水泥混凝土路面设计参数(有用)

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水泥混凝土路面设计(最新规范)

水泥混凝土路面设计(最新规范)

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(若还需要相关cad图纸或者有相关意见及建议,请私信作者!)团队成果,侵权必究!(温馨提示,本文档没有计算功能,请在作者个人中心中下载对应的Excel计算表格,填入基本参数后,Excel表格会计算出各分项结果,并显示计算过程!)1.水泥混凝土路面设计1.1引言水泥混凝土路面板为刚性路面,具有较高的力学强度,在车轮荷载作用下变形较小。

所以,混凝土板通常工作在弹性阶段。

本水泥混凝土路面设计主要依据《公路水泥混凝土路面设计规范》。

在荷载图示方面采用静力作用均布面荷载,在地基模型方面,采用温克勒地基模型。

在路面板形态方面,采用半空间弹性地基有限大矩形板理论。

1.2题目广西隆林至百色高速公路(K10+800~K16+000)沥青及水泥混凝土路面设计。

1.3设计资料1、自然条件本项目(K10+800~K16+000)位于广西西北端,是滇、黔、桂三省区结合部,属广西山区与云贵高原东南边缘的过渡地带,区域地势由西北向东南逐渐降低,地形以山地为主。

当地属亚热带季风气候类型。

2、设计参数本道路预测交通量较大,重载运营车辆较多,超载现象严重。

标准轴载采用BZZ-100。

沥青路面设计年限(基准期)为15年。

水泥混凝土路面设计年限(基准期)为30年。

设计基准期内,预测交通量年增长率为8%~12%。

设计初始年交通组成如表1所示。

设计路段路基土为粘性路,路基平均填土高度为2.0m。

地下水位为地面下-1.0m。

2.行车荷载2.1车辆的类型和轴型由交通调查和预测得知,本路建成初期每昼夜双向混合交通量组成如上表,通过查表可知车辆轴重参数如下:在满足任务要求的前提下拟定年平均交通增长率为8.0%。

轴载换算由《公路水泥混凝土路面设计规范》得标准轴载的有关计算参数见下表: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轴载。

水泥混凝土路面设计 水泥路面材料性质要求和设计参数

水泥混凝土路面设计 水泥路面材料性质要求和设计参数

材料设计参数
➢2)依据粒料类别选取粒料层的回弹模量,可查表2-24确定。 ➢3)无机结合料稳定类基层或底基层的回弹模量,应采用考虑结构层 收缩开裂后的有效模量,查表2-46确定。
材料设计参数
表2-45 路基回弹模量湿度调整系数
土组
路床顶距地下水位的距离(m)
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
4.0
细粒质砾(GF)、土质砾(GM、GC) 0.81~0.88 0.86~1.00 0.91~1.00 0.96~1.00


细粒质砂(SF)、土质砂(SM、SC) 0.80~0.86 0.83~0.97 0.87~1.00 0.90~1.00 0.94~1.00

低液限粉土(ML)
0.71~0.74 0.75~0.81 0.78~0.89 0.82~0.97 0.86~1.00 0.94~1.00
低液限黏土(CL)
0.70~0.73 0.72~0.80 0.74~0.88 0.75~0.95 0.77~1.00 0.81~1.00
≥0.8
2000~4000
800~2000
100~300
0.5~0.8
1000~2000
400~1000
50~200
≥4.0
1300~1700

小结
材料性质的确定和材料参数的选取是水泥混凝土路面设计的关键环 节,设计过程中对材料性质的要求以及对设计参数的合理选取是确保路 面使用性能及寿命的前提,应当引起足够重视。
水泥路面材料性质要求 和设计参数
模块二
01
公路
02
路面设计
03
04
识读沥青路面

公路水泥混凝土路面设计规范JTG D40-2011

公路水泥混凝土路面设计规范JTG D40-2011

公路水泥混凝土路面设计规范JTGD40-20111总则1.0.1为适应交通运输发展和公路建设的需要,提高水泥混凝土路面的技术水平、使用品质和设计质量,保证工程安全可靠、经济合理,制定本规范。

