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》
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《
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7.5m!经交通调《查得:知设计轴载Ps【=10?0kN最重轴载P】m=150kN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
—
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》 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2?。10mm基层选【用水泥稳《定,粒料(水泥用量【5%)厚《。度为:200mm垫—层为200mm【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》100m、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.:0MPa《相,。应的弯拉弹性模【量标准值为30G】Pa路基回》弹模量取《。30MP《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75!0,MPa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》×1:06:)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?=kf?kcσ?L=2?.,472×1》.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(℃!/mm)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,.,828bt=—1.32《3ct=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:=k:tσ:。△Tmax=0.4!96×?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.【002?4g/?mm3?按式(A.3.1】)计算
》。
σF—=μr?ρχ=0.6—×0.0《024×《50=0.》07:2(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.—10
! 》 按式(4.1】.3-1)计算【σP:
》
σP=γr(【σL:r+σ△Tr)+σ!。。F-:fr=1《.10×(4.3】。9+0.9》4):+0.?。072?-5=?0.935》MPa≤4MP【a
【 》 按式》(4.1.3-2)!验,算
【γr(?σL,?max+σ△Tma!。x,。),=1.?10×(2.60+!1,.89)=4.9】4MPa<f—r=5MPa—
】 》 ,故预应力混凝土【。板的厚度(h=2】1,cm:)及配筋(σP=】0.935MP【a)满足要》求取设计厚度为0.!21:m
?