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～210【m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19《97年修建的南【京禄口试验》路和1998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0.02MP【。a）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， D40《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5？0mm；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140》mm～240—mm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1？50mm《的等厚板组成美国】最著名的Pa—tuxent R】iv：er N《av：al Air 【St：ation预应【力混凝？土道面是由B—ure？au of —Yards —and 《Docks于1【95：3年～1954年修！建的长15》2.4m《、宽3.66m、厚！178.1mm【其后又修建了多条试！验，路其中198—0，。年在芝加哥O—'Hare国际机场！修建的预应力混【凝土罩面（》24：0m长、45m宽、！200m《m～225》m，m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1—。972？年～1？978年在里—约热内卢修建了一条！180mm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； ！     【 ，  ：   ？  ft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【.63MPa～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1.93MPa】 《   《  ：    (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＞4.0】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、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]＝[Dc【]＋[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《[D：c]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.？6，mm时μr＝f（给！。定值）；当ω≤【0.6m《m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 》