1.0.2本规范适用于各等级新建和改建公路的水泥混凝土路面设计。

1.0.3水泥混凝土路面设计方案,应根据公路的功能和等级,结合当地气候、水文、地质、材料、建设和养护条件、工程实践经验及环境保护等,通过综合分析确定。

1.0.4水泥混凝土路面设计应包括结构组合设计、结构层厚度设计、材料组成设计、接缝构造设计、钢筋配置设计等内容。

1.0.5水泥混凝土路面结构,应按规定的安全等级和目标可靠度要求,在设计基准期内承受预期的交通荷载作用,适应所处的自然环境,满足预定的使用性能要求。

1.0.6水泥混凝土路面设计除应符合本规范的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

2术语和符号2.1术语2.1.1水泥混凝土路面cementconcretepavement以水泥混凝土作面层(配筋或不配筋)的路面。

2.1.2普通混凝土路面jointedplainconcretepavement除接缝区和局部范围外,面层内均不配筋的水泥混凝土路面,也称素混凝土路面。

2.1.3钢筋混凝土路面jointedreinforcedconcretepavement面层内配置纵、横向钢筋或钢筋网并设接缝的水泥混凝土路面。

2.1.4连续配筋混凝土路面continuouslyreinforcedconcretepavement面层内配置纵向连续钢筋和横向钢筋,横向不设缩缝的水泥混凝土路面。

2.1.5钢纤维混凝土路面steelfiberreinforcedconcretepavement在混凝土面层中掺入钢纤维的水泥混凝土路面。

2.1.6复合式路面compositepavement面层由两层不同材料类型和力学性质的结构层复合而成的路面。

2.1.7水泥混凝土预制块路面concreteblockpavement面层由水泥混凝土预制块铺砌成的路面。

水泥混凝土路面设计说明

水泥混凝土路面设计说明

路面设计说明4.1、主要技术指标车行道:双车道面层类型:水泥混凝土路面自然区划:本路段经过地区属中华人民共和国自然区划V2区设计标准轴载:双轮组单轴IOOkN横坡:时单向坡4.2、路面结构设计水泥险路面面层:水泥混凝土路面,厚度20cm。

调平层:级配碎石调平层,厚度4cm底基层:手摆片石,厚度16CIDO水泥混凝土路面设计基准期10年,设计基准期内车道所承受的标准轴载BZZ-IOO,累计作用次数为950932次,为中交通等级,基层顶面当量回弹模量146.2MPa,变异水平等级为中级,可靠度系数为106。

基层顶面竣工验收弯沉值1S=100.0(0.O1nun)土基顶面竣工验收弯沉值1S=310.0(0.O1mm)水泥混凝土设计抗弯(折)拉强度为4.5Mpa(抗压强度不小于30Mpa),混凝土弯拉模量29GPa.水泥稳定粒料回弹模量为1500MPa,新建路基30Mpa o4.3、水泥混凝土面层组成设计设计以荷载应力和温度应力产生综合疲劳损坏作为设计标准,以纵缝边缘中部作为临界荷位,综合疲劳应力不高于水泥混凝土板的弯拉强度作为控制指标,对路面厚度进行了计算。

中湿段的路面总厚度不小于水泥混凝土路面的防冻最小厚度。

单车道路面混凝土基本板块尺寸为4.5mX4.5m(长X宽)。

水泥混凝土板厚均为20厘米,设计弯拉强度不小于 4.5MPa,路面面层弯拉弹性模量为Ec=29GPa,要求使用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和道路硅酸盐水泥,水泥标号为42.5号,所用石料必须满足有关规范对石料强度指标的技术要求,砂的细度模数宜在2.0-3.5之间。

路面的抗滑以构造深度不低于0.6mm,混凝土水灰比不大于0.46,掺用的外加剂应经配合比试验应符合要求后方可使用。

假缝上部的槽口用切缝机进行切割。

构造物横穿公路时,构造物顶面至板底距离小于120Cm时,其顶面及两侧各6m范围内的混凝土面板采用钢筋网补强。

⑴材料要求a.水引用水可直接作为混凝土搅拌和养护用水,对水质有疑问时,,应检验下列指标,合格者方可使用:硫酸盐含量小于等于270(⅛g∕1,含盐量不得小于等于3500mg∕1,PH值不得小于4.5,不得含有油污、泥和其他有害杂质。

