第14章水泥混凝土路面設(shè)計(jì)

會(huì)計(jì)學(xué)1第14章水泥混凝土路面設(shè)計(jì)14.1彈性地基板理論第14章水泥混凝土路面設(shè)計(jì)水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)→支撐于彈性地基上的小撓度彈性薄板地基模型：1.溫克勒（Winkler）地基模型（稠密液體地基、彈簧地基）→地基反應(yīng)模量k。2.彈性固體地基模型（彈性半空間體地基）→彈性模量E0和泊松比μ03.巴斯特納克（Pasternak）地基模型→地基反應(yīng)模量k和剪切模量G

介于Winkler地基和半空間地基之間的過渡模型。第1頁/共42頁14.2水泥混凝土路面荷載應(yīng)力分析第14章水泥混凝土路面設(shè)計(jì)小撓度彈性薄板基本假定：（1）垂直于中面方向的應(yīng)變?chǔ)舲極其微小，可以忽略不計(jì)。（2）垂直于中面的法線，在彎曲變形前后均保持為直線并垂直于中面，因而無橫向剪切應(yīng)變。（3）中面上各點(diǎn)無平行于中面的位移。板撓曲面微分方程板與地基的聯(lián)系基本假定：

1）在變形過程中，板與地基的接觸面始終吻合，即板面與地基表面的豎向位移是相同的。

2）在板與地基的接觸面之間沒有摩阻力（可以自由滑動(dòng)），即接觸面上的剪應(yīng)力視為零。第2頁/共42頁14.2水泥混凝土路面荷載應(yīng)力分析第14章水泥混凝土路面設(shè)計(jì)

從板上割取長和寬各為dx和dy，高為h的單元，根據(jù)單元的平衡條件（∑Z=0,∑Ｍy=0，∑Ｍx=0）可導(dǎo)出當(dāng)板表面作用豎向荷載p，地基對板底面作用豎向反力q時(shí)，板中心撓曲面的微分方程為：第3頁/共42頁14.2水泥混凝土路面荷載應(yīng)力分析第14章水泥混凝土路面設(shè)計(jì)在求得板的撓度W解后，即可由下式計(jì)算板的應(yīng)力：第4頁/共42頁14.2水泥混凝土路面荷載應(yīng)力分析第14章水泥混凝土路面設(shè)計(jì)溫克勒地基板的荷載應(yīng)力分析溫克勒地基：1.荷載作用于板中(荷位①)，荷載中心處板底最大彎拉應(yīng)力：2.荷載作用于板邊緣中部(荷位②)，荷位下板底的最大彎拉應(yīng)力：3.荷載作用于板角隅(荷位③)，最大拉應(yīng)力產(chǎn)生在板的表面離荷載圓中心為X1的分角線上:為板的相對剛度半徑:第5頁/共42頁14.2水泥混凝土路面荷載應(yīng)力分析第14章水泥混凝土路面設(shè)計(jì)彈性半空間地基板的荷載應(yīng)力分析彈性半空間地基：彈性半空間體地基上作用任意豎向軸對稱荷載q(r)時(shí)，其表面的撓度為：對于外荷載與彈性地基板本身均屬于軸對稱的情況下：第6頁/共42頁14.2水泥混凝土路面荷載應(yīng)力分析第14章水泥混凝土路面設(shè)計(jì)彈性半空間地基板的荷載應(yīng)力分析

彈性半無限地基的荷載應(yīng)力計(jì)算理論對于荷載作用于板邊、板角隅處，以及有限尺寸的矩形板，在不同組合的輪載作用于板上任何位置時(shí)，均無法解決。第7頁/共42頁14.2水泥混凝土路面荷載應(yīng)力分析第14章水泥混凝土路面設(shè)計(jì)荷載應(yīng)力的有限元分析方法

