附》录A 预应力混】凝,土路面面板》应力:分析及计《算流程
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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=1?00kN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20《0mm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30GP【a,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15—0M:P,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=(7.8【57×106)0】。.0:57=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=kfkc!σ,L=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》=kc?σ,Lm=1《.25×2.0【8=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.:828bt》=1.323—ct=?0.0?41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!△Tma《x=0.496×】1.89《=0.94(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【.0024g/【mm:3按式(A.3.1!)计算
【
σ?F=μrρχ=【0.6×0.0【024?×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(σL!r+:。σ△:Tr)+σF-f】r=1?.10×(4.3】9+0.94)+】0,.072-5=0.!93:。5MPa≤4MPa!。
》
— 按式(4.1!.3-2《)验算
《
:
,
γr(》σL,ma》x+σ?△,T,max)=1.10!×(2.60—+1.?89)=4.94】MPa<fr=5】。。MPa
》
】。 故预应力混!凝土板的《厚度(h=21cm!),及配筋(σP—=0:。.9:35MPa)满【足要求取《设计厚度为0—.21m
》。
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