水泥混凝土路面设计

水泥混凝土路面设计

取值0.353100050.150.000010.22700040.150.2200058204100207255752140.91.150.0570.0653.8729414.68352695267410.8341.270.0525混凝土板长L=5m最大温度梯度Tg=95℃/m面层与基层之间竖向接触刚度κn=3000MPa/m温度回归系数bt=1.27温度回归系数at=0.834温度回归系数ct=0.052基层疲劳应力系数κf 面路水泥混凝土面层水泥混凝土面层综合温度翘贫混凝土基层标设计参数板水泥稳定碎石底基层厚度h1=0.2m 水泥混凝土面层厚度hc=0.35m水泥混凝土面层弯拉弹性模量Ec=31000MPa 水泥混凝土面层弯拉强度标准值fcr=5MPa水泥混凝土面层泊松比v=0.15水泥混凝土面层线膨胀系数αc=0.00001贫混凝土基层厚度hb=0.2m贫混凝土基层弯拉弹性模量Eb=27000MPa 贫混凝土基层弯拉强度标准值fcb=4MPa水泥稳定碎石底基层回弹模量E1=2000MPa贫混凝土基层λ=0.065面层疲劳应力系数κf 贫混凝土基层泊松比v=0.15标准荷载Ps=100kN接缝传荷应力折减系数κr=0.9土基回弹模量E0=58MPa 最重荷载Pm=204kN 累计当量轴次Ne=20725575214次综合系数κc=1.15水泥混凝土面层λ=0.057计算过程计算结果结构极限判断Ex 2000hx 0.2α0.441546Et 276.9174Dc 113.3099Db 18.41432rg 0.944548σps 0.744268σpm 1.454729σbps 0.360201κf 3.872941κf 4.683526σpr 2.983396σp,max 1.505644σbpr1.940062r β0.156007ξ0.978698t 1.764513CL 0.85413BL 0.296046σt,max 1.525746κt 0.434911σtr0.663563可靠度系数r 面层疲劳应面层最大应基层疲劳应面层最大温度应力σt,max 温度疲劳应力系数κt 面层疲劳系数κf 基层疲劳系数κf 面层荷载疲劳应力σpr 面层最大荷载应力σp,max 基层荷载疲劳应力σbpr半刚性基层板弯曲刚度Db 路面结构总相对刚度半径rg土面层标准荷载在临界荷位产生的荷载应力σps 土面层最重荷载在临界荷位产生的荷载应力σpm 温度疲劳应力σtr温度翘曲应力和内应力的温度应力系数BL基层标准荷载在临界荷位产生的荷载应力σbps计算项目混凝土面板弯曲刚度Dc 板底地基综合当量回弹模量Et结构极限判断结算结果1.274.6316373.8498652.463878计算公式1.27系数rr=1.27疲劳应力最大应力疲劳应力。

JTGD40公路水泥混凝土路面设计规范

JTGD40公路水泥混凝土路面设计规范

JTGD40公路水泥混凝土路面设计规范篇一:公路水泥混凝土路面设计规范公路水泥混凝土路面设计规范JTG D40-2002---034.4面层4.4.1 水泥混凝土面层应具有足够的强度、耐久性,表面抗滑、耐磨、平整。

4.4.2 面层一般采用设接缝的普通混凝土;面层板的平面尺寸较大或形状不规则,路面结构下埋有地下设施,高填方、软土地基、填挖交界段的路基等有可能产生不均匀沉降时,应采用设置接缝的钢筋混凝土面层。

其他面层类型可根据适用条件按表4.4.2选用。

表4.4.2其他面层类型选择4.4.3 普通混凝土、钢筋混凝土、碾压混凝土或钢纤维混凝土面层板一般采用矩形。

其纵向和横向接缝应垂直相交,纵缝两侧的横缝不得相互错位。

4.4.4 纵向接缝的间距按路面宽度在3.0~4.5m范围内确定。

碾压混凝土、钢纤维混凝土面层在全幅摊铺时,可不设纵向缩缝。

4.4.5 横向接缝的间距按面层类型和厚度选定:——普通混凝土面层一般为4~6m,面层板的长宽不宜超过1.30,平2面尺寸不宜大于25m;——碾压混凝土或钢纤维混凝土面层一般为6~10m;——钢筋混凝土面层一般为6~15m。

4.4.6 普通混凝土、钢筋混凝土、碾压混凝土或配筋混凝土面层所需的厚度,可参照表4.4.6所示参考范围并按4.4.9条规定计算确定。

表 4.4.6 水泥混凝土面层厚度的参考范围4.4.7 钢纤维混凝土面层的厚度按钢纤维掺量确定,钢纤维体积率为0.6%~1.0%时,其厚度为普通混凝土面层厚度的0.65~0.75倍。