有限元方法是將一個(gè)連續(xù)結(jié)構(gòu)，離散成有限個(gè)單元體，這些單元體在結(jié)點(diǎn)處互相鉸結(jié)，把荷載簡化到節(jié)點(diǎn)上，計(jì)算在外荷載作用下各結(jié)點(diǎn)的位移，進(jìn)而計(jì)算各單元體的應(yīng)力和應(yīng)變。用離散體的解答近似代替原連續(xù)體解答。步驟：①結(jié)構(gòu)的離散化②選擇位移模式③分析單元的力學(xué)特性④建立結(jié)構(gòu)總體平衡方程⑤求解未知節(jié)點(diǎn)位移⑥計(jì)算應(yīng)力并整理結(jié)果第8頁/共42頁14.3水泥混凝土路面溫度應(yīng)力分析第14章水泥混凝土路面設(shè)計(jì)脹縮應(yīng)力當(dāng)氣溫緩慢變化時(shí)，板內(nèi)溫度均勻升降，則面板沿?cái)嗝娴纳疃染鶆蛎浛s。設(shè)x為板的縱軸，y為板的橫軸。如有一平面尺寸很大的板，在溫差影響下板內(nèi)任一點(diǎn)的應(yīng)變?yōu)椋好姘迕浛s完全受阻時(shí)所產(chǎn)生的應(yīng)力為：第9頁/共42頁14.3水泥混凝土路面溫度應(yīng)力分析第14章水泥混凝土路面設(shè)計(jì)脹縮應(yīng)力在混凝土板內(nèi)設(shè)置接縫后，板被化分為有限尺寸的板塊。這時(shí)因變形受阻而產(chǎn)生的板內(nèi)最大應(yīng)力出現(xiàn)于板長的中央，其值可近似按下式計(jì)算：板劃分為有限尺寸板塊后，因收縮而產(chǎn)生的應(yīng)力很小，可不予考慮。第10頁/共42頁14.3水泥混凝土路面溫度應(yīng)力分析第14章水泥混凝土路面設(shè)計(jì)翹曲應(yīng)力

由于混凝土板、基層和土基的導(dǎo)熱性能較差，當(dāng)氣溫變化較快時(shí)，板頂面與底面產(chǎn)生溫度差，從而使板頂面與底面的脹縮變形大小也就不同。當(dāng)氣溫升高時(shí)，板頂面溫度較其底面高，板頂膨脹變形較板底的大，則板中部隆起；相反，當(dāng)氣溫下降時(shí)，板頂面溫度較其底面低，板頂收縮變形較板底的大，因而板的邊緣和角隅翹起。由于板的自重、地基反力和相鄰板的鉗制作用，使部分翹曲變形受阻，從而使板內(nèi)產(chǎn)生翹曲應(yīng)力。由氣溫升高引起的板中部隆起受到限制時(shí)，板底面出現(xiàn)拉應(yīng)力；而當(dāng)氣溫降低引起的板四周翹起受阻時(shí)，板頂面出現(xiàn)拉應(yīng)力。板頂面與板底面的溫度差通常表示為板的溫度梯度乘以板厚，即Δt=Tg·h。

第11頁/共42頁14.3水泥混凝土路面溫度應(yīng)力分析第14章水泥混凝土路面設(shè)計(jì)翹曲應(yīng)力

威斯特卡德對溫克勒地基板作了如下假設(shè)：溫度沿板斷面呈直線變化、板和地基始終保持接觸，不計(jì)板自重。對有限尺寸板，沿板長（L）和板寬（B）方向的翹曲應(yīng)力分別為：第12頁/共42頁14.3水泥混凝土路面溫度應(yīng)力分析第14章水泥混凝土路面設(shè)計(jì)翹曲應(yīng)力

