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P》s=100kN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,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21!0mm?。基层选用水泥稳定】粒料(水泥用—量5%?)厚:度为200》mm:。垫层为200—m,。m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5.0MP【。a相应?的弯拉弹《性模量标准值为30!GPa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1】50M?。Pa水泥稳定粒料基!层回:弹模量取7》50MPa》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【
?
σL》r=kfk》c,σ,L=:2.472×—1.25×1.42!=4.39(M【Pa)
》。
,
? —。 按式(A.1.!。7)最大荷载—应力计?算为
—
:σL,?m,ax=?k,cσLm=》1.:25×2.》08:=2:.,60(?。MP:a)
《
,
,
? 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a【t=0.《828bt=1【.323ct=0.!04:1温度疲劳应力系数!k,。t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?=kt?σ△Tmax=0.!4,96×1.》。89=0.9—4(MP《a)
?
:
?。 ⑥板底摩】阻应:力
【 , 取】板底摩?擦,。系数μr=》0.6混凝土密【度ρ=0.》00:24g/mm—。3按式(A》.3.1)计算
】
σF【=μr?ρχ=0.6×0.!。0,024×50=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=1.10
!
】 按式》(4.1.3-【1)计算σP—
σ【P=γr(σL【r+σ△《Tr)+σ》F-fr《=1.10×(4】.39+0.—94)+0.072!-5=?0.:935MPa≤4M!Pa
】 】按式(4.1—.3-?。2)验算
—
:
γr《(σL,max+】σ△Tmax—)=1.10×【(2.?60+?1.8?9)=4.94MP!a<fr=5MPa!
】 , 故预应力!混凝:土板的厚度(—h=:21cm)及配筋】(σP?。=0.?9,35MP《a)满足要求取【设计厚度为0.21!m,
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