特重或重交通时,其最小厚度为160mm;中等或轻交通时,其最小厚度为140mm。

4.4.8 复合式路面沥青上面层的厚度一般为25~80mm。

4.4.9 除混凝土预制块面层外,各种混凝土面层的计算厚度应满足式(3.0.3)的要求。

荷载疲劳应力和温度疲劳应力分别按附录B.1和B.2计算。

面层设计厚度依计算厚度按10mm 向上取整。

采用碾压混凝土或贫混凝土做基层时,宜将基层与混凝土面层视作分离式双层板进行应力分析。

水泥混凝土路面设计及施工技术规程

水泥混凝土路面设计及施工技术规程

水泥混凝土路面设计及施工技术规程一、前言水泥混凝土路面作为公路、机场、停车场等基础设施的主要建筑材料之一,其设计和施工质量直接关系到其使用寿命和安全性能。

本文旨在全面介绍水泥混凝土路面的设计和施工技术规程,以便读者能够更好地理解和掌握相关知识。

二、路面设计1. 设计标准水泥混凝土路面的设计应符合《公路水泥混凝土路面技术规程》(JTG F30-2004)和《水泥混凝土路面设计规范》(JTJ 070-2000)等国家标准的要求。

2. 设计参数水泥混凝土路面的设计参数包括路面厚度、路面结构、路面坡度、路面强度等。

其中,路面厚度是最基本的设计参数,其确定应考虑车辆荷载、路面结构、材料强度等因素。

3. 路面结构水泥混凝土路面的结构应根据路段所处的地理条件、交通量、车速等因素进行设计。

一般情况下,混凝土路面结构采用水泥混凝土面层、砂石垫层和基础层的组合形式。

4. 路面坡度水泥混凝土路面的坡度应根据路段所处的地形条件、排水要求等因素进行设计。

一般情况下,路面坡度应保证路面排水畅通,同时满足行车舒适性和安全性要求。

5. 路面强度水泥混凝土路面的强度应根据车辆荷载、路面结构、材料强度等因素进行设计。

一般情况下,路面强度应满足车辆荷载和交通量要求,同时保证路面的平整度和耐久性。

三、施工技术规程1. 前期准备水泥混凝土路面施工前应进行充分的前期准备工作,包括场地平整、基础施工、材料采购等。

2. 模板制作水泥混凝土路面的模板制作应根据设计要求进行,模板应具有良好的防水性能和平整度。

3. 材料搅拌水泥混凝土路面的材料应按照设计要求进行配制,搅拌过程中应注意控制水灰比和搅拌时间。

4. 浇筑施工水泥混凝土路面的浇筑施工应按照施工图纸进行,控制浇筑厚度和均匀性,同时注意施工现场的温度和湿度。

5. 养护处理水泥混凝土路面的养护处理应根据材料的性质和施工现场的实际情况进行,一般情况下,应采取湿养或覆盖养护的方式。

四、质量控制1. 施工质量检验水泥混凝土路面的施工质量检验应按照国家标准和施工图纸的要求进行,包括材料检验、现场检查、试验等。

水泥混凝土路面配合比设计

水泥混凝土路面配合比设计

黑嘉公路逊克至逊克界段改建工程A1合同段水泥混凝土面层配合比验证报告黑嘉公路C1监理办路面用水泥混凝土配合比设计一、设计题目:路面用混凝土配合比设计二、设计资料:设计弯拉强度f r =4.5MPa。

满足三轴式混凝土摊铺整平机工作,要求混凝土拌和物坍落度为15mm。

公路所在地区属严寒地区。

水泥:黑河黑龙P.O42.5水泥28d抗折强度为7.7 Mpa、28d抗压强度为52.5Mpa细集料:黑龙江江砂,表观密度ρS= 2.730 g/cm3细度模数M x= 2.62含泥量0.6 %粗集料:卫东石场碎石碎石类型:火成岩表观密度ρG= 2.630 g/cm3;针片状含量7.2 %试验结果符合连续级配4.75-31.5mm水:饮用水。