按照文克勒地基板計(jì)算翹曲應(yīng)力的假設(shè)，采用有限元法來計(jì)算彈性半空間體地基上板的翹曲應(yīng)力。板中部：板邊緣中部：Bx（或By）——溫度應(yīng)力系數(shù)。第13頁/共42頁14.4水泥混凝土路面板厚計(jì)算第14章水泥混凝土路面設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)參數(shù)荷載疲勞應(yīng)力計(jì)算溫度疲勞應(yīng)力計(jì)算板厚確定步驟第14頁/共42頁設(shè)計(jì)內(nèi)容與標(biāo)準(zhǔn)第14章水泥混凝土路面設(shè)計(jì)（1）路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)根據(jù)該路的交通情況，結(jié)合當(dāng)?shù)丨h(huán)境氣候條件和材料供應(yīng)情況綜合考慮。包括各層的結(jié)構(gòu)類型、彈性模量和厚度的確定。（2）混凝土面板厚度設(shè)計(jì)混凝土面板厚度設(shè)計(jì)，應(yīng)按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求，確定滿足設(shè)計(jì)年限內(nèi)使用要求所需的混凝土面層的厚度。（3）混凝土面板的平面尺寸與接縫設(shè)計(jì)根據(jù)混凝土面層板內(nèi)產(chǎn)生的荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力作出板的平面尺寸設(shè)計(jì)，布設(shè)各類接縫的位置，設(shè)計(jì)接縫的構(gòu)造，并采取有效措施提高接縫的傳荷能力。（4）路肩設(shè)計(jì)高速公路和一級(jí)公路中間帶的路緣帶和路肩的結(jié)構(gòu)應(yīng)與行車道的混凝土路面相同，并與行車道部分的混凝土面板澆筑成整體。路肩可采用水泥混凝土面層或?yàn)r青混合料面層，其基（墊）層結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足行車道路面結(jié)構(gòu)和排水的要求。（5）普通混凝土路面配筋設(shè)計(jì)普通混凝土路面板較長或交通量較大、地基有不均勻沉降或板的形狀不規(guī)則時(shí)，可沿板的自由邊緣加設(shè)補(bǔ)強(qiáng)鋼筋，在角隅處加設(shè)發(fā)針形鋼筋或鋼筋網(wǎng)，以阻止可能出現(xiàn)的裂縫。第15頁/共42頁設(shè)計(jì)參數(shù)第14章水泥混凝土路面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載與軸載換算交通分級(jí)和累計(jì)作用次數(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)的變異性和路面結(jié)構(gòu)的可靠度基層頂面的當(dāng)量回彈模量水泥混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度第16頁/共42頁標(biāo)準(zhǔn)軸載與軸載換算第14章水泥混凝土路面設(shè)計(jì)以軸重100kN的單軸-雙輪組荷載作為標(biāo)準(zhǔn)軸載。不同軸-輪型和軸載的作用次數(shù)，可按等效疲勞損壞原則換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)。第17頁/共42頁交通分級(jí)和累計(jì)作用次數(shù)第14章水泥混凝土路面設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)設(shè)計(jì)車道的標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)Ne：第18頁/共42頁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)的變異性和路面結(jié)構(gòu)的可靠度第14章水泥混凝土路面設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu)的可靠度是指在規(guī)定的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期（設(shè)計(jì)使用期）內(nèi)，在規(guī)定的交通和環(huán)境條件下，路面使用性能滿足預(yù)定水平要求的概率。目標(biāo)可靠度是所設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu)應(yīng)具有的可靠度水平。選定較高的目標(biāo)可靠度，在各設(shè)計(jì)參數(shù)的變異水平不變時(shí)，所設(shè)計(jì)的路面厚度較大，初期建設(shè)費(fèi)用較高，但使用期間的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用和車輛運(yùn)行費(fèi)用較低；若選定較低的目標(biāo)可靠度，則所設(shè)計(jì)的路面結(jié)構(gòu)較薄，初期修建費(fèi)用可以降低，但使用期間的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用和車輛運(yùn)行費(fèi)用將會(huì)提高。第19頁/共42頁基層頂面的當(dāng)量回彈模量第14章水泥混凝土路面設(shè)計(jì)

混凝土面板下的地基包括路基和根據(jù)需要設(shè)置的墊層與基層，其整體路面結(jié)構(gòu)為彈性多層體系。分析板內(nèi)荷載應(yīng)力時(shí)，應(yīng)將多層體系換算為半無限體，以其頂面的當(dāng)量回彈模量作為半無限地基的模量值。1）新建公路基層頂面的當(dāng)量回彈模量值第20頁/共42頁基層頂面的當(dāng)量回彈模量第14章水泥混凝土路面設(shè)計(jì)2）原有柔性路面頂面的當(dāng)量回彈模量值

在原有柔性路面上鋪筑水泥混凝土路面時(shí)，應(yīng)通過承載板試驗(yàn)確定原有柔性路面頂面的當(dāng)量回彈模量Et；如用汽車實(shí)測路段的回彈彎沉值，可按柔性路面舊路補(bǔ)強(qiáng)法中的計(jì)算方法確定計(jì)算回彈彎沉值l0后，確定其基層頂面的當(dāng)量回彈模量Et：l0——以后軸重100kN的車輛測得的計(jì)算回彈彎沉值（1/100mm）。第21頁/共42頁水泥混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度第14章水泥混凝土路面設(shè)計(jì)

