路基路面工程课程设计例题

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1、路基路面工程课程设计例题第三章水泥混凝土路面设计3.1交通分析3.1.1可靠度设计标准及变异系数范围、可靠度系数的选用3.2标准轴载作用次数的换算计算设计使用年限内的标准轴载累计作用次数Ne?p?Ns???iNi?i??100?i?l轴载换算的计算公式为：轴载换算结果表nl612按规范査表得：交通等级为重，水泥混凝土路妞的设计基准期为30年，安全等级为二级，临界荷载处的车轮轮迹横向分布系数?=0.22。交通年增长率为0.089。设计基准期内设计车道标准荷载累计作用次数为Ne?Ns?l????l?365t???1300?1?

2、0.089??1?365???0.22?13.966?106次0.08930??属于重交通等级5.0普通混凝土设计弯拉强度fr(MPa)钢纤维混凝土设计弯拉强度fr(MPa6.03.3初拟路面结构查表得相应于安全等级二级的变异水平为中级。查表得初拟普通混凝土面层厚度为0.26m;基层采用水泥稳定粒料，厚0.18m;垫层为0.15m低剂量无机结合料稳定土，普通混凝土板的平尺寸为宽3.75m,长5m。纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆的假缝。3.4路面材料参数确定查表可知，取普通混凝土的巧拉强度标准值为5.0MPa,相应弯拉弹性

3、模景标3准值为31Gpa,低剂量无机绍合料稳定土垫层回弹模量取600Mpa,水泥稳定粒料基层回弹模請取1300Mpa。计算基层顶面当量回弹模量如下：2hl2El?h2E21300?0.182?600?0.152Ex???1013MPa2hl2?h20.182?0.1522?13?h?h??l?l?Elhl3?E2h2Dx??12??124?ElhlE2h2?1300?0.183?600?0.153?0.18?0.15??ll????????2.57?MN?m?1241300?0.18600?0.15???12?12D?hx

4、??x??Ex??12?2.57?????1013??0.312?m??0.45?0.45???Ex???1013??a?6.22?l?1.51????6.22?l?1.51????4.293?30??????E0??????E?b?l?1.44?x??E0??0.55?1013??l?1.44???30??0.55?0.792?E?bEt?ahxE0?x??E0??1013??4.293?0.3120.792?30???30??165?MPa?普通混凝土面层相对刚度半径rg?0.537hEc/Et?0.537?0.26?

5、31000/165?0.800m3.5荷载疲劳应力标准荷载在临界荷位处产生的荷载应力计算为：?ps?0.077r0.6h-2?0.077?0.80.6?0.26-2?0.996MPa因纵缝为设拉杆平缝，接缝传荷能力的应力折减系数kr=0.87。考虑设计基0.057准期内荷载应力累计疲劳作用的疲劳应力系数kf?Nev?13966000根?2.55。据公路等级，由表可知，考虑偏载和动载等因素对路面疲劳损坏影响的综合系数kcH.25。荷载疲劳应力计算为：？pr?krkfkc?ps?0.87?2.55?l.25?0.996?2.7

6、6MPa43.6温度疲劳应力?由表可知,IV区最大温度梯度取92C/m,板长5m,lr?5/0.8?6.25,由表可查得普通混凝土板厚0.26m,温度应力系数Bx?0.65。最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力：acEchTg21?10-5?31000?0.26?92Bx??0.65?2.4MPa2?tm?温度疲劳应力系数kt可按下式计算确定:????參參參參kt?fr??tmc?5?2.41.323?a()-b?0)-0.058?0.543?tm?fr5??2.4?式中：a、b和c一回归系数，按所在地区的公路自然区划查表

7、16-29确定，自然区划为IV区,式中a=0.841,b=0.058,c=1.323。临界荷位处的温度疲劳应力按下式计算确定：?tr?kt?tm?0.543?2.4?1.3MPa3.7检验初拟路面结构由表可得一级公路的安全等级为二级，目标可靠度为90%,相应的变异水平等级为低-屮，再由表可得可靠度系数n-1.23。水泥混凝土路面结构设计以行车荷载和温度梯度综合作用产生的疲劳断裂作为设计的极限状态，其表达式采用下式计算：rr??pr??tr??fr普通混凝土面层为，?r(?pr??tr)?1.23?(2.76?1.3)?4.

8、9938?fr?5MPa因而，拟定的面层厚度为0.26m的普通混凝土路面，可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用。第四章沥青混凝土路面设计54.1交通参数分析路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载当以设计弯沉为指标及?pi?验算沥青层层底拉应力时各级轴载换算采用N??ClC2ni??p