原材料的各项指标均满足规范要求,可进行配合比设计。

三、设计步骤本工程为二级公路,取样本数量为20组,查表4.1.2.1,t取0.24;查表4.1.2.2,Cv取0.13;根据标段提供以往施工的20组试验记录并计算得S=0.032。

f c =f r /(1-1.04Cv)+ ts=4.5/(1-1.04×0.13)+ 0.24×0.032=5.2111.水灰比的确定W/C=1.5684/(f c+1.0097-0.3595f s)=1.5684/(5.211+1.0097-0.3595×7.7)=0.45满足耐久性及抗冻性的要求。

2.确定砂率该标面层混凝土用砂细度模数为2.62,查规范表4.1.4,砂率应取33%。

考虑到该标施工工艺为软做抗滑槽,取砂率为34%。

3.确定用水量根据三辊轴式混凝土摊铺整平机的施工要求,混凝土的坍落度为10~30mm,取坍落度为15 mm。

W0=104.97+0.309SI+11.27×(C/W)+0.61Sp=104.97+0.309×15+11.27×1/0.45+0.61×34=155.4kg4.确定水泥用量C0=W0/(W / C)=155.4/0.45=345.3水泥取350,满足规范表4.1.2-6的要求。

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1、水泥混凝土路面的力学及工作特点(1)水泥路面的力学特征①混凝土的强度及模量远大于基层和土基强度和模量;②水泥混凝土本身的抗压强度远大于抗折强度;③板块厚度相对于平面尺寸较小,板块在荷载作用下的挠度(竖向位移)很小;④混凝土板在自然条件下,存在沿板厚方向的温度梯度,会产生翘曲现象,如受到约束,会在板内产生翘曲应力;⑤荷载重复作用,温度梯度反复变化,混凝土板出现疲劳破坏。

(2)水泥混凝土路面的力学模式①弹性地基上的小挠度薄板模型;②弹性地基:因为混凝土板下的基层与土基的应力应变很小,不超过材料的弹性区域;③弹性板:因为板的模量高,应力承受能力强,一般受力不超过弹性比例极限应力,挠度与板厚相比很小④水泥混凝土路面设计理论:弹性地基上的小挠度薄板理论。

(3)水泥混凝土路面的工作及设计特点①抗弯拉强度低于抗压强度,决定路面板厚度的强度设计指标是抗弯拉强度;②车轮荷载作用主要的影响是疲劳效应;③温度差造成板有内应力,出现翘曲变形及翘曲应力,也有疲劳特性;④板的使用还受限于支承条件,不均匀支承及板底脱空对板内应力的分布影响极大。

2、水泥路面的主要破坏类型与设计标准(1)水泥路面的主要破坏类型①断裂②唧泥③错台④拱起(2) 水泥路面的荷载作用重载作用(3) 水泥路面的设计标准①结构承载能力控制板不岀现断裂,要求荷载应力与温度应力的疲劳综合作用满足材料的设计抗拉强度,即:②行驶舒适性控制错台量,要求设置传力杆(基层及结构布置满足)③稳定耐久性控制唧泥与拱胀,要求基层水稳定性好,板与基层联结。

3、水泥路面结构设计的主要内容(1 )路面结构层组合设计;(2)混凝土路面板厚度设计;(3)混凝土面板的平面尺寸与接缝设计(5 )混凝土路面的钢筋配筋率设计4、水泥路面的轴载换算与交通分级(1) 水泥路面的标准轴载及轴载换算障111直;(2) 水泥路面的交通等级划分及设计基准期第二节水泥路面弹性地基板理论1、小挠度弹性薄板假设薄板:板厚度h远小于板中面的最小边尺寸b(如b/8 ~ b/5)的板称为薄板;中面:平分板厚度h的平面;弹性曲面:薄板弯曲时,中面所弯成的曲面;挠度:中面内各点在横向的(即垂直于中面方向的)位移;小挠度弹性薄板:当板弯曲时因具有相当的弯曲刚度,中间弹性曲面所产生的挠度远小于板厚度的弹性薄 板即称为小挠度弹性薄板;小挠度弹性薄板的基本假设:研究弹性地基上无限大板时,以弹性薄板小挠度问题为力学模型描述板体,在弹性力学理论中,对此有以 下三点假设:(1 )中面的法线上各点形变分量极其微小,可以忽略不计; (2) 中面的法线在板弯曲前后保持直线且垂直于中面,即: Y zx= Y zy =0(3) 中面上各点无平行于中面的位移,即:(U ) z=0= ( V ) z=0 =02、三点假设的结论假设(1):垂直于中面方向形变分量极其微小,可以略去不计;即:中面的任意一根法线上,薄板全厚度内的所有点均具有相同的挠度。