水泥混凝土路面以彎拉強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)控制指標(biāo)，取28d齡期的15×15×55cm的水泥混凝土梁式試件，用三分點(diǎn)加載試驗(yàn)方法確定。設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度必須滿足規(guī)范規(guī)定的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)的要求。同時(shí)，為保證路面有較高的耐久性、耐磨性和抗凍性?；炷恋目箟簭?qiáng)度不應(yīng)低于30～35MPa。第22頁/共42頁荷載疲勞應(yīng)力第14章水泥混凝土路面設(shè)計(jì)臨界荷位

使面層板內(nèi)產(chǎn)生最大應(yīng)力或最大疲勞損傷的一個(gè)荷載位置作為應(yīng)力計(jì)算時(shí)的臨界荷位。由于現(xiàn)行設(shè)計(jì)方法采用疲勞斷裂作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，選擇臨界荷位時(shí)應(yīng)以產(chǎn)生最大疲勞損傷的荷載位置作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，利用荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力綜合疲勞作用的疲勞方程，分析具有不同接縫傳荷能力的混凝土路面的疲勞損傷，得出其臨界荷位在板縱向邊緣中部。第23頁/共42頁荷載疲勞應(yīng)力第14章水泥混凝土路面設(shè)計(jì)荷載疲勞應(yīng)力計(jì)算

水泥混凝土板為四邊自由板時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)軸載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力考慮縱向和橫向接縫傳荷能力，修正后的荷載疲勞應(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（MPa）；——考慮接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)?？v縫為設(shè)拉桿的平縫或縮縫時(shí)，可取為0.87～0.92（剛性和半剛性基層取低值，柔性基層取高值）；縱縫為不設(shè)拉桿的平縫或自由邊時(shí)，取為1.0；——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——與混合料性質(zhì)有關(guān)的指數(shù)，普通混凝土、鋼筋混凝土、連續(xù)配筋混凝土取0.057；碾壓混凝土和貧混凝土，取0.065?！紤]偏載和動(dòng)載等因素對路面疲勞損壞影響的綜合系數(shù)，按公路等級(jí)由表14-9取用。第24頁/共42頁溫度疲勞應(yīng)力第14章水泥混凝土路面設(shè)計(jì)

在臨界荷位處的溫度疲勞應(yīng)力

——最大溫度梯度時(shí)混凝土板的溫度翹曲應(yīng)力，αc——混凝土的線膨脹系數(shù)(1/℃)，通?？扇?×10-5/℃；h

——混凝土面板厚度(cm)；Tg

——所在地混凝土面板的最大溫度梯度(℃/cm)，按表14-3取用；Bx

——綜合溫度翹曲應(yīng)力和內(nèi)應(yīng)力作用的溫度應(yīng)力系數(shù)，按板長L與板相對剛度半徑r的比值L/r和板厚h由諾謨圖確定。kt

——考慮溫度應(yīng)力累計(jì)疲勞作用的疲勞應(yīng)力系數(shù)。第25頁/共42頁水泥混凝土板厚確定第14章水泥混凝土路面設(shè)計(jì)

①收集并分析交通參數(shù)——收集日交通量和軸載組成數(shù)據(jù)，計(jì)算設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)設(shè)計(jì)車道標(biāo)準(zhǔn)軸載累積作用次數(shù)，由此確定道路的交通等級(jí)，并確定安全等級(jí)；

②初擬路面結(jié)構(gòu)——初選路面結(jié)構(gòu)層次、類型和材料組成；擬定各層的厚度、面層板平面尺寸和接縫構(gòu)造；

③確定材料參數(shù)——確定混凝土的設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度和彈性模量，基層、墊層和路基的回彈模量，基層頂面的當(dāng)量回彈模量；第26頁/共42頁水泥混凝土板厚確定第14章水泥混凝土路面設(shè)計(jì)

④計(jì)算荷載疲勞應(yīng)力和溫度應(yīng)力；

⑤檢驗(yàn)初擬路面結(jié)構(gòu)——水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以行車荷載和溫度梯度綜合作用產(chǎn)生的疲勞斷裂作為設(shè)計(jì)的極限狀態(tài)，根據(jù)可靠度系數(shù)，按下述條件檢驗(yàn)

——可靠度系數(shù)上述檢驗(yàn)條件如不符合，則重新擬定路面結(jié)構(gòu)或板的尺寸，重新計(jì)算，直到滿足為止。設(shè)計(jì)厚度依計(jì)算厚度按10mm向上取整。第27頁/共42頁14.6水泥混凝土路面加鋪層設(shè)計(jì)第14章水泥混凝土路面設(shè)計(jì)

