路面结构设计说明书研讨.doc

综 合 课 程 设 计 说 明 书 题 目：普通混凝土路面设计 院 （系）： 建筑与交通工程学院 专 业： 交通工程专业 学生姓名： ### 学 号： ###### 指导教师： *** 2012 年 9 月 2 日 目录 一、设计题目 3 二、交通分析 3 三、路面结构设计 3 (一)方案一 3 初次拟定计算 3 （1）路面材料参数确定 4 (2)荷载应力 4 (3)温度应力 5 (4)结构极限状态校核 5 (二) 、方案二 6 再次拟定计算 6 （1）路面材料参数确定 6 (2)荷载应力 7 (3)温度应力 7 (4)结构极限状态校核 8 四、课设总结 8 五、参 考 文 献 9 设计题目 公路自然区划Ⅲ区拟新建一条二级公路，路基回弹模量根据以往经验区30Mpa，采用普通混泥土路面，路面宽16m（双向四车道），设计车道使用初期标准轴载日作用次数为3100。交通量年增长系数取4%。平面尺寸设计：板长5m，板宽4m。试设计该路面厚度。 二、交通分析 由表3. 0. 1，二级公路的设计基准期为20年，安全等级为二级。由附录表A.2.4,临 界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取0.37。按式(A. 2. 4)计算得到设计基准期内设计 车道标准荷载累计作用次数: 由表3.0.7可知，属于重交通等级。 路面结构设计 、方案一 初次拟定计算 安全等级为二级路的道路对应的变异水平等级为中级，根据二级道路重交通等级和中级变异水平等级，初拟普通混凝土面层厚度为0.22m，基层选用水泥稳定碎石0.18m，垫层为0.2m石灰粉煤灰稳定土。土面层板平面尺寸取5. 0m x4m，纵缝为设拉杆平缝，横缝为不设传力杆的假缝。 （1）路面材料参数确定 取普通混凝土面层的弯拉强度标准值为5.0MPa，相应的弯拉弹性模量与泊松比为31GPa,0.15。 水泥稳定砂砾基层的弹性模量取1500MPa，泊松比取0.20 ,石灰粉煤灰底基层回弹模量取1500MPa，泊松比取0. 35。 按式(B. 2. 4-1 }一式(B. 2. 4-4 )计算板底地基综合回弹模量如下: 板底地基综合回弹模量，取为320MPa。 混凝土面层板的弯曲刚度,半刚性基层板的弯曲刚度式(B.4. 1-2)、路面结构总相对刚度半径为： (2)荷载应力 按式(B. 4. 1-2 )，标准轴载和极限荷载在临界荷位处产生的荷载应力为: 按式(B. 2.1)计算面层荷载疲劳应力 其中:应力折减系数人Kr =0.9;综合系数Kc=1.05；疲劳应力系数Kf=。 (3)温度应力 由表3.0.10，最大温度梯度取95℃／m。按B.3.3和B.5.2计算综合温度翘曲应力 和内应力的温度应力系数。 按式(B.3.2]计算面层最大温度应力: 温度疲劳应力系数Kt,，按式(B. 3. 4)计算: 按式(B. 3. 1)计算温度疲劳应力: (4)结构极限状态校核 查表3. 0. 4，二级安全等级，低变异水平条件下，可靠度系数取1.13。按式(3.0.4..1)和式(3. 0. 4-2)校核路面结构限状态是否满足要求: 拟定的由计算厚度0. 22m的普通混凝土面层和厚度0.18m的水泥稳定粒料基层组 成的路面结构不满足要求，不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，以及最重轴载在最大温度梯度时的一次作用。 因为拟定路面厚度为0.22m时不能承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用，所以需加厚路面厚度，重新拟定路面厚度，进行计算。 、方案二 再次拟定计算 安全等级为二级路的道路对应的变异水平等级为中级，根据二级道路重交通等级和中级变异水平等级，初拟普通混凝土面层厚度为0.26m，基层选用水泥稳定碎石0.18m，垫层为0.2m石灰粉煤灰稳定土。土面层板平面尺寸取5. 0m x4m，纵缝为设拉杆平缝，横缝为不设传力杆的假缝。 （1）路面材料参数确定 取普通混凝土面层的弯拉强度标准值为5.0MPa，相应的弯拉弹性模量与泊松比为31GPa,0.15。 水泥稳定砂砾基层的弹性模量取1500MPa，泊松比取0.20 ,石灰粉煤灰底基层回弹模量取1500MPa，泊松比取0. 35。 按式(B. 2. 4-1 }一式(B. 2. 4-4 )计算板底地基综合回弹模量如下: 板底地基综合回弹模