【正文】 最大溫度梯度時(shí)混凝土板的溫度翹曲應(yīng)力計(jì)算為：溫度疲勞應(yīng)力系數(shù)：系數(shù)公路自然區(qū)劃ⅡⅢⅣⅤⅥⅦabc 溫度疲勞應(yīng)力為： 應(yīng)力驗(yàn)算變異水平等級(jí)目標(biāo)可靠度95908580低中高目標(biāo)可靠度為90%，查可靠度系數(shù)表可得：確定可靠性系數(shù)：r= 因而，所選普通混凝土面層厚度（）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。所以，溫度疲勞應(yīng)力的計(jì)算公式為： 式中：——最大溫度梯度時(shí)混凝土板的溫度應(yīng)力（Mpa） ——混凝土的線膨脹系數(shù),通?？扇椤炷翉澙瓘椥阅Ａ浚∕pa）；h——混凝土板的厚度（cm）；——所在地的混凝土面板的最大溫度梯度。考慮設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力累計(jì)疲勞作用的疲勞應(yīng)力系數(shù) ?？v縫為設(shè)拉桿的平縫或縮縫時(shí)，(剛性和半剛性基層取低值，柔性基層取高值)；不設(shè)拉桿的平縫或自由邊時(shí)，； ——考慮設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)荷載應(yīng)力的累積疲勞作用的疲勞應(yīng)力系數(shù)； ——設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軸載累積作用次數(shù)（次）； ——考慮超載和動(dòng)載等因素對(duì)路面疲勞損壞的綜合影響系數(shù)。a,b——與有關(guān)的回歸系數(shù)計(jì)算?！?基層和底基層或墊層的當(dāng)量彎曲剛度(MNm)。—— 基層和底基層或墊層的回彈模量(MPa) 。— —路床頂面的回彈模量(MPa)。初擬路面結(jié)構(gòu)（方案二）根據(jù)路基土質(zhì)和水溫狀況，路面材料的性質(zhì)與供應(yīng)情況以及交通的繁重程度初擬路面結(jié)構(gòu)為： 面層 水泥混凝土 280mm 基層 水泥穩(wěn)定粒料 220mm E1=1500MPa 墊層 石灰土粉煤灰土 150mm E2=600MPa，長5m。第三節(jié) 新建普通水凝混凝土路面方案的電算過程附圖交通量年增長率分段數(shù)據(jù)水凝混凝土路面基（墊）層參數(shù)水凝混凝土路面交通與車輛參數(shù)新建單層水泥混凝土路面設(shè)計(jì) 公 路 等 級(jí) : 一級(jí)公路 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) : 一級(jí)公路 變異水平的等級(jí) : 中 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 標(biāo)準(zhǔn)軸載 0 0 1 100 0 0 0 0 6812 序號(hào) 分段時(shí)間(年) 交通量年增長率 1 5 12 ％ 2 25 7 ％ 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 混凝土彎拉強(qiáng)度 5 MPa 混凝土彎拉模量 30000 MPa 混凝土面層板長度 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 1500 2 石灰土 200 500 3 土基 基層頂面當(dāng)量回彈模量 ET= MPa HB= 280 r= .774 SPS= .84 SPR= BX= .53 STM= KT= .51 STR= .99 SCR= GSCR= RE= % 設(shè)計(jì)車道使用初期標(biāo)準(zhǔn)軸載日作用次數(shù) : 6812 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) :特重交通等級(jí) 基層頂面當(dāng)量回彈模量 : MPa 混凝土面層設(shè)計(jì)厚度 : 280 mm 驗(yàn)算路面防凍厚度 : 路面最小防凍厚度 400 mm 新建基(墊)層總厚度 400 mm 驗(yàn)算結(jié)果表明, 路面總厚度滿足路面防凍要求 新建基(墊)層及土基頂面竣工驗(yàn)收彎沉值計(jì)算 新建基(墊)層的層數(shù) : 2 標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 : BZZ100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 1500 2 石灰土 200 500 3 土基 第 1 層頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= ()(根據(jù)“瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范”公式計(jì)算) LS= ()(根據(jù)“基層施工技術(shù)規(guī)范”公式計(jì)算) 第 2 層頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 142 ()(根據(jù)“瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范”公式計(jì)算) LS= ()(根據(jù)“基層施工技術(shù)規(guī)范”公式計(jì)算) 土基頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= ()(根據(jù)“路基路面測試規(guī)程”公式計(jì)算) LS= ()(根據(jù)“基層施工技術(shù)規(guī)范”公式計(jì)算) 最后得到路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果如下: 水泥混凝土面層 280 mm 水泥穩(wěn)定粒料 200 mm 石灰土 200 mm 土基 第4節(jié) 新建混凝土層面結(jié)構(gòu)圖第5節(jié) ——考慮溫度沿板厚的非線性分布的溫度應(yīng)力系數(shù)。