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!00kN《最重轴载Pm=【150?kN设计车道—使用:初期设计轴载日【作用:次数为1800【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—210mm基层选】用,水泥:稳定粒料《。。(水泥用量5%【)厚度为200【mm垫层为2—0,0,mm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1】0,0m、宽为》7.5?m
—。
,。 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5.0MPa!相应的弯拉弹—性模量标《准值为30GPa】路基回弹模量取【。。30M?P,a低:剂量无机结合料稳定!土垫层?回弹模量取150】MPa水泥稳定【粒料基层回弹模【量取750MPa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
k】f=:(Ne)ν》=(7.8》。57×106—)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=1.2【5
! 《 :。。按式(A.1.【2,。)荷载疲劳应力计】算为
【
,。σLr=kfkcσ!。L=2.《4,。72×1.25×】1.42=4—.39(MPa)】
:
【 按—式(A.1.—7,)最:大荷载应力计算为】
:
σL,【ma:x=:kcσLm=—1.25《×,2.:。08=?2.60(MPa)!
—。 《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BL】
】
! 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【.82?8bt=《1.323c—t=:。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△T!r=ktσ△T【。m,。ax=0.》496×《1.89=0.94!(,MPa?)
:
【 ⑥板《底摩阻应《力
:
:
》 取板】底摩擦系数μ—r=0.6混—凝土:密度ρ=《0.0024g【/mm3按式(【A.:3.1)计算—
,
σF=μ!rρχ=0.6×0!.00?24×50》=0.072(M】Pa)
》
?
? 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=1.10
!
》 , 《 按式(4.1.3!-1:)计算σP
】
?σP=?γr(σL》。r+σ△Tr)【+σF-fr=1】.10?×(:。。4.39+》0.94)+—0.0?72-5=0.9】35MPa≤4M】Pa
》
! 按式(》4.1.《3-:2)验算
》。
:
γ《。。r(σ?L,max+σ△T!。m,ax)=1.10×!(2.60+1【.89?)=4?.94MPa—<fr?=5MPa
—
,
,
《 , 》 故预应力》混凝土板的厚度(】。h,=21cm)及配筋!(σP?。。=,0.935MPa)!满足要求《。取设计?厚度为?0,。。.21m
—