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文本内容:
《水泥混凝土路面工程》课程设计
一、设计资料青海某地拟建一条公路,交通调查如下解放CA10B车950辆/日,黄河JN150车200辆/日,东风EQ140车250辆/日,交通SH141车800辆/日,交通量平均增长率为7%,土质为中液限粘土,平均稠度为
1.08,土基回弹模量E0=45MPa季节性冰冻地区,冰冻深度为
1.2米详细交通组成表如下车型PiC1C2解放CA10B前轴
19.411后轴
60.8511黄河JN150前轴
49.0011后轴
101.6011东风EQ140前轴
23.7011后轴
69.2011交通SH141前轴
25.5511后轴
55.1011
二、设计内容
1、根据设计资料要求,确定路面等级和面层等级;路面等级路面等级由公路等级划分,而公路等级又由交通量确定水泥混凝土路面设计年限取20年,则由已知的“解放CA10B车950辆/日,黄河JN150车200辆/日,东风EQ140车250辆/日,交通SH141车800辆/日,交通量平均增长率为7%”,按交通量计算公式可计算出交通量=4510辆/日换算成小客车的交通量=4510*2=9020辆/日(换算系数为2)由此查公路分级与技术标准可知此公路等级为双车道的二级公路则路面等级查表相关规范可知为高级路面换算为标准轴载的作用次数轴载换算车型Pi解放CA10B前轴
19.419500后轴
60.
8519500.3400黄河JN150前轴
49.
0012000.0022后轴
101.
601200257.8276东风EQ140前轴
23.7012500后轴
69.
2012500.6913交通SH141前轴
25.5518000后轴
55.
1018000.0577由相关规范,二级公路的设计基准期为20年,安全等级为三级由相关规范横向分布系数为
0.39交通量年平均增长率7%则设计基准期内设计车道标准轴载累积作用次数为查表16-4教材P459)可知路面面层等级为重交通
2、初拟路面结构由教材P477查的,初拟普通水泥混泥土路面层厚度为h=
0.26m基层选用水泥稳定碎石(水泥用量为5%),厚为h1=
0.22m底基层厚度为h2=
0.20m的级配碎石普通水泥混凝土板的平面尺寸宽为
3.75m长为
5.0m纵缝为设拉杆平缝,横缝为设传力杆假缝
3、材料参数的确定
(1)混泥土的设计弯拉强度与弹性模量由表16-11教材P474)取普通混泥土面层的弯拉强度标准值相应弯拉弹性模量标准值为
(2)土基的回弹模量路基回弹模量取由相关规范水泥稳定粒料基层回弹模量取,天然砂砾回弹模量取按式16-53教材P481,计算基层顶面当量回弹模量如下普通混凝土面层的相对刚度半径按相关规范计算为
4、荷载疲劳应力计算按式(16-52aP481),标准轴载在临界荷位处产生的荷载应力计算为因纵缝为设拉平缝,接缝传荷能力的应力折减系数考虑设计基准期内荷载应力累计疲劳作用的疲劳应力系数根据公路等级,由《公路水泥砼路面设计规范JTGD40-2002》附录B,考虑偏载和动载等因素对路面疲劳损坏影响的综合系数按式(B.
1.2),荷载疲劳应力计算为
5、温度疲劳应力由相关规范,VII区最大温度梯度区98℃/板长,由相关规范可查普通混凝土板厚按相关规范,最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力计算为温度疲劳应力系数,由相关规范可得,自然区划为VII区,式中a=
0.834b=
0.052c=
1.
270.按相关规范计算为再由相关规范计算温度疲劳应力为
6、可靠度计算查相关规范,二级公路的安全等级为三级,相应于三级安全等级的变异水平等级为中级,目标可靠度为85%,再根据查的目标可靠度变异水平等级,查相关规范,确定可靠度系数,按式相关规范因而所选的普通混凝土面层厚度,可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲。