混凝土板应力

中华人民共和国行业标准

JTGD40-2011

公路水泥混凝土路面设计规范

2011-09-04发布 2003-12-01实施

附录A交通荷载分析

交通调查与分析

初期年平均日货车交通量（双向）方向分配系数，一般0.5~0.6车道分配系数设计车道的年平均日货车交通量（AADT）货车交通量的年平均增长率

单向车道数123≥4车道分配系数高速公路1.000.70~0.850.45~0.600.40~0.50其他等级公路*0.50~0.750.50~0.75-轴载调查与分析各类车辆的轴型调查和轴重测定轴载当量换算系数法车辆当量轴载系数法车道使用初期的设计轴载日作用次数车辆轮迹横向分布系数设计轴载累计作用次数

公路等级纵缝边缘处高速公路、一级公路、收费站0.17~0.22二级及二级以下公路行车道宽>7m0.34~0.39行车道宽≤7m0.54~0.62轴载当量换算系数法统计3000辆2轴6轮及以上车辆的轴型、次数、轴重不同轴重级位的设计轴载当量换算系数车道使用初期的设计轴载日作用次数车辆当量轴载系数法整车、半挂和多挂车型的轴载谱各类车辆的设计轴载当量换算系数车道使用初期的设计轴载日作用次数标准轴载和轴载换算

标准轴载：重100kN的单轴-双轮组荷载不同轴-轮型和轴载Pi的作用次数Ni换算公式：式中：Pij—各级轴载的总重（kN）；Niij—各类轴型各级轴载的作用次数；δi—轴-轮型系数:单轴-双轮组时， δi=1单轴-单轮时， δi=2.22×103Pi-0.43双轴-双轮组时，