假设(2):垂直于中面的法线,在弯曲变形前后均保持直线,并垂直于中面,无横向剪切应变;假设(3):薄板中面内的各点都没有平行于中面的位移3、板与地基接触的假设(1 )完全接触假设:始终接触吻合,且可自由滑动(是在刚度差异大、板平面变形微小情况下的近似),即接触面不脱空且剪应力视为零。

(2)没有摩擦假设:板和地基之间没有摩擦,可以自由活动。

4、地基模型假定即—心.「:|(1 )弹性半空间地基假定; (2)文克勒地基假设。

5、弹性曲面的微分方程(1) 几何方程:(2) 物理方程:(用挠度表示)(3 )平衡微分方程:册盘_ _X ―翫盘 矢w3D 筌 _矢刚—=死近 刃"垃& i?z 6 y盪 ??8》 日x(4) 薄板截面上的弯矩、扭矩和剪力护22時^2w8昵一6尹%討 护匝E 声 a 2w“一 1十/隔rhJ2(护宙 护w)"护w3%' My =宙碍出=玄+认--D卜z i丿 1-1/3 J1”撑)Mn押J泊 ? E 沪 J 至血 - ----------⑷21 +“禺也; 2 = =5J ■旧w阪M 匚d护VV址f 込必=—一—1一/?1 傩护w―+“一r 肃 护丿(5) 砼路面薄板的弹性曲面微分方程写岀z 方向的力的平衡方程,简化以后,略去微量,得到:第三节水泥路面的应力分析i 、文克勒地基板荷载应力分析(1) 文克勒地基以反应模量 K 表征的弹性地基,它假设地基上任一点的反力仅同该点的挠度成正比,而与其他点无关,即地基相当于由互不相联系的弹簧组成,它因首先由捷克工程师文克勒提岀而得名,也称为oy °护叭兀刃一况兀刃—血龙K 地基、弹簧地基。

(2) 三个车轮荷位(3) 最大弯拉应力位置①荷载中心处板底;②荷位下板底;③板表面距板角点x1的分角线上(4) 威斯特卡德早期应力计算公式I p p严①板中荷位:当荷载圆半径较小,与板厚相差不大时,板受力接近厚板,需修正,即:R<0.5h时,用当量计算半径b代替R,"J"史十卅- Wk今21側+ 0*)他”0.08975)?% 冷〔1 + 0如召②板边荷位:口—学啊知]=叮帝耳二屈:叫二(1.1-0亞寻恰③板角荷位:(5) 威斯特卡德公式的试验修正公式①角隅修正威氏公式是理论推导得来的,与实际情况有岀入。

美国1930年在阿灵顿进行了试验路,对公式进行了板体与地基紧密接触时,不修正,理论值近似于实测值;板底脱空时,实测比计算大30%〜50%需修正,Kelly 提出板角修正式: f ”② 板边修正板与地基保持接触时,不修正;而与地基脱空时,^=2」16(1 + 0必4/<)型右+ £迪籍③ 板中修正实测板中应力小于理论值,说明地基不完全符合文克勒地基的假定;④ 应力表达通式2、弹性半空间体地基板的荷载应力分析(1)弹性半空间地基是以弹性模量和泊松比表征的弹性地基,假设地基为一各向同性的弹性半无限体,在荷载作用下其顶面上 任一点的挠度不仅同该点的压力有关,也同其它各点的压力有关。

一「二;/ - ' - ■ - . ■ /沛)=也了SiA修正 Kelly 修正式:根据Hogg 理论:无限大圆板上作用轴对称竖向荷载 q(r)时,竖向位移表达式:①轴对称条件下的径向、切向弯矩表达式:②荷载在板中时,圆形均布荷载下,板在单位宽度内产生的最大弯矩:③荷载圆离计算点一定距离时,可将其视为作用在圆心的集中力,其弯矩解:(3) 多轮荷载作用下板的应力计算工嗽=如+心以肿0 + M 疗曲E +込』; 乞 二(姙口 + 加口 + 汀ix? 0+ M J 0 + M 两)| ;(4) 弹性半空间地基有限尺寸板① 弹性半空间地基有限尺寸板,荷载作用在板边、板角时(上述计算荷载在板中,且认为板尺寸远大于 荷载尺寸);② 弹性地基上有限尺寸板的解答;③ 规范中设计方法给出的计算诺模图采用了有限元计算方法,有限元计算方法是一种数值方法。

