混凝土板應(yīng)力

中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

JTGD40-2011

公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范

2011-09-04發(fā)布 2003-12-01實施

附錄A交通荷載分析

交通調(diào)查與分析

初期年平均日貨車交通量（雙向）方向分配系數(shù)，一般0.5~0.6車道分配系數(shù)設(shè)計車道的年平均日貨車交通量（AADT）貨車交通量的年平均增長率

單向車道數(shù)123≥4車道分配系數(shù)高速公路1.000.70~0.850.45~0.600.40~0.50其他等級公路*0.50~0.750.50~0.75-軸載調(diào)查與分析各類車輛的軸型調(diào)查和軸重測定軸載當(dāng)量換算系數(shù)法車輛當(dāng)量軸載系數(shù)法車道使用初期的設(shè)計軸載日作用次數(shù)車輛輪跡橫向分布系數(shù)設(shè)計軸載累計作用次數(shù)

公路等級縱縫邊緣處高速公路、一級公路、收費站0.17~0.22二級及二級以下公路行車道寬>7m0.34~0.39行車道寬≤7m0.54~0.62軸載當(dāng)量換算系數(shù)法統(tǒng)計3000輛2軸6輪及以上車輛的軸型、次數(shù)、軸重不同軸重級位的設(shè)計軸載當(dāng)量換算系數(shù)車道使用初期的設(shè)計軸載日作用次數(shù)車輛當(dāng)量軸載系數(shù)法整車、半掛和多掛車型的軸載譜各類車輛的設(shè)計軸載當(dāng)量換算系數(shù)車道使用初期的設(shè)計軸載日作用次數(shù)標(biāo)準(zhǔn)軸載和軸載換算

標(biāo)準(zhǔn)軸載：重100kN的單軸-雙輪組荷載不同軸-輪型和軸載Pi的作用次數(shù)Ni換算公式：式中：Pij—各級軸載的總重（kN）；Niij—各類軸型各級軸載的作用次數(shù)；δi—軸-輪型系數(shù):單軸-雙輪組時， δi=1單軸-單輪時， δi=2.22×103Pi-0.43雙軸-雙輪組時，

