混凝土面板计算例题精选

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1、水泥混凝土路面设计1．交通量计算某高速公路,在自然区划上属于IV区,气候温和，雨量充沛，湿度较大。现在拟新建一条高速公路，双向四车道，交通量年平均增长率为6.0%，路基填土为亚粘土。水泥混凝土路面结构设计以100KN的单轴-双轮组荷载作为标准荷载。不同轴-轮型和轴载的作用次数，在表1-1中换算为标准轴载的作用次数。计算设计年通过的标准轴载作用次数表1-1车型车轴小客车前轴23576.514232002.32578E-09后轴11.511.96244E-07中客车SH130前轴16.5665.02036001.20425E-07后轴2313.67957E-08大客车CA

2、50前轴28.7524.15999000.000999654后轴68.211.971480582小货车BJ130前轴13.55723.800816001.41733E-08后轴27.211.43622E-06中货车CA50前轴28.7524.159911000.0012218后轴68.212.409587378中货车EQ140前轴23.7569.12968004.51078E-05后轴69.212.2120121大货车JN150前轴49416.45567343.376356887后轴101.61946.2271108特大车日野前轴50.2412.14539006.03

3、2600952KB222后轴104.311765.189942拖挂车五十铃前轴60381.722710010.76817652后轴1001100合计2838.189536小于40KN的单轴和小于80KN的双轴略去不计；方向分配系数为0.5，车道分配系数为0.8。则：2．交通参数分析由<<公路水泥混凝土路面设计规范>>(JTGD40-2002)中表3.0.1，高速公路的设计基准期为30年，安全等级为一级。由表A.2.2,临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取0.2。交通年平均增长率为6.0%。计算设计基准期内设计车道标准荷载累计作用次数为由表3.0.5可知属重交通等级。3．

4、方案设计及比选现在按设计要求，设计多种方案，并进行方案比选如下:3.1假定路基为中湿状:3.1.1方案一：3.1.1.1初拟路面结构由表3.0.1，相应于安全等级一级的变异水平等级为低级。根据高速公路、重交通等级和低级变异水平等级，查表4.4.6，初拟普通混凝土面层厚度为。基层选用水泥稳定碎石，厚，底基层为的水泥稳定砂粒。普通混凝土板的平面尺寸为宽3.75m，长5.0m。纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆的假缝。3.1.1.2路面材料参数的确定（1）混凝土的设计弯拉强度与弯拉弹性模量按表3.0.6，取普通混凝土面层的弯拉强度标准值,相应弯拉弹性模量标准值为。（2）土基的

5、回弹模量参照《公路水泥混凝土路面设计规范》附录,查附录F.1,路基回弹模量取。查附录F.2，水泥稳定碎石基层回弹模量取,水泥稳定碎石垫层回弹模量取.按式（B.1.5）计算基层顶面当量回弹模量如下：.普通混凝土面层的相对刚度半径按（B.1.3-2）计算为3.1.1.3荷载疲劳应力计算按式（B.1.3），标准轴载在临界荷位处产生的荷载应力计算为因纵缝为设拉杆平缝，接缝传荷能力的应力折减系数。考虑设计基准期内荷载应力累计疲劳作用的疲劳应力系数。根据公路等级，由表B.1.2，考虑偏载和动载等因素对路面疲劳损坏影响的综合系数。按式（B.1.2），荷载疲劳应力计算为3.1.1.4

6、温度疲劳应力由表3.0.8，IV区最大温度梯度区取。板长，由图B.2.2可查普通混凝土板厚，。按式（B.2.2），最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力计算为温度疲劳应力系数，按式（B.2.3）计算为再由式（B2.1）计算温度疲劳应力为由表3.0.1，高速公路的安全等级为一级，相应于一级安全等级的变异水平等级为低级，目标可靠度为。再据查得的目标可靠度和变异水平等级，查表3.0.3，确定可靠度系数按式（3.0.3）因而所选的普通混凝土面层厚度可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用。3.1.2方案二：3.1.2.1初拟路面结构由表3.0.1，相应于安全等级一级

7、的变异水平等级为低级。根据高速公路、重交通等级和低级变异水平等级，查表4.4.6，初拟普通混凝土面层厚度为。基层选用水泥稳定粒料，厚，底基层为的水泥稳定砂粒。普通混凝土板的平面尺寸为3.75m，长5.0m。纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆的假缝。3.1.2.2材料参数的确定（1）混凝土的设计弯拉强度与弯拉弹性模量按表3.0.6，取普通混凝土面层的弯拉强度标准值,相应弯拉弹性模量标准值为。（2）土基的回弹模量参照《公路水泥混凝土路面设计规范》附录,路基回弹模量取.查附录F.2，水泥稳定粒料回弹模量取，沥青稳定碎石回弹模量取。按式（B.1.5）计算基层顶