δi=1.07×10-5Pi-0.22三轴-双轮组时，

δi=2.24×10-8Pi-0.22

附录B

混凝土板应力分析及厚度计算

力学模型单层板荷载应力单层板温度应力双层板荷载应力双层板温度应力复合板应力混凝土板厚度计算流程混凝土面层极限状态贫混凝土或碾压混凝土基层极限状态力学模型弹性地基单层板模型粒料基层上混凝土面层旧沥青路面加铺混凝土面层弹性地基双层板模型无机结合料类基层或沥青类基层上混凝土面层旧混凝土路面上加铺分离式混凝土面层复合板模型两层不同性能材料组成的面层或基层复合板旧混凝土路面上加铺结合式混凝土面层双层督板层疏间接哥触条室件单层纵板荷秤载应晋力设计挂轴载美在临呀界荷冷位处斩的荷柴载疲致劳应脊力σprσps—四边步自由刊板临算界荷起位的械荷载疗应力kr—接缝付传荷吐的应序力折鸡减系确数，蜻混铅凝土浅路肩季，kr=0怀.8扬7~伞0.桑92，忍柔性甩路肩遍或土匹路肩狸，kr=淹1。kf—疲劳记应力蛋系数kc—综合貌系数公路等级高速公路一级公路二级公路三、四级公路kc1.151.101.051.00四边我自由角板的践荷载刊应力σps式中Ps——设计秃轴载炭的单符轴重(k蚊N)；hc、Ec、vc——混凝职土面匆层板据的厚塑度(m士)、弯床拉弹高性模想量（MP蚕a）和蚁泊松致比r——混凝英土面拢层板早的相幼对刚搞度半余径(m浅)；Dc——混凝或土面张层板狐的截肉面弯佛曲刚栋度(M喊N·帆m)；Et——板底肺地基尊当量盛回弹马模量贡（MP厚a)上式敬精度云，混哪凝土患板的岸相对贞刚度嗽半径r=0拍.4俊0~喘1.雪40范围压内，碗相对祸误差抬绝大析多数敞在5%之内蒜，见枕图1，相摆对误攀差的诞均方牌差为2.匹7%。若凡对板话厚作讨如下衫式的慰修正侄，则桃精度菌有所洒提高向，在r=0纲.4妹0~线1.处40范围牺内，签最大注相对咳误差义小于4%，绝蜜大多鼓数在2%之内醉，见极图2，相溪对误埋差的面均方骗差为0.约9%。式中——面层伴应变库沿层您厚非碧线性竟分布梯的修单正系乖数。图1图2图1图2本规罪范中枕路基陷土的匠弹性倒模量巴由形崭变模恨量改古为回含弹模聪量，舌原规研范中摆为修孟正路馒面结骄构对毛荷载护的实锹际响尝应与棍理论完模型孩的分斯析结裁果之罗间差拜异，从而调存整板杏底地塑基综剪合当警量回国弹模耕量Et（原宫规范额中称伯之为弯基层及顶面望当量证回弹藏模量裤）的畏关系粗式不举再适脆用，睛因此傻，本箱规范货对板蜂底地烤基综驳合当绳量回卖弹模阀量Et不再楼修正军，而愚对综顷合系然数作逆了适危当调寸整。狗应力停计算车式中白，板蜻底地堂基的违综合坡泊松贷比取候为0.借35。荷载棒疲劳睁应力沟系数kf式中Ne——设计捉基准胜期内毯设计耀轴载纤累计黄作用恰次数栏；λ——材料症疲劳盼指数芦，普损通、码钢筋惩、连亭续配认筋混昨凝土糕：λ=0拉.0参57；碾压贤、贫妄混凝版土：λ=0烫.0拍65；ρf——钢纤魂维的斯体积况率（%）；lf——钢纤蛛维的塑长度祥（mm）；df——钢纤技维的萍直径汤（mm）。新建崇公路阵的Et式中E0——路床小顶综趟合回条弹模请量（MP倾a）；Ex——粒料颗层的恒当量楚回弹较模量摊（MP侨a；hx——粒料淋层的无总厚洁度（m）；n——粒料访层的烟层数服；Ei、hi——第i结构肠层的节回弹授模量周（MP毫a）与踏厚度(m府)。新建姻公路廉的基目层顶熊面当瞎量回拒弹模草量双层三层原规鹊范中否的基绸层顶余面当挪量回肯弹模木量计跑算式梁，适他用于摆计算掘半刚敬性类麦基层冬的顶惭面当剧量回责弹模胃量，畅当基对、垫壮层的搜当量掀回弹扬模量姓与路柱床回崖弹模恒量之机比小精于5时，崇精度杠较差炎。本规披范仅省限于狭换算寻粒料见层顶联面当框量回味弹模效量，变粒料能层的勒回弹穗模量脊与路检床回疑弹模趴量之伙比小毅于5的场竭合较框多，者因此恭，对城近似倍计算废式进榆行了悠调整睁，以润减少瞧误差途。回归喷式是阴根据察单圆搂荷载造直径0.导3m，层乎间连已续，革粒料革层总鞭厚度0.掘1~疏0.怖5m，粒引料层看回弹蒸模量疫与路膝床回璃弹模框量之部比小它于10的条姜件，相按照末荷载锄中心批点挠钟度等记效原祖则回呈归得滋到的己。其榜中，任路床浑、粒储料层下的泊帜松比掏均取0.英35。旧路清面顶掘面的Et式中w0——路段圾代表属弯沉狱值（0.汉01招mm；——路段寒弯沉条平均童值（0.妨01熄mm）；sw——路段杰弯沉糠的标硬准差闷（0.迎01桌mm）。落锤圣式弯会沉仪映（荷投载50仅kN、承率载板控半径15砍0m赛m）中揪点弯桃沉贝克解曼梁甚（后治轴重10幕0k召N的车惯辆）佩的弯奴沉最重染轴载斜的荷茧载应溪力——最重画轴载Pm在四翁边自利由板低临界蚂荷位席处产陡生的度最大烂荷载仔应力仇（MP思a），体设计薪轴载Ps改为掌最重暗轴载Pm（以腾单轴羽计，kN）；kr、kc——应力歉折减皇系数准、综牵合系闸数。单层别板温舅度应膛力温度草疲劳胳应力σtr式中:σt.ma笛x——最大昂温度杀梯度谢时面觉层板却产生浴的最联大温誓度应慈力(M跟Pa颂)；kt——考虑建温度熟应力摧累计肺疲劳船作用屿的温晨度疲嫂劳应验力系振数。最大走温度趋应力σt.ma臭x式中αc——混凝粥土的洗线膨谎胀系科数，分根据辛粗集伸料的肥岩性异取用男；Tg——公路侮所在胁地50年一翁遇的词最大构温度冬梯度拉；BL——综合婆温度副翘曲垫应力屑和内下应力来的温简度应膀力系况数。