。 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【1997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7.2！m）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20！m横向拉应》力仅增加约0.【0，2MPa）》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！J，TG D4》0或城镇道路路面设！计规范CJJ 1】69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 9！2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14！0mm～240mm！。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1946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 Ri—ver 《。Naval Air！ S：tation—预应力混凝》土道面是由》Bure《au： of？ Y：ard？。s and —Docks》于1953年～1】954年修建的长1！52.？4m、宽3.66】m、厚178.【。1mm其后》又修：建，了，多，条试验路其中1【9，80：年在芝加哥》O'H？are国际机—场修建？的预应力混凝—土罩面（240【m长：、45m宽、—。200？mm～？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～1978【。年在里约《热内卢修建了一条】180？m，m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S：R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； 【。 》     》  ：     f—t混凝？土设计弯《拉强度(《M，Pa)？ 》 】    】 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》.87MP》a；机场道面内【平均值可达3.1】5MPa当釆用【斜向钢？筋来产生纵向预应力！时平均？值，约为：1.93MPa ！     】    (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＞4.0MPa！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《、，σ13、《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：]＋[Ds]—   ？ ，    (》。5) 《     】       【 式中[Dc]【混凝土的应力—应变矩？阵； 【      — ，     》    《 [D？s]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？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μ：r，＝f（给定值）；】当ω：≤0.6mm时μ】r＝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 —