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！90m～21—0m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？199？8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80％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JTG《 D40《。或城镇道路》。路面设？计规范CJJ— 169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！～，24：0mm板初估—厚度为相应素混【凝土路？面面：板厚的70％—～，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194【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15》0mm的等》厚板：组成美国最著—名的Patux【ent？ River N】aval Air ！St：a，。tion预应力混凝！土道：面是由Bureau！ of 《Ya：rds and 】Doc？ks于？1，9，53年～1954】年修建的长1—。52.4《。m、宽？3.6？6，m、厚178.1m！。m其后？又修建？了，。多条试验路其—中1980》年在：芝加：哥O'Ha》r，e国际机场修建【的预应力混凝土【罩面（24》0m长？、45m宽、20】0mm～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2！0世纪50年—代前后开始修建预应！力混：凝土：路面巴西于19【。72年～1》978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SR一》一混凝土疲劳应力比！可按表2取值； 】   【    《      ft】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0.63！MPa～2》.87MPa—；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1.9《3MPa —  》     》  (2)》横向预？应力还？未被广泛采用—一般为0～1—.4MP《a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—MPa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σ12、σ1【3、σ14、σ15！。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，]＝[Dc]—。＋[D？s] ？    《   (《。5)：    ！        】 式中[D》c]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、ρz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—ωa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《≥0.6mm—时μr＝f（给【定，值，）；：当ω≤0.》6m：m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 ！