舊混凝土路面的技術(shù)調(diào)查和結(jié)構(gòu)性能評定（1）路面的損壞狀況調(diào)查評定（2）接縫傳荷能力和板底脫空狀況調(diào)查評定（3）舊混凝土路面結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)查水泥混凝土加鋪層設(shè)計(jì)瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第28頁/共42頁舊混凝土路面的技術(shù)調(diào)查和結(jié)構(gòu)性能評定第14章水泥混凝土路面設(shè)計(jì)（1）路面的損壞狀況調(diào)查評定①原有路面結(jié)構(gòu)、寬度、厚度及路拱坡度情況；②每塊斷裂板的裂縫條數(shù)和位置，計(jì)算斷板百分率；③公路修建與養(yǎng)護(hù)的技術(shù)資料；④沿線路基排水與積水狀況，地下水位的深度，多年平均最大凍深；⑤路面板建成年度、使用年限、交通量、交通組成及其增長率。舊混凝土路面的損壞狀況采用斷板率和平均錯(cuò)臺(tái)量兩項(xiàng)指標(biāo)評定。第29頁/共42頁舊混凝土路面的技術(shù)調(diào)查和結(jié)構(gòu)性能評定第14章水泥混凝土路面設(shè)計(jì)（2）接縫傳荷能力和板底脫空狀況調(diào)查評定舊混凝土面層板的接縫傳荷能力和板底脫空狀況采用彎沉測試法調(diào)查評定。彎沉測試宜采用落錘式彎沉儀，也可采用梁式彎沉儀。kj——接縫傳荷系數(shù)；wu——未受荷板接縫邊緣處的彎沉值；wi——受荷板接縫邊緣處的彎沉值；板底脫空狀況的評定是很復(fù)雜的，目前還沒有一個(gè)公認(rèn)的方法?，F(xiàn)行規(guī)范采用在板角隅處應(yīng)用落錘式彎沉儀（FWD儀）進(jìn)行多級(jí)荷載作用下的彎沉測試，利用測定結(jié)果，可點(diǎn)繪出荷載—彎沉曲線。當(dāng)關(guān)系曲線的后延線與坐標(biāo)線的相截點(diǎn)偏離坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)，板底便可能存在脫空。這種方法僅是近似地估計(jì)。實(shí)際評定時(shí)還應(yīng)結(jié)合雨后觀察唧泥現(xiàn)象、邊緣和角隅處錘擊聽音等經(jīng)驗(yàn)方法加以綜合判斷。第30頁/共42頁舊混凝土路面的技術(shù)調(diào)查和結(jié)構(gòu)性能評定第14章水泥混凝土路面設(shè)計(jì)（3）舊混凝土路面結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)查

1）舊混凝土路面面板厚度鉆孔取芯量取2）舊混凝土的彎拉強(qiáng)度與彎拉彈性模量舊混凝土的彎拉強(qiáng)度可采用鉆孔取出的圓柱形試件進(jìn)行劈裂試驗(yàn)，通過劈裂強(qiáng)度與抗彎拉強(qiáng)度的關(guān)系式，來計(jì)算舊混凝土的彎拉強(qiáng)度

?r=0.621?sp+2.64

舊混凝土的彎拉彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值采用下式計(jì)算：第31頁/共42頁舊混凝土路面的技術(shù)調(diào)查和結(jié)構(gòu)性能評定第14章水泥混凝土路面設(shè)計(jì)（3）舊混凝土路面結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)查

3）舊混凝土路面基層頂面的當(dāng)量回彈模量標(biāo)準(zhǔn)值舊混凝土路面基層頂面的當(dāng)量回彈模量標(biāo)準(zhǔn)值，宜采用落錘式彎沉儀（標(biāo)準(zhǔn)荷載100kN、承載板半徑150mm）量測板中荷載作用下的彎沉曲線，按下式確定。

Et——基層頂面的當(dāng)量回彈模量標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)SI——路面結(jié)構(gòu)的荷載擴(kuò)散系數(shù)；w0——荷載中心處的彎沉值(μm)；w300、w600、w900——距離荷載中心300mm、600mm和900mm處的彎沉值(μm)。

