路基路面工程作业参考答案

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先求无沥青上面层时混凝土板的荷载应力和温度应力,再考虑沥青上面层的影响,从而得到有沥青上面层的混凝土板的荷载应力和温度应力。

① 荷载疲劳应力计算

标准轴载ps在有沥青上面层的混凝土板临界荷位处产生的荷载疲劳应力?pra,按

?pra?KrKfKc?psa计算,其中,应力折减系数、荷载疲劳应力系数和综合系数的确定方

法,与单层混凝土板完全相同。标准轴载ps在有沥青上面层的混凝土板临界荷位处产生的荷载应力: ?psa?(1??ha)?ps

式中:?psa—标准轴载ps在有沥青上面层的混凝土板临界荷位处产生的荷载应力;

? —系数,可由图D.1.2查取;

ha—沥青上面层厚度(m);

?ps—标准轴载在无沥青上面层的混凝土板临界荷位处的荷载应力(MPa)。

② 温度疲劳应力计算

有沥青上面层的混凝土板在临界荷位处温度疲劳应力按下式确定。

?tra?(1???ha)?tr

式中:?tra—有沥青上面层的混凝土临界荷位处温度疲劳应力(MPa);

?? —系数,可由图D.2.1查取;

?tr—无沥青上面层时混凝土板在临界荷位处的温度疲劳应力(MPa),按

?tr?kT?tm计算确定;其中,疲劳应力系数Kt的确定方法,弹层混凝

土板完全相同,计算混凝土土板最大温度翘曲应力?tm时,其最大温度梯度Tg值须考虑沥青上面层厚度的影响按表D.2.1取值。

表D.2.1 有沥青上面层的混凝土板的最大温度梯度值

Tg(C/m)

0

ha(m) II、V 0.00 0.04 0.08 83~88 58~62 40~43 公 路 自 然 区 别 III 90~95 62~67 46~48 IV、VI 86~92 60~65 43~49 VII 93~98 66~98 47~50 0.12

28~30 30~32 29~31 31~33 70.如何计算双层混凝土板的温度疲劳应力?

双层混凝土板上层和下层的温度疲劳应力?tr1和?tr2分别按?tr?kT?tm计算确定,其中温度疲劳应力系数的确定方法与单层混凝土板完全相同。但分离式双层板仅需计算上层板的温度疲劳应力?tr1,结合式双层板仅需计算下层板的温度疲劳应力?tr2。

① 分离式双层混凝土板上层的最大温度翘曲应力按下式计算:

?tm1?acEc1h01Tg2Bx1

式中:?tm1——分离式双层混凝土板上层的最大温度翘曲应力(MPa);

Bx1——分离式双层混凝土板的温度应力系数,可近似按下式计算确定:

Bx1??1Bx

?h01Ec1h01??0.32?0.8ln??hE?2.5h?02??02c2x?1?C

Bx——上层混凝土板的温度应力系数,按l/rg和h01查《水泥混凝土路面设计

规范》图B.2.2确定;

Cx——混凝土板的温度翘曲应力系数,按l/rg查《水泥混凝土路面设计规范》

图B.2.2确定。

② 结合式双层混凝土板下层的最大温度翘曲应力:

?trm2?acEc2(h01?h02)Tg2Bx2

式中:?trm2—结合式双层混凝土板下层的最大温度翘曲应力(MPa);

Bx2 —结合式双层混凝土板的温度应力系数,可按下式计算确定:

Bx2??2Bx

?2?1.77?0.27ln(h01Ec1Eh?18c1?201)

h02Ec2Ec2h02Bx—混凝土板的温度应力系数,按l计规范》图B.2.2确定;

rg和(h01?h02)查《水泥混凝土路面设

71.如何计算双层混凝土板的荷载疲劳应力?

标准轴载ps在双层混凝土板临界荷位处产生的上层和下层板的荷载疲劳应力?pr1和

?pr2分别按?pr?KrKfKc?ps计算确定。但结合式双层板仅需计算下层板的荷载疲劳应力?pr2。其中,应力折减系数、荷载疲劳应力系数和综合系数的确定方法,与单层混凝土板

完全相同。

?ps1?0.77rg0.60Ec1h01

12DgEc2(0.5h02?hxKu)

6Dg?ps2?0.77rg0.60式中:?ps1、?ps2、—双层混凝土板土上层和下层的荷载应力(MPa);

Ec1、Ec2—双层混凝土板上层和下层的弯拉弹性模量(MPa);

h01、h02—双层混凝土板上层和下层的厚度(m);

Ku—层间结合系数,分离式时,Ku=0;结合式时,Ku=1;

hx—下层板中面至结合式双层板中性面的距离(m),按下式计算确定:

hx?Ec1h01(h01?h02)

2(Ec1h01?Ec2h02)Dg——双层混凝土板的截面总刚度(MN-m),按下式计算确定

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