粗集料类型石英岩砂岩砾石花岗岩玄武岩石灰岩水泥混凝土线膨胀系数10-6/˚C1212111097最大竭温度铲梯度公路自然区划Ⅱ、ⅤⅢⅣ、ⅥⅦ最大温度梯度（℃/cm）0.83~0.880.90~0.950.86~0.920.93~0.98温度浇应力沸系数BL式中CL——混凝镇土面运层板杠的温递度翘诱曲应沃力系巷数；L——面层俊板的藏横缝拦间距万，即拒板长(m洁)；r——面层团板的另相对之刚度忘半径(m努)。2息3伍4菜5符6教7棵8乓9个10屯11L/马rBxh(筝cm升)4038363432302826242220181614在温年度应甘力系订数BL、翘戒曲应辨力系乱数CL中已底记入刺材料贤徐变泛效应妙，其陆中，谦混凝同土模跃量徐熊变系付数取0.押7，基梳层顶格面回普弹模见量徐骆变系欺数取0.曾3。E地基嫌板的碍温度成翘曲气应力亡系数Ck、E地基谣板的疼温度后翘曲椅应力阴系数C温度驻疲劳惹应力蚂系数kt式中at、bt和ct——回归刑系数管，按游所在粥地区邮的公水路自谋然区烦划确撑定。系数公路自然区划ⅡⅢⅣⅤⅥⅦat0.8280.8550.8410.8710.8370.834bt0.0410.0410.0580.0710.0380.052ct1.3231.3551.3231.2871.3821.270双层浇板荷肚载应烧力Db——下层搬板的备截面豪弯曲座刚度把（MN英-m偶)；hb、Eb、vb——下层矮板的堡厚度绍（m）、垂弹性牙模量钳（MP软a）和向泊松许比；rg——双层荣板的犁总相哗对刚从度半猪径（m)；hc、Dc——上层占板的扇厚度姓（m）和共截面编抗弯喘刚度镇（MN津-m）。上层物板荷坏载应咬力σps下层王板的棵荷载帽疲劳坟应力σbp迈r——下层该板的粪荷载庄疲劳婚应力纱（MP挠a）；σbp旦s——设计画轴载Ps在下掘层板彩临界录荷位找处产玻生的罗荷载蛇应力(M挡Pa祝)；本规远范中滨，下霞层板没均为关分离荷式的颈，ku=0原规岭范中底，上蝴、下仇层板围应力阴公式竞：双层落板温惯度应倘力下层让板的悟温度忍疲劳亦应力挽不需断计上层航板的晶温度惰翘曲团应力块系数CL式中ξ——与双缓层板清结构夸有关贪的参训数；rβ——层间红接触府状况岸参数(m也)；kn——面层歇与基档层之像间竖既向接惨触刚初度，设沥刚青混务凝土怪夹层何或隔荐离层污时，kn取30畏00究M陈Pa尼/m。两层水地基岸上板授的温雄度翘鞠曲应帐力系辱数C(λ=0每.2察)下层摩板纵咸向无客缝情逮况复合庄板应宾力面层斩复合节板弯前曲刚琴度拼,等效况厚度式中Ec1、hc1——复合码板上锦层的洪弹性凑模量庄（MP算a）和盆厚度缎（m）；Ec2、vc2、hc2——复合欺板下盲层的址弹性担模量色（MP帜a）、趣泊松予比和度厚度次（m）dx——面层棵复合蝇板中黎性轴咏至下伪层底持部的是距离(m愚)面层猎复合饶板的章疲劳阀温度食应力计算蹦面层字复合芝板的尘温度丘应力夹系数BL时，连面层民板厚馆度hc取面兔层复才合板尝的总盲厚度羡（hc1+hc2）。志温度拢翘曲虏应力思系数CL，单氏层板螺时按械式（拨）计快算，销双层护板时撒按条贡确定。基层届复合赔板Db0=Db1+Db2式中Db0——基层锯复合景板的睛弯曲铁刚度骑（MN柳-m）；Db1、Db2——基层梨和底解基层硬的弯原曲刚吵度（MN负-m）；混凝私土板寒厚度冲计算刺流程路面悦结构拖的组哗合设隆计，月初拟舍路面亩结构计算闭混凝唉土面能层板捕的最盗大荷尸载应首力、蒸荷载曾疲劳左应力邻、最柴大温施度应梦力及真温度么疲劳娇应力宗。面层冈板极骂限状翻态检亿验贫混蚁凝土影或碾晒压混道凝土惨为基圈层、庙下面姓层板唐时，添计算暖其荷既载疲船劳应汗力，醒检算冻其极躺限状槐态。面层冰或基权层的婆极限暖状态框不满变足要销求时主，改捷选混硬凝土祸面层模板厚告度或(和)整调倘基层炊类型阁或(和)厚度房诚，重丈新计肚算。计算查厚度旺加6m哑m磨损脂厚度苍后，完按10享mm向上蚀取整销，作昏为混疤凝土户面层令的设置计厚杯度。附录C有沥涉青上姓面层尼的混危凝土收下层竹板应引力分予析荷载笨应力创分析温度变应力东分析0.020.040.060.080.100.120.140.160.180.20温度梯度修正系数ξt1.130.960.820.700.590.510.430.370.310.27材料缘瑞性能涛参数标准荷值冻85猪%分爸位值混凝徐土试缝配强也度式中机：fr设计邀标准居值；s试验峰样本铅标准绢差；t保证榆率系候数，唇样本易数n和判牺别概痛率p有关保证恰率系临数t公路等级判别概率p样本数n3691520高速0.051.360.790.610.450.39一级0.100.950.590.460.350.30二级0.150.720.460.370.280.24三、四级0.200.560.370.290.220.19荷载权应力驱分析临界纸荷位移动垂单轴染的面字层最戒大应惨力移动邮单轴沙的基金层最攀大应恼力面层跳纵缝陷边缘英中部弹的应挣力影变响线面层横荷载期应力单层概板荷护载应聚力基层卸超宽且影响荷载拘内移馋影响接缝拆传荷炼影响基层避应力基层跳横向鲜无限谢宽基层温纵向眼无限刮长等尺苦寸双撤层板移动洞荷载披下的默面层蜂最大报应力移动残荷载稠下的伶基层崇