δi=1.07×10-5Pi-0.22三軸-雙輪組時，

δi=2.24×10-8Pi-0.22

附錄B

混凝土板應(yīng)力分析及厚度計算

力學(xué)模型單層板荷載應(yīng)力單層板溫度應(yīng)力雙層板荷載應(yīng)力雙層板溫度應(yīng)力復(fù)合板應(yīng)力混凝土板厚度計算流程混凝土面層極限狀態(tài)貧混凝土或碾壓混凝土基層極限狀態(tài)力學(xué)模型彈性地基單層板模型粒料基層上混凝土面層舊瀝青路面加鋪混凝土面層彈性地基雙層板模型無機結(jié)合料類基層或瀝青類基層上混凝土面層舊混凝土路面上加鋪分離式混凝土面層復(fù)合板模型兩層不同性能材料組成的面層或基層復(fù)合板舊混凝土路面上加鋪結(jié)合式混凝土面層雙層督板層疏間接哥觸條室件單層縱板荷秤載應(yīng)晉力設(shè)計掛軸載美在臨呀界荷冷位處斬的荷柴載疲致勞應(yīng)脊力σprσps—四邊步自由刊板臨算界荷起位的械荷載療應(yīng)力kr—接縫付傳荷吐的應(yīng)序力折雞減系確數(shù)，蜻混鉛凝土淺路肩季，kr=0懷.8揚7~傘0.桑92，忍柔性甩路肩遍或土匹路肩貍，kr=淹1。kf—疲勞記應(yīng)力蛋系數(shù)kc—綜合貌系數(shù)公路等級高速公路一級公路二級公路三、四級公路kc1.151.101.051.00四邊我自由角板的踐荷載刊應(yīng)力σps式中Ps——設(shè)計禿軸載炭的單符軸重(k蚊N)；hc、Ec、vc——混凝職土面匆層板據(jù)的厚塑度(m士)、彎床拉彈高性模想量（MP蠶a）和蟻泊松致比r——混凝英土面攏層板早的相幼對剛搞度半余徑(m淺)；Dc——混凝或土面張層板狐的截肉面彎佛曲剛棟度(M喊N·帆m)；Et——板底肺地基尊當(dāng)量盛回彈馬模量貢（MP厚a)上式敬精度云，混哪凝土患板的岸相對貞剛度嗽半徑r=0拍.4俊0~喘1.雪40范圍壓內(nèi)，碗相對禍誤差抬絕大析多數(shù)敞在5%之內(nèi)蒜，見枕圖1，相擺對誤攀差的誕均方牌差為2.匹7%。若凡對板話厚作討如下衫式的慰修正侄，則桃精度菌有所灑提高向，在r=0綱.4妹0~線1.處40范圍犧內(nèi)，簽最大注相對咳誤差義小于4%，絕蜜大多鼓數(shù)在2%之內(nèi)醉，見極圖2，相溪對誤埋差的面均方騙差為0.約9%。式中——面層伴應(yīng)變庫沿層您厚非碧線性竟分布梯的修單正系乖數(shù)。圖1圖2圖1圖2本規(guī)罪范中枕路基陷土的匠彈性倒模量巴由形嶄變模恨量改古為回含彈模聰量，舌原規(guī)研范中擺為修孟正路饅面結(jié)驕構(gòu)對毛荷載護(hù)的實鍬際響嘗應(yīng)與棍理論完模型孩的分斯析結(jié)裁果之羅間差拜異，從而調(diào)存整板杏底地塑基綜剪合當(dāng)警量回國彈模耕量Et（原宮規(guī)范額中稱伯之為彎基層及頂面望當(dāng)量證回彈藏模量褲）的畏關(guān)系粗式不舉再適脆用，睛因此傻，本箱規(guī)范貨對板蜂底地烤基綜駁合當(dāng)繩量回賣彈模閥量Et不再樓修正軍，而愚對綜頃合系然數(shù)作逆了適危當(dāng)調(diào)寸整。狗應(yīng)力停計算車式中白，板蜻底地堂基的違綜合坡泊松貸比取候為0.借35。荷載棒疲勞睜?wèi)?yīng)力溝系數(shù)kf式中Ne——設(shè)計捉基準(zhǔn)勝期內(nèi)毯設(shè)計耀軸載纖累計黃作用恰次數(shù)欄；λ——材料癥疲勞盼指數(shù)蘆，普損通、碼鋼筋懲、連亭續(xù)配認(rèn)筋混昨凝土糕：λ=0拉.0參57；碾壓賢、貧妄混凝版土：λ=0燙.0拍65；ρf——鋼纖魂維的斯體積況率（%）；lf——鋼纖蛛維的塑長度祥（mm）；df——鋼纖技維的萍直徑湯（mm）。新建崇公路陣的Et式中E0——路床小頂綜趟合回條彈模請量（MP傾a）；Ex——粒料顆層的恒當(dāng)量楚回彈較模量攤（MP僑a；hx——粒料淋層的無總厚潔度（m）；n——粒料訪層的煙層數(shù)服；Ei、hi——第i結(jié)構(gòu)腸層的節(jié)回彈授模量周（MP毫a）與踏厚度(m府)。新建姻公路廉的基目層頂熊面當(dāng)瞎量回拒彈模草量雙層三層原規(guī)鵲范中否的基綢層頂余面當(dāng)挪量回肯彈模木量計跑算式梁，適他用于擺計算掘半剛敬性類麥基層冬的頂慚面當(dāng)劇量回責(zé)彈模胃量，暢當(dāng)基對、墊壯層的搜當(dāng)量掀回彈揚模量姓與路柱床回崖彈模恒量之機比小精于5時，崇精度杠較差炎。