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附录A !预应力混凝土—路面面板应力分析及!计算流程
!
《。
A:.4 《。预应力混凝土路面面!板厚度?及,。配筋计算流程
【
?
重!。。交,通一级预应力混凝土!。路,面计算?示例
《。
【 ,公路自然《区,划Ⅱ区?。拟新建一条》一级公路路基为【黏质土?采用预应《力混凝土路》。面路:面宽:7.5?m经交通调》查得知设计轴—载Ps?=1:。。0,0,kN最重《轴载:Pm=150k【N设计车《道使用初期设计轴】载日作?。用次数为180【0次:试设计该路》面厚度及配筋
!
【解①交通分析
】
【 : 由表3—.0.3-1一级公!路的设计使用年限】为30?年由表3.0.【3-2?临界荷位处的车【辆轮迹横向分布系】数取0.18取【交通量年平均增【长率为5%按式(】3.0.《3)计?算得到设计年限【内,设计车?。道标准荷载》。累计作用次数为
!
】
》 》属重交通等级—
《
? ②初拟—路面:结构
》
:
》 《由表3.0.4-】1可知?一级公路的安全【等级为?一,级相应于安全—等级一级《的变异水平等级【选为低级根据一【级公路?。、重交通等级—。和低级变异水平等级!初拟预应力混—凝土面层厚度为21!0,m,m基层选用水泥稳定!粒,料(水泥用量5【%)厚度为20【0mm?。垫层为2《0,0mm的低剂量无】机结合?料稳定土预应力【混凝土板《的平面?尺寸长为《10:0m、?宽为7.5m—。。
】 :③路面?材,料参数?确定:
《
》 按表3】.0.5取混—凝土面层的》弯拉强度标准值【为5.0MP—a,相应的?弯拉弹?性模量?标准值为30—。GPa路基回弹模量!取30MPa—低剂量无机结合料】。稳定土垫层回弹模】。。量取:。150MP》a水泥稳《定粒料基层回弹【模量取?750MP》a按式(A.1.】5-1?)~式(A.1.5!-6)计算》基层顶面当量回弹模!量如下
《
《
! 《 混凝土》面层的相对》刚度半?径按式(A.—。1.3?。-,2)计算为
】
—
》。 ④荷《载疲劳应力
!
: 》 , :。按式(A《。.1.?3-1)设计轴载和!最,重,轴载在临界荷位处】产生的荷载应力计】算为
?
【
《 , 》。 , 考虑?设计年限《内荷载应《力累计?疲劳作用的疲劳应力!系数为
】。
kf=《(Ne)ν=—。(7.857×【106)0》.057《=2.?472
【。
】 : 《根据公路《等级由表《A,.1.2可知—考,虑偏载和动》载等:因素对路面》疲劳损坏影响—的综合?系数k=《1.25《
!。 : 按式》(A.1.2)【荷,载疲劳应力计算【为
:
,
?
σLr=k—fkcσL=2【.472×1.2】5×1.《42=4.》39(?MPa)《
》
【 按式(》A.1.7)最大荷!载,应力计算为》
σ【L,,max=kcσ】Lm:=1.25×2【.08=2.6【0(M?Pa)
《。
:
》 ⑤温度疲劳【应力
《
,
【。 由表3.0!。.6可知Ⅱ区最大温!度梯:。度取0.087【(℃/m《m)按式(A.【2.4-1)~【式(A.2.4-3!)计算综合温度翘】曲,。应力和内应力—的温度应力系数B】L
》
】 《 《按式(A《.2.3)最大温度!梯度时混凝土板的】。温度翘曲应》力计算为
】
!
》
《 ? 查表A—.,2,.2可知Ⅱ区—的回归系数》at=0.828】bt=1.》。323ct=0.】041温《度疲劳应力系数kt!按式(A.2—。.2)计《算为
【
】 : ? 再由《式(A.《。2.1)计算温度疲!。劳应力为
【
?σ,。。△Tr=《ktσ△《T,ma:x=0.496×1!.89=《0,.94(MPa)】
【 ⑥《板底摩阻应》力
【 ? 》。取板底摩擦系数μr!=0.6混》凝土密度ρ=0【.0024g/m】m3按式《(A:.3.1)计—算
—
σF=μr—。。ρχ=?0.6×0.—。0024《×5:0=0.《072(MPa【)
《
— ⑦预?应力值?
【 【查表3.0.—4-1?一级公路的目标可靠!度,为90%再据查【得的目标可靠度和】变异水平等级—。查表3.《0.4-3确定可】。靠,度系数γ=1—.1:0
—
】 按式(4.1【.3-1)计算σ】P
《
:
σP=γr(σL!r,+σ△T《r)+σF-fr】=1:.,。。10×(4.39】+0.94)+0.!072-5=0【.935M》Pa≤4MPa
】。
:。
:
》 按式(4】.1.3-2)【验算
?
γr(σ!L,max+σ△】Tmax)=1.】10×(2.60+!1.:89)=4.—94:M,Pa<fr=—5MPa
】
《 故预】应力混凝《土板的厚度(h【=21c《m)及配筋(σP=!0,.935MPa)】满足要求取》设计厚度为0.【21m
》