根據(jù)公路等級(jí)，考慮偏載和動(dòng)載等因素對(duì)路面疲勞損壞的綜合影響系數(shù)kc=（）荷載疲勞應(yīng)力計(jì)算為： 溫度疲勞應(yīng)力的計(jì)算 最大溫度梯度計(jì)算值公路自然區(qū)劃Ⅱ，ⅤⅢⅣ，ⅥⅦ~~~~℃/cm，板長,查表可得溫度應(yīng)力系數(shù)溫度應(yīng)力系數(shù)Bx圖混凝土路面板內(nèi)的溫度梯度歷經(jīng)著周期性的日變化和年變化，溫度引起的板內(nèi)應(yīng)力也相應(yīng)的變化，對(duì)板產(chǎn)生疲勞損耗。 綜合影響系數(shù)交通等級(jí)特重重中等輕 因縱縫為設(shè)拉桿平縫，接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)kr=。 荷載疲勞應(yīng)力的計(jì)算普通混凝土面層的相對(duì)剛度半徑： 考慮行車荷載重復(fù)作用疲勞損耗的荷載應(yīng)力，標(biāo)準(zhǔn)軸載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載疲勞應(yīng)力由下式計(jì)算： 式中：——標(biāo)準(zhǔn)軸載在臨界荷位處產(chǎn)生的未考慮接縫傳荷能力的荷載應(yīng)力（Mpa）； ——考慮接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)?！?基層和底基層或墊層的厚度(m)?！?基層和底基層或墊層的當(dāng)量厚度(m)算?！?基層和底基層或墊層的當(dāng)量回彈模量(MPa)。確定基層頂面的當(dāng)量回彈模量 式中：— —基層頂面的當(dāng)量回彈模量(MPa)。縱縫為設(shè)拉桿平縫，橫縫為設(shè)傳力桿的假縫。公路等級(jí)縱縫邊緣處高速公路、一級(jí)公路~二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)公路行車道寬7m~行車道寬7m~所以： =（次）20000000 故交通等級(jí)為特重交通交通等級(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(104) ＞2000 10020003 100 ＜3 第2節(jié) NS——100KN的單軸雙輪組標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)； Pi ——單軸單輪、單軸雙輪組、雙軸雙輪組或三軸雙輪組軸型i級(jí)軸載的總重(KN)； n——軸型和軸載級(jí)位數(shù)； Ni——各類軸型i級(jí)軸載的作用次數(shù)； δi——軸輪型系數(shù)，單軸雙輪組時(shí)， δi =1；單軸單輪、雙軸雙輪組、三軸雙輪組分別按相應(yīng)公式計(jì)算。 利用當(dāng)?shù)亟煌坑^測和統(tǒng)計(jì)資料，獲得所設(shè)計(jì)公路的的 車型、軸型和軸載組成數(shù)據(jù)，分析計(jì)算設(shè)計(jì)車道使用初期的標(biāo)準(zhǔn)軸載日作用次數(shù)。水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)方案的選定 設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)累積當(dāng)量軸次的計(jì)算 調(diào)查、預(yù)測確定初期交通量和交通組成，以及設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)交通量的年平均增長率。對(duì)于瀝青混凝土面層： 對(duì)于無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料類： 對(duì)于無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒土類： 細(xì)粒式瀝青混凝土層底容許拉應(yīng)力計(jì)算：中粒式瀝青混凝土層底容許拉應(yīng)力計(jì)算：粗粒式瀝青混凝土層底容許拉應(yīng)力計(jì)算：水泥穩(wěn)定砂礫層底容許拉應(yīng)力計(jì)算：水泥石灰穩(wěn)定土層底容許拉應(yīng)力計(jì)算：交通量年增長率分段數(shù)據(jù)瀝青路面車輛與交通量參數(shù)瀝青路面材料參數(shù)瀝青路面設(shè)計(jì)程序軸載換算及設(shè)計(jì)彎沉值和容許拉應(yīng)力計(jì)算序號(hào) 車型 名稱 前軸重(kN)后軸重(kN) 后軸數(shù) 后軸輪組數(shù) 后軸距(m)交通量1 躍進(jìn)NJ131 1 雙輪組 460 2 三菱T653B 48 1 雙輪組 180 3 黃河JN162A 1 雙輪組 360 4 漢陽HY480 70 95 2 雙輪組 3 120 5 鞍山AS9170 2 雙輪組 3 170 設(shè)計(jì)年限 15 車道系數(shù) .5 序號(hào) 分段時(shí)間(年) 交通量年增長率 1 5 12 ％ 2 10 7 ％ 當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí) : 路面竣工后第一年日平均當(dāng)量軸次 : 1516 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上累計(jì)當(dāng)量軸次 : 8193618 當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí) : 路面竣工后第一年日平均當(dāng)量軸次 : 1776 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上累計(jì)當(dāng)量軸次 : 9598855 公路等級(jí) 一級(jí)公路 公路等級(jí)系數(shù) 1 面層類型系數(shù) 1 基層類型系數(shù) 1 路面設(shè)計(jì)彎沉值 : () 層位 結(jié) 構(gòu) 層 材 料 名 稱 劈裂強(qiáng)度(MPa) 容許拉應(yīng)力(MPa) 1 細(xì)粒式瀝青混凝土 .47 2 中粒式瀝青混凝土 1 .33 3 粗粒式瀝青混凝土 .8 .24 4 水泥穩(wěn)定砂礫 .6 .29 5 水泥石灰穩(wěn)定