底的各结点的—位移然后根据—每一断面的水平【向（：沿板长？。）最大位移确定【摩擦系数ω≥0.6！mm时μr＝f【。（给定值）；当ω≤！0.6mm时μr】。＝ω·f《/，0.：6根据各《结点的形函数分配摩！阻力进行第二次计】算此时已考虑了【摩阻力的影响； ！     】    (2)【只，考，虑沿板长方向的【板底：摩阻力；《 —       【 (：3，。)以板中处位移为基！准用其？他各点？相对于板《中的位移《来决定摩擦》系数的大《小（因垂直荷载的】影响很？小，忽略由荷载组合引起！的板底摩阻力）【 —   ？ 预应力混凝土路】面模型在进行—地基处理时可采【用温克？勒地基或弹性半空】。间地基模型》并在计算《分析时假定在变【形过程中板与地基】始终紧密接触—。无间隙 —     预】应力混？凝土：。路面模型在进行地】基反力集度处理时】地基反力集度的计】算，。应与所釆用的地【基模型相对应应根】。据地基？的计算？模型在已知位移的情！况下求力的运—算 ？