【正文】 計(jì)作用次數(shù)分為 4級(jí)，即特重交通、重交通、中等交通和輕交通四個(gè)等級(jí)。具體分級(jí)如下表。 交通分級(jí) 特重 重 中等 輕 設(shè)計(jì)車道標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)Ne / 410 ? 2021 100~2000 3~100 ＜ 3 由高速公路的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為 30年，安全等級(jí)為一級(jí)。取臨界荷載處的車輛輪跡橫向分布系數(shù)取 ，交通量年平均增長(zhǎng)率 % 。 則計(jì)算得到設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 期內(nèi)設(shè)計(jì)車道標(biāo)準(zhǔn)荷載累計(jì)作用次數(shù)為： ? ?? ??? ? 11365 ???tSe NN = ? ?? ? 11365 30 ????? = 610? 次 由于 400萬(wàn)＜ 610? 次＜ 2021萬(wàn)次，故屬于重交通等級(jí)。 初擬路面結(jié)構(gòu) 由相應(yīng)于安全等級(jí)一級(jí)的變異水平等級(jí)為低級(jí)。根據(jù)高速公路、重交通等級(jí)和低級(jí)變異水平等級(jí)，查表得初擬普通混凝土面層厚度為 ?；鶎舆x用水泥穩(wěn)定材料，厚 ，墊層為 石灰土 穩(wěn)定土。普通混凝土板的平面尺寸為寬 ，長(zhǎng) ?？v縫為設(shè)拉桿平縫，橫縫為設(shè)傳力桿的假縫。 路面材料參數(shù)確定 取普通混凝土面層的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為 ，相應(yīng)彎拉彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值為 31GPa。 路基回彈模量取 40MPa，低劑量 石灰土 穩(wěn)定土墊層回彈模量取 500MPa，水泥穩(wěn)定粒料基層回彈模量取 1300MPa。 計(jì)算基層頂面當(dāng)量回彈模量如下： hh EhEhE X 2221 222121 ???=2222 ? ??? MPa=1012MPa 12 232131 EhEhDX ??+? ? 12211221 114????????? ?? hEhEhh= 12 33 ??? + ? ? 12 ) 1(4 ?????? =? m 3112????????? EDh X XX=3 ? = xh—— 基層和墊層的當(dāng)量厚度（ m）有關(guān)的回歸系數(shù)。 a、 b—— 與 OX EE / 有關(guān)的回歸系數(shù)。 a=[(EoEX ) ? ]=? [( 401012 ) ? ]= b= ?????????OXEE =? ??????? = 基層頂面的當(dāng)量回彈模量 Et Et = 3/1????????OXobx EEEah =? ? ? 31 401 0 1 ???????? =200MPa100MPa 普通混凝土面層的相對(duì)剛度半徑為： r= 31????????tcEE =? 3120211000???????= 荷載疲勞應(yīng)力 標(biāo)準(zhǔn)軸載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力計(jì)算為： 0 7 7 ?? ?hrps? ??? = 因縱縫為設(shè)拉桿平縫，接縫傳荷載的應(yīng)力折減系數(shù) kr =作用的疲勞應(yīng)力系數(shù) ? ? ??? ef Nk =。根據(jù)公路等級(jí)，由下表所示，考慮偏載和動(dòng)載 等因素對(duì)路面疲勞損壞影響的綜合系數(shù) Kc =。 交通條件 特重 重 中等 輕 綜合影響系數(shù) Kc 當(dāng)量回彈模量 Et /MPa 120 100 80 60 荷載疲勞應(yīng)力計(jì)算為 M P akkk pscfrpr ?????? ?? 溫度疲勞應(yīng)力 II 區(qū)最大溫度梯度取 88（℃ /m）。板長(zhǎng) 5m, ?rl/ 5/=,由圖可查普通混凝土板厚h=， Bx=。最大溫度梯度時(shí)混凝土板的溫度翹曲應(yīng)力計(jì)算為 Xgcctm BhTE2?? ?= 5 ????? ? = 溫度疲勞應(yīng)力系數(shù) kt ????????? ????????????????? ?????????? bfafk crtmtmrt ?? 計(jì)算溫度疲勞應(yīng)力為 M P ak tmttr ???? ?? 應(yīng)力驗(yàn)算 高速公路的安全等級(jí)為一級(jí)，相應(yīng)于 一級(jí)安全等級(jí)的變異水平等級(jí)為低級(jí)，目標(biāo)可靠度為 95%。再據(jù)查得的目標(biāo)可靠度和變異水平等級(jí)，查表確定可靠度系數(shù) ?r? 。 ? ????trprr ?=*（ +） = rf? = 因而，所選普通混凝土面層厚度（為 ）可以承受設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力的綜合疲勞作用。 計(jì)算機(jī)計(jì)算結(jié)果： 水泥混凝土路面設(shè)計(jì) 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 容 : 新建單層水泥混凝土路面設(shè)計(jì) 公 路 等 級(jí) : 高速公路 變異水平的等級(jí) : 低 級(jí) 可 靠 度 系 數(shù) : 面 層 類 型 : 普通混凝土面層 序 路 面 行 駛 單軸單輪 軸載 單軸雙輪 軸載 雙軸雙輪 軸載 三軸雙輪 軸載 交通量 號(hào) 車 輛 名 稱 組的個(gè)數(shù) 總重 組的個(gè)數(shù) 總重 組的個(gè)數(shù) 總重 組的個(gè)數(shù) 總重 (kN) (kN) (kN) (kN) 1 單后軸貨車 1 62 0 0 1 238 0 0 362 2 雙后軸貨車 1 1 0 0 0 0 420 3 拖 掛 車 1 1 1 0 0 100 4 拖 掛 車 1 0 0 1 0 0 320 5 拖 掛 車 1 67 0 0 0 0 1 80 行駛方向分配系數(shù) 1 車道分配系數(shù) 1 輪跡橫向分布系數(shù) .2 交通量年平均增長(zhǎng)率 ％ 混凝土彎拉強(qiáng)度 5 MPa 混凝土彎拉模量 31000 MPa 混凝土面層板長(zhǎng)度 5 m 地區(qū)公路自然區(qū)劃 Ⅱ 面層最大溫度梯度 88 ℃ /m 接縫應(yīng)力折減系數(shù) .87 基 (墊 )層類型 新建公路土基上修筑的基 (墊 )層 層位 基（墊）層材料名稱 厚度 (mm) 回彈模量 (MPa) 1 水泥穩(wěn)定粒料 200 1300 2 石灰土 150 500 3 土基 40 基層頂面當(dāng)量回彈模量 ET= MPa HB= 250 r= .712 SPS= SPR= BX= .61 STM= KT= .53 STR= SCR= GSCR= RE=3 % 設(shè)計(jì)車道使用初期標(biāo)準(zhǔn)軸載日作用次數(shù) : 2817 路面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期 : 30 年 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù) : +07 路面承受的交通等級(jí) :重交通等級(jí) 基層頂面當(dāng)量回彈模量 : MPa 混凝土面層設(shè)計(jì)厚度 : 250 mm 驗(yàn)算路面防凍厚度 : 路面最小防凍厚度 450 mm 新建基 (墊 )層總厚度 350 mm 驗(yàn)算結(jié)果表明 , 路面總厚度滿足路面防凍要求 . 通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)層厚度取整 , 最后得到路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果如下 : 普通混凝土面層 250 mm 水泥穩(wěn)定粒料 200 mm 石灰土 150 mm 土基