3、水泥路面板的荷载应力有限元分析(2) 弹性半空间地基上薄板的理论解(J 3M=-D U F -JLA . Lc- —— w(r)r[dr 2r drJr dr dr点:—⑴—「二—卑门;412 12(1)水泥混凝土路面荷载应力的有限元分析特点① 可以按板块的实际大小求解有限尺寸板,从而消除无限大半的假设所带来的误差 ② 可以考虑各种荷载状况(包括荷载组合和荷载位置);③ 可以考虑板的实际边界条件,如接缝的传荷能力、板和地基的脱空。

④ 可以得到整个板体的应力和位移场,从而全面了解板的受力。

(2)水泥混凝土路面荷载应力的有限元分析结果4、弹性地基双层板的荷载应力分析(1) 上下层完全分离(2) 上下层完全结合5、水泥混凝土路面的温度应力分析(1) 胀缩应力:温度均匀变化时产生 (2) 无限大板的翘曲应力板内任一点在温差影响下的应变:板中部受到地基摩阻力作用,板中心点不产生平面位移,£ x=£y=O,因此:板纵向边缘中部或窄长板,£ x= 0 ,b y=0,因此:(3) 有限尺寸板的翘曲应力当气温变化较快时,由于混凝土板导热性能差,在板内产生温度差,当气温升高时板中部有隆起趋势,当 气温降低时板边缘和角隅有翘起趋势。

由于板的自重、地基反力和相邻板的约束作用,使部分翘曲变形受阻,从 而使板内产生应力,这种应力即称为水泥混凝土板的翘曲应力。

威斯特卡德对文克勒地基的作进一步假定来计算温度应力:1)温度沿板断面呈线性变化;基始终保持接触;3)不计板自重。

(4) 温度线性分布时翘曲应力温度沿板断面呈线性变化:板边中点:2) 板与地弹性半空间体地基时:(5)温度非线性分布时翘曲应力计算对于较厚的板,采用温度沿板断面呈直线分布的假设,即按板顶和板底的温度差确定的温度梯度计算的温度翘曲应力,会得到偏大的温度翘曲应力值。

为此,应考虑由于温度的非线性分布而引起的内应力。

我国规范的 温度应力计算:第四节路面结构的可靠度1、结构的极限状态整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求,的极限状态2、结构的极限状态分类(1 )承载力极限状态:结构或结构构件达到最大承载力,岀现疲劳破坏或不适于继续承载的变形。

(2)正常使用极限状态:结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。

3、结构可靠性的含义其中:―或2cos4 Asin 2九+smh 2A计算- •时, 计算:时,此特定状态称为该功能成预定功能的能力。

其功能要求为:(1)安全性;(2)适用性;(3 )耐久性。

当结构或构件超过承载能力极限状态,就可能产生以下后果:( 1 )由于材料强度不够而破坏,或因疲劳而破坏;(2 )产生过大的塑性变形而不能继续承载,结构或构件丧失稳定;(3)结构转变为机动体系。

超过这一极限状态,结构或其构件就不能满足其预定的安全性要求。

结构的功能要求:(1 )安全性:结构应能承受在正常施工和正常使用的情况下可能岀现的各种作用,在设计规定的偶然事件发生时及发生后,结构仍能保持必需的整体稳定性,不致发生倒塌。

(2)适用性:结构在正常使用期间应具有良好的工作性能。

如,不发生过大变形、振幅、过宽裂缝等,以免影响正常使用。

(3)耐久性:结构在正常使用和正常维护条件下应具有足够的耐久性能,以保证结构能够正常使用到预定的设计使用期限。

4、正态分布概率密度曲线有三个数字特征(1)平均值(2)标准差£7 =1-17(3)变异系数£7 =7(4)正态分布的概念①正态分布的概率密度函数:②①越大,曲线越扁平,随机变量分布越分散。

5、结构上的“作用”(1)直接作用:是指直接以力的不同集结形式(集中力或均布力)施加在结构上的作用,通常也称为荷载。

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