道路補強計算

1、6.3道路補強計算(水泥混凝土)6.3.1 軸載分析本地區(qū)交通組成情況如下表交通組成表車型前軸重后軸重后軸數(shù)后軸輪 組數(shù)后軸距(m)父通里解放CA10B19.4060.851雙一41解放CA39035.0070.151雙一43東風(fēng)EQ14023.7069.201雙一276黃河JN15049.00101.601雙一171黃河JN25355.0066.002雙<3126小客車1988交通量年增長率6.1%.舊路補強路面設(shè)計一單位雙輪組 BZZ 100KN作為標(biāo)準(zhǔn)軸載16P100軸載換算：車型P (KN)Ni/、166iNifC1100 J解放CA10B后軸60.851.00410.01解放C

2、A390后軸70.151.00430.15東風(fēng)EQ140后軸69.201.002760.76黃河JN150前軸49.00416.501710.79后軸101.601.00171220.44黃河JN253前軸55.00396.301263.50n電八一Nii 1軸載換算結(jié)果如下表所示后軸132.00 63.655x101260.04Ns= Njd6 s ij iV100J225.69注：軸載小于40KN的軸載作用不計。計算累計當(dāng)量軸次根據(jù)公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范，三級級公路設(shè)計基準(zhǔn)期為20年，安全等級為四級，輪跡橫向分布系數(shù)為0.540.62,取4=0.58 gr=5.5%,車道分配系數(shù)取1.

3、0,方向分配系數(shù)取0.5,則累計當(dāng)量軸次為:Net(Ns 0.5 1.0)1 gr-1365ngr20(225.69 0.5 1.0)1 0.055-10.055365 0.58 =832980次屬中等交通等級。6.3.2原路面層頂當(dāng)量回彈模量計算由于在柔性路面的舊路上用水泥混凝土進行補強， 需要重新計算原路面當(dāng)量回彈模量:路段一:Et1373913739=4 =52.85MPal1.209.90 .路段二:Et1373913739104 =T04 =38.52MPal2284.48路段三:Et1373913739=104=104 = 45.37 MPal；243.106.3.3路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)

4、計對水泥混凝土路面而言，基礎(chǔ)的回彈模量對路面結(jié)構(gòu)的影響并不大，同時出于對施工便利，原料采購等方面因素的考慮.故對三路段采用同一結(jié)構(gòu)進行補強采用路段二的當(dāng)量回彈模量進行設(shè)計計算初擬路面結(jié)構(gòu)補強方案：一-40cm普通水泥混凝土原路面三級公路相應(yīng)的安全等級為三級，變異水平為高根據(jù)三級公路、中等交通等級和高級變異水平等級，初擬普通混凝土面層厚度為40cm；普通混凝土板的平面尺寸為長5m,寬度為3.75m縱縫為拉桿平縫，橫縫為不設(shè)傳力桿的假縫 確定基層頂面當(dāng)量回彈模量 Es, Etc由設(shè)計資料土基回彈模量 Eo =38.52MPa普通混凝土面層設(shè)計彎拉強度：2 =5.0MPa , Ec =3.1x104

5、MPa ,泊松比為0.15,線膨脹系數(shù)% =11義10,0C。 c計算板底地基綜合回彈模量如下:0.414ExE01300Eo38.52 =169.46MPa38.52板底地基綜合回彈模量 日取為165MPa。式中：Et 一一板底地基綜合回彈模量（MPa）;Eo 一 一路床頂面的回彈模量;a 一一與&有關(guān)的回歸系數(shù)。E。普通混凝土面層的彎曲剛度 、路面結(jié)構(gòu)總相對剛度半徑按下式計算: g3cEchc31000 0.43Dc =- =- = 225.12MN m12 1 -v212 1 -0.152q =1.21DcEt )<3=1.21父迎 3 = 1.342m165計算荷載疲勞應(yīng)

6、力cp按下式，標(biāo)準(zhǔn)軸載和極限荷載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力計算為:0Ps =1.4710,r；70hc2R0.94=1.4710-1.3420.700.4- 1000.94= 0.856MPa二一 pm =1.4710，0.7-，或94=1.471011.3420700.42 1500.94= 1.254MPapmg c m普通混凝土面層，因縱縫為設(shè)拉桿的平縫，接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)kr =0.87 ,設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力累計疲勞作用的疲勞應(yīng)力系數(shù) kf nN；057 =8329800.057 =2.175,偏載和動載等因素對路面疲勞損壞影響的綜合系數(shù)（=1.00。則 c計算面層荷載疲勞應(yīng)

7、力：c-pr =krkfkc；=ps =0.87 2.175 1.00 0.856 = 1.620MPa面層最大荷載應(yīng)力：- max =krko<Dm =0.87 1.00 1.254 = 1.091MPa p I max i c pi m溫度應(yīng)力最大溫度梯度：Tg = 920C / m g由 t = L/3r = = 1.24得：3 1.342八 , sinh t cost coshtsin tCl =1 -costsin t sinht coshtsinh 1.24 cos 1.24 cosh 1.24 sin 1.24二1cos 1.24 sin 1.24 sinh 1.24 co

8、sh 1.24= 0.375Bl -1.77旭 Cl -0.131 1 -Cl i-1.7780.22 0.375-0.131 1 -0.375) = 0.166按下式計算面層最大溫度應(yīng)力:二 t,max cEchcTg2Bl =11 10" 31000 0.4 9220.166 =1.041MPakt -frt,max3 t ,max J溫度疲勞應(yīng)力系數(shù)kt,按下式（B.3.2）計算:-ct = -50 卜胡儼1041 I1-0.058 也 0.228j 1.041 - I 5.0 Jj按式（B.3.1）計算溫度疲勞應(yīng)力:仃 tr = ktat,max =0.513父 1.041 = 0.534MPa結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)校核查表3.0.1三級安全等級，低變異水平條件下，可靠度系數(shù) 工取0.84。按式(3.0.4-1)和式(3.0.4-2)校核路面結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)是否滿足要求：r 二什；=pr )=0.8