水泥混凝土轮迹带的设计方法

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1、水泥混凝土轮迹带的设计方法【摘要】水泥混凝土轮迹路面板的设计，应该根据当地交通条件，结合当地环境条件和材料供应情况，选择水泥混凝土轮迹路面的结构层次，做出能够给混凝土面层以均匀支撑、能够承受预期交通荷载作用、提供良好使用性能的水泥混凝土轮迹道路的路面结构，并且应达到工程经济合理、方便施工的目的。　　【关键词】水泥混凝土；轮迹带；设计方法　　entdesignentalconditionsandmaterialavailability，selectcementconcretepavementhierarchyadetogiveauniformsurfacelayero

2、fconcretesupport，abletoanceofcementconcreteroadpavementstructureical，convenientforconstructionpurposes.　　【Keyentconcrete；ethod　　水泥混凝土轮迹路面板的设计，与普通水泥混凝土路面设计不完全相同。由于轮迹带路面板的宽度较小，一般在1.0m以下；可用的板长变化范围较大，一般可在1.5～3.0m范围内取值，因此在荷载的作用下板的受力状况与全幅水泥混凝土路面有很大的不同，且板长的变化对荷载应力的影响较大，因而对荷载应力的影响因素比全幅混凝土路面板要多

3、，所以全幅水泥混凝土路面的设计中荷载应力的计算不适用于轮迹道路。　　由于水泥混凝土轮迹带路面板与全幅水泥混凝土路面所用材料相同，材料的参数都是一致的，所以材料在板内应力的重复作用下，其疲劳损耗是相同的；温度应力只与材料参数、板的尺寸、环境条件有关，因此温度疲劳应力的计算与全幅水泥混凝土路面相同。在轮迹道路的设计，中荷载应力疲劳系数和温度疲劳应力的计算，参照《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTGD40-2002）。　　1.轮迹带路面板尺寸的设计　　1.1设计控制指标的确定。　　（1）由于混凝土的抗弯拉强度比抗压强度低的多，在车轮荷载的作用下，当弯拉应力超过混凝土的极限

4、抗拉强度时，混凝土板便产生断裂破坏。且在车轮荷载的重复作用下，由于混凝土的疲劳损耗，混凝土板会在低于其抗弯拉强度时产生破坏。此外，混凝土路面板的疲劳破坏，不仅与荷载重复作用次数有关，而且与温度周期性变化产生的温度翘曲应力的重复作用有关。为使路面能经受住车轮荷载的多次重复作用，抵抗温度翘曲应力，混凝土板必须具有足够的抗弯拉强度。　　（2）路面板为防止两种因素综合作用产生的疲劳开裂，必须使荷载疲劳应力σp与温度疲劳应力σt之和，不超过混凝土的抗弯拉强度fcm，即γγ（σp+σt）fcm。γγ考虑结构和材料变异性的可靠度系数。根据《公路水泥混凝土路面设计规范》，取目标可靠

5、度为80%，变异水平等级为高级时的可靠度系数为1.09，因此，取混凝土板的疲劳弯拉应力为控制指标。　　1.2设计参数的研究。　　首先，轴载换算方法，参考《公路水泥混凝土路面设计规范》计算方法确定；然后，由于水泥混凝土轮迹道路等级较低，一般只设一层基层，因此当量回弹模量按下式计算。　　1.3荷载疲劳应力计算方法研究。　　（1）荷载疲劳应力，相当于标准轴载作用在临界荷位处所产生的应力在设计使用期内引起的累计疲劳损耗。轮迹带的宽度，是根据当地行使车辆的轮迹分布确定的，为满足各种轮迹分布条件下的设计要求，我们取轮迹带宽70cm、80cm、90cm、100cm分别建立有限元模

6、型进行计算，在宽度确定的情况下，水泥混凝土板的板底拉应力，与板的长度、厚度、水泥混凝土模量、基层顶面当量回弹模量有关。　　（2）对于水泥混凝土轮迹路面而言，只有无传力杆的横向裂缝，纵缝为自由边，接缝的传荷依靠的是横缝处集料间的嵌锁作用，且随接缝的宽度和基层的刚度而变化。由于轮迹带较窄，所以接缝的宽度一般小于1.0m，且水泥混凝土轮迹路面的基层通常刚度较小，导致了传荷能力较弱。综合上述因素【摘要】水泥混凝土轮迹路面板的设计，应该根据当地交通条件，结合当地环境条件和材料供应情况，选择水泥混凝土轮迹路面的结构层次，做出能够给混凝土面层以均匀支撑、能够承受预期交通荷载作用、

7、提供良好使用性能的水泥混凝土轮迹道路的路面结构，并且应达到工程经济合理、方便施工的目的。　　【关键词】水泥混凝土；轮迹带；设计方法　　entdesignentalconditionsandmaterialavailability，selectcementconcretepavementhierarchyadetogiveauniformsurfacelayerofconcretesupport，abletoanceofcementconcreteroadpavementstructureical，convenientforconstructionpurposes