本規(guī)披范僅省限于狹換算尋粒料見層頂聯(lián)面當(dāng)框量回味彈模效量，變粒料能層的勒回彈穗模量脊與路檢床回疑彈模趴量之伙比小毅于5的場竭合較框多，者因此恭，對城近似倍計算廢式進(jìn)榆行了悠調(diào)整睜，以潤減少瞧誤差途?；貧w噴式是陰根據(jù)察單圓摟荷載造直徑0.導(dǎo)3m，層乎間連已續(xù)，革粒料革層總鞭厚度0.掘1~疏0.怖5m，粒引料層看回彈蒸模量疫與路膝床回璃彈?？蛄恐勘刃∷?0的條姜件，相按照末荷載鋤中心批點撓鐘度等記效原祖則回呈歸得滋到的己。其榜中，任路床渾、粒儲料層下的泊幟松比掏均取0.英35。舊路清面頂掘面的Et式中w0——路段圾代表屬彎沉獄值（0.漢01招mm；——路段寒彎沉條平均童值（0.妨01熄mm）；sw——路段杰彎沉糠的標(biāo)硬準(zhǔn)差悶（0.迎01桌m(xù)m）。落錘圣式彎會沉儀映（荷投載50僅kN、承率載板控半徑15砍0m賽m）中揪點彎桃沉貝克解曼梁甚（后治軸重10幕0k召N的車慣輛）佩的彎奴沉最重染軸載斜的荷繭載應(yīng)溪力——最重畫軸載Pm在四翁邊自利由板低臨界螞荷位席處產(chǎn)陡生的度最大爛荷載仔應(yīng)力仇（MP思a），體設(shè)計薪軸載Ps改為掌最重暗軸載Pm（以騰單軸羽計，kN）；kr、kc——應(yīng)力歉折減皇系數(shù)準(zhǔn)、綜牽合系閘數(shù)。單層別板溫舅度應(yīng)膛力溫度草疲勞胳應(yīng)力σtr式中:σt.ma笛x——最大昂溫度殺梯度謝時面覺層板卻產(chǎn)生浴的最聯(lián)大溫誓度應(yīng)慈力(M跟Pa頌)；kt——考慮建溫度熟應(yīng)力摧累計肺疲勞船作用嶼的溫晨度疲嫂勞應(yīng)驗力系振數(shù)。最大走溫度趨應(yīng)力σt.ma臭x式中αc——混凝粥土的洗線膨謊脹系科數(shù)，分根據(jù)辛粗集伸料的肥巖性異取用男；Tg——公路侮所在脅地50年一翁遇的詞最大構(gòu)溫度冬梯度拉；BL——綜合婆溫度副翹曲墊應(yīng)力屑和內(nèi)下應(yīng)力來的溫簡度應(yīng)膀力系況數(shù)。粗集料類型石英巖砂巖礫石花崗巖玄武巖石灰?guī)r水泥混凝土線膨脹系數(shù)10-6/?C1212111097最大竭溫度鏟梯度公路自然區(qū)劃Ⅱ、ⅤⅢⅣ、ⅥⅦ最大溫度梯度（℃/cm）0.83~0.880.90~0.950.86~0.920.93~0.98溫度澆應(yīng)力沸系數(shù)BL式中CL——混凝鎮(zhèn)土面運層板杠的溫遞度翹誘曲應(yīng)沃力系巷數(shù)；L——面層俊板的藏橫縫攔間距萬，即拒板長(m潔)；r——面層團(tuán)板的另相對之剛度忘半徑(m努)。2息3伍4菜5符6教7棵8乓9個10屯11L/馬rBxh(箏cm升)4038363432302826242220181614在溫年度應(yīng)甘力系訂數(shù)BL、翹戒曲應(yīng)辨力系亂數(shù)CL中已底記入刺材料賢徐變泛效應(yīng)妙，其陸中，謙混凝同土模躍量徐熊變系付數(shù)取0.押7，基梳層頂格面回普彈模見量徐駱變系欺數(shù)取0.曾3。E地基嫌板的礙溫度成翹曲氣應(yīng)力亡系數(shù)Ck、E地基謠板的疼溫度后翹曲椅應(yīng)力陰系數(shù)C溫度駐疲勞惹應(yīng)力螞系數(shù)kt式中at、bt和ct——回歸刑系數(shù)管，按游所在粥地區(qū)郵的公水路自謀然區(qū)煩劃確撐定。系數(shù)公路自然區(qū)劃ⅡⅢⅣⅤⅥⅦat0.8280.8550.8410.8710.8370.834bt0.0410.0410.0580.0710.0380.052ct1.3231.3551.3231.2871.3821.270雙層澆板荷肚載應(yīng)燒力Db——下層搬板的備截面豪彎曲座剛度把（MN英-m偶)；hb、Eb、vb——下層矮板的堡厚度紹（m）、垂彈性牙模量鉗（MP軟a）和向泊松許比；rg——雙層榮板的犁總相嘩對剛從度半豬徑（m)；hc、Dc——上層占板的扇厚度姓（m）和共截面編抗彎喘剛度鎮(zhèn)（MN津-m）。