采用落錘式彎沉儀的條件受到限制時(shí)，也可選擇在清除斷裂混凝土板后的基層頂面進(jìn)行梁式彎沉測量后反算：第32頁/共42頁水泥混凝土加鋪層設(shè)計(jì)第14章水泥混凝土路面設(shè)計(jì)荷載應(yīng)力分析等剛度法——將不同接觸狀況的雙層板轉(zhuǎn)換為剛度相當(dāng)?shù)膯螌影?，然后按彈性地基上的?dāng)量單層板計(jì)算荷載彎矩和應(yīng)力，再根據(jù)上、下層板的剛度計(jì)算各層所分擔(dān)的彎矩和應(yīng)力。（1）截面總剛度Dg——雙層混凝土板的截面總剛度，MN?m；Ecl、Ec2——雙層混凝土板上層和下層的彎拉彈性模量，MPa；h01、h02——雙層混凝土板上層和下層的厚度，m；ku——層間結(jié)合系數(shù)，分離式時(shí)，ku=0；結(jié)合式時(shí)，ku=1。（2）相對剛度半徑Et——基層頂面的當(dāng)量回彈模量。第33頁/共42頁水泥混凝土加鋪層設(shè)計(jì)第14章水泥混凝土路面設(shè)計(jì)（3）上層及下層板的荷載應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)軸載在臨界荷位處產(chǎn)生的分離式雙層板上層和下層的荷載應(yīng)力或者結(jié)合式雙層板下層的荷載應(yīng)力：σps1、σps2——雙層混凝土板上層和下層的荷載應(yīng)力，MPa；

hx——下層板中面至結(jié)合式雙層板中性面的距離（m）。第34頁/共42頁水泥混凝土加鋪層設(shè)計(jì)第14章水泥混凝土路面設(shè)計(jì)溫度應(yīng)力分析分析雙層混凝土路面板的溫度應(yīng)力時(shí)，采用了以下假設(shè)：①上、下層板間豎向連續(xù)，沒有夾層和脫空現(xiàn)象。②雙層板的撓度為小撓度，板截面的豎向拉壓和水平剪切變形可以忽略，且四邊自由；③兩層板均為等截面；④下層板和地基之間豎向連續(xù)，且接觸面完全光滑；⑤上、下層板的泊松比、導(dǎo)熱系數(shù)、熱膨脹系數(shù)和初始硬化溫度都相同。第35頁/共42頁水泥混凝土加鋪層設(shè)計(jì)第14章水泥混凝土路面設(shè)計(jì)溫度應(yīng)力分析分離式雙層板上層板的溫度應(yīng)力為：σtm1——分離式雙層混凝土板上層板的最大溫度翹曲應(yīng)力，MPa；Bx1——分離式雙層板的溫度應(yīng)力系數(shù)；Bx——上層混凝土板的溫度應(yīng)力系數(shù)；Cx——混凝土板的溫度翹曲應(yīng)力系數(shù)。由于上層板影響，下層板板頂?shù)娜諟夭畋认嗤搴竦膯螌影逍?，最大值出現(xiàn)時(shí)間也滯后。下層板的溫度應(yīng)力不僅小，而且最大值大多出現(xiàn)在交通量較少的夜間和傍晚，對混凝土的疲勞作用甚小，因此對于分離式雙層板下層板的溫度應(yīng)力可不予考慮。第36頁/共42頁水泥混凝土加鋪層設(shè)計(jì)第14章水泥混凝土路面設(shè)計(jì)溫度應(yīng)力分析

結(jié)合式雙層板的上層，在軸載作用下處于受壓狀態(tài)；在正溫度梯度（板頂溫度高于板底）作用下所產(chǎn)生的溫度應(yīng)力也為壓應(yīng)力，而負(fù)溫度梯度產(chǎn)生的溫度應(yīng)力較小。因而，可不考慮上層板的溫度應(yīng)力。結(jié)合式雙層混凝土板下層的最大溫度翹曲應(yīng)力：σtm2——結(jié)合式雙層混凝土板下層的最大溫度翹曲應(yīng)力（MPa）；Bx2——結(jié)合式雙層混凝土板的溫度應(yīng)力系數(shù)；Bx——混凝土板的溫度應(yīng)力系數(shù)。第37頁/共42頁水泥混凝土加鋪層設(shè)計(jì)第14章水泥混凝土路面設(shè)計(jì)板厚確定

通過初擬復(fù)合式混凝土路面上、下層板的厚度，計(jì)算雙層板的荷載疲勞應(yīng)力和溫度疲勞應(yīng)力。對于分