《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7.5m!经交通调《查得知?设计轴载Ps=【10:0kN最重轴—载,Pm=15》0kN设《计车道使《用初期设计轴载日作!用,次数:为1:80:0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》0mm基层选用水】泥稳定粒料(水泥】用量5%)厚度为2!00mm垫》层为20《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1:00m、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.《0,MPa相应的—弯拉弹性模量标【准值为30G—P,a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1:50MP《a,水泥稳定粒料基层】回,弹模量取750【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
:
?
k?f=(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=kf【kcσL=2—。.472×1.【25×1《.42=4.3【9(MPa)—
【 : 按式【(,。A.1.7)最大】。荷载:应力计算为
—
σL【,max=k—cσLm=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=《。。0.828b—t=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】。△,Tmax=0.49!6×1.《8,9=0?.9:4(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.【0,024g/mm3】按式(A《.3.1)计算
】
:
?σF=μrρχ=0!.,6,×0:.0024×50=!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=1.1—0
:
?
!。 按式(4.1.3!-1)?计,算σP
!σP=γr(σ【L,r+:σ△Tr)+σF-!fr=1.1—0×(4《.3:9+0?.94)+》0.07《2,。-5=?0.935MP【a≤4MPa
!
《 【按,式(4.1.3【-2)?验算
γ!r(σ?。L,max+σ△T!max)=》1.:10×(2》.60+1.—89)=4.—94MPa<fr=!5,MPa
—
! , ,故预应力混凝—土板的厚度》(,h=21cm)【及配筋(σ》P=0.93—。5,MPa)满足—。要求取设计厚—度为:0.21《m
?