上層物板荷壞載應(yīng)咬力σps下層王板的棵荷載帽疲勞墳應(yīng)力σbp邁r——下層該板的糞荷載莊疲勞婚應(yīng)力紗（MP撓a）；σbp旦s——設(shè)計畫軸載Ps在下掘?qū)影宀逝R界錄荷位找處產(chǎn)玻生的羅荷載蛇應(yīng)力(M擋Pa祝)；本規(guī)遠(yuǎn)范中濱，下霞層板沒均為關(guān)分離荷式的頸，ku=0原規(guī)嶺范中底，上蝴、下仇層板圍應(yīng)力陰公式競：雙層落板溫慣度應(yīng)倘力下層讓板的悟溫度忍疲勞亦應(yīng)力挽不需斷計上層航板的晶溫度惰翹曲團(tuán)應(yīng)力塊系數(shù)CL式中ξ——與雙緩層板清結(jié)構(gòu)夸有關(guān)貪的參訓(xùn)數(shù)；rβ——層間紅接觸府狀況岸參數(shù)(m也)；kn——面層歇與基檔層之像間豎既向接慘觸剛初度，設(shè)瀝剛青混務(wù)凝土怪夾層何或隔薦離層污時，kn取30畏00究M陳Pa尼/m。兩層水地基岸上板授的溫雄度翹鞠曲應(yīng)帳力系辱數(shù)C(λ=0每.2察)下層摩板縱咸向無客縫情逮況復(fù)合莊板應(yīng)賓力面層斬復(fù)合節(jié)板彎前曲剛琴度拼,等效況厚度式中Ec1、hc1——復(fù)合碼板上錦層的洪彈性湊模量莊（MP算a）和盆厚度緞（m）；Ec2、vc2、hc2——復(fù)合欺板下盲層的址彈性擔(dān)模量色（MP幟a）、趣泊松予比和度厚度次（m）dx——面層棵復(fù)合蠅板中黎性軸詠至下偽層底持部的是距離(m愚)面層獵復(fù)合饒板的章疲勞閥溫度食應(yīng)力計算蹦面層字復(fù)合芝板的塵溫度丘應(yīng)力夾系數(shù)BL時，連面層民板厚館度hc取面兔層復(fù)才合板嘗的總盲厚度羨（hc1+hc2）。志溫度攏翹曲虜應(yīng)力思系數(shù)CL，單氏層板螺時按械式（撥）計快算，銷雙層護(hù)板時撒按條貢確定?；鶎訉脧?fù)合賠板Db0=Db1+Db2式中Db0——基層鋸復(fù)合景板的睛彎曲鐵剛度騎（MN柳-m）；Db1、Db2——基層梨和底解基層硬的彎原曲剛吵度（MN負(fù)-m）；混凝私土板寒厚度沖計算刺流程路面悅結(jié)構(gòu)拖的組嘩合設(shè)隆計，月初擬舍路面畝結(jié)構(gòu)計算閉混凝唉土面能層板捕的最盜大荷尸載應(yīng)首力、蒸荷載曾疲勞左應(yīng)力鄰、最柴大溫施度應(yīng)夢力及真溫度么疲勞嬌應(yīng)力宗。面層岡板極罵限狀翻態(tài)檢億驗貧混蟻凝土影或碾曬壓混道凝土慘為基圈層、廟下面姓層板唐時，添計算暖其荷既載疲船勞應(yīng)汗力，醒檢算凍其極躺限狀槐態(tài)。面層冰或基權(quán)層的婆極限暖狀態(tài)框不滿變足要銷求時主，改捷選混硬凝土禍面層模板厚告度或(和)整調(diào)倘基層炊類型閣或(和)厚度房誠，重丈新計肚算。計算查厚度旺加6m啞m磨損脂厚度蒼后，完按10享mm向上蝕取整銷，作昏為混疤凝土戶面層令的設(shè)置計厚杯度。附錄C有瀝涉青上姓面層尼的混危凝土收下層竹板應(yīng)引力分予析荷載笨應(yīng)力創(chuàng)分析溫度變應(yīng)力東分析0.020.040.060.080.100.120.140.160.180.20溫度梯度修正系數(shù)ξt1.130.960.820.700.590.510.430.370.310.27材料緣瑞性能濤參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)荷值凍85豬%分爸位值混凝徐土試縫配強也度式中機：fr設(shè)計邀標(biāo)準(zhǔn)居值；s試驗峰樣本鉛標(biāo)準(zhǔn)絹差；t保證榆率系候數(shù)，唇樣本易數(shù)n和判犧別概痛率p有關(guān)保證恰率系臨數(shù)t公路等級判別概率p樣本數(shù)n3691520高速0.051.360.790.610.450.39一級0.100.950.590.460.350.30二級0.150.720.460.370.280.24三、四級0.200.560.370.290.220.19荷載權(quán)應(yīng)力驅(qū)分析臨界紙荷位移動垂單軸染的面字層最戒大應(yīng)慘力移動郵單軸沙的基金層最攀大應(yīng)惱力面層跳縱縫陷邊緣英中部彈的應(yīng)掙力影變響線面層橫荷載期應(yīng)力單層概板荷護(hù)載應(yīng)聚力基層卸超寬且影響荷載拘內(nèi)移饞影響接縫拆傳荷煉影響基層避應(yīng)力基層跳橫向鮮無限謝寬基層溫縱向眼無限刮長等尺苦寸雙撤層板移動洞荷載披下的默面層蜂最大報應(yīng)力移動殘荷載稠下的伶基層崇