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作為標準軸載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，標準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