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道路工程常見(jiàn)問(wèn)題解答第二篇 第十四章 水泥混凝土路面設(shè)計(jì).doc
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★★★☆☆
更新時(shí)間:
2012-02-07
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道路工程常見(jiàn)問(wèn)題解答
第二篇 第十四章 水泥混凝土路面設(shè)計(jì) ,道路工程常見(jiàn)問(wèn)題解答。
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第二篇路基路面工程 第十四章 水泥混凝土路面設(shè)計(jì)
1.水泥混凝土面層的力學(xué)特性如何?對(duì)水泥混凝土面層進(jìn)行應(yīng)力分析時(shí)采用什么理論? 答:水泥混凝土面層的剛度遠(yuǎn)大于基(墊)層和路基的剛度。
在輪載作用下,它具有良好的板體性和擴(kuò)散荷載的能力,所產(chǎn)生的彎曲變形(稱(chēng)作撓度)很小。
對(duì)水泥混凝土面層進(jìn)行應(yīng)力分析時(shí),也可采用彈性層狀體系理論,但鑒于混凝土面層的上述特性,也可把它看作是支承在彈性地基上的板,而采用彈性地基板理論分析其應(yīng)力狀況。
2.水泥混凝土面層的基本假設(shè)有哪些? 答:水泥混凝土面層假設(shè)為各向同性的等厚彈性板。
可把混凝土面層看作是小撓度彈性薄板。
混凝土面層下的基(墊)層和路基,可看作是彈性地基。
它對(duì)面層板僅有豎向的支承反力,也即假設(shè)地基和板之間無(wú)摩擦力;同時(shí),地基和板始終保持變形的連續(xù)性(完全接觸,不脫空)。
(1)文克勒(Winkler)地基假設(shè):假設(shè)地基上任一點(diǎn)的反力僅同該點(diǎn)的撓度成正比,而同其他相鄰點(diǎn)的撓度無(wú)關(guān)。
(2)半無(wú)限地基假設(shè):假設(shè)地基為彈性半無(wú)限體,其頂面上任一點(diǎn)的撓度不僅同該點(diǎn)的壓力,也同其他各點(diǎn)的壓力有關(guān)。
3.水泥混凝土面層板的設(shè)計(jì)方法與步驟? 答:水泥混凝土面層板的設(shè)計(jì)方法與步驟:考慮荷載應(yīng)力和溫度翹曲應(yīng)力綜合疲勞損傷作用的混凝土面層厚度和板平面尺寸確定方法,可遵循下述設(shè)計(jì)步驟:
(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),確定輪跡分布系數(shù),計(jì)算設(shè)計(jì)車(chē)道標(biāo)準(zhǔn)軸載日作用次數(shù);由此確定道路的交通等級(jí),并進(jìn)而選定設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期、預(yù)估設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)交通量年平均增長(zhǎng)率,計(jì)算設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軸載的累計(jì)作用次數(shù)。
(2)初擬路面結(jié)構(gòu)--初選路面結(jié)構(gòu)中包括路床、墊層、基層和面層的材料類(lèi)型和厚度;依據(jù)交通等級(jí)、道路等級(jí)和所選變異水平等級(jí)初選混凝土板厚度,擬定板平面尺寸和接縫構(gòu)造。
(3)確定路面材料參數(shù)--試驗(yàn)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。
(4)計(jì)算荷載疲勞應(yīng)力--由應(yīng)力公式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)軸載作用在臨界荷位的最大荷載應(yīng)力σps;按接縫類(lèi)型選定考慮接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)kr;按標(biāo)準(zhǔn)軸累計(jì)作用次數(shù)計(jì)算得到設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的疲勞應(yīng)力系數(shù)kf;按交通等級(jí)選定考慮偏載和動(dòng)載等因素對(duì)路面疲勞損壞影響的綜合系數(shù)kc;綜合上述計(jì)算結(jié)果可得到荷載疲勞應(yīng)力σpr。
(5)計(jì)算溫度疲勞應(yīng)力--由道路所在地公路自然區(qū)劃選擇最大溫度梯度;按路面結(jié)構(gòu)和板平面尺寸計(jì)算最大溫度梯度時(shí)的溫度翹曲應(yīng)力σtm;按自然區(qū)劃,計(jì)算確定溫度疲勞應(yīng)力系數(shù)kt;由此計(jì)算確定溫度疲勞應(yīng)力σtr。
(6)檢驗(yàn)初擬路面結(jié)構(gòu)--按下述條件檢驗(yàn):γr(σpr+σtr)≤fr 式中:fr--混凝土的設(shè)計(jì)抗彎拉強(qiáng)度(MPa),一般采用28天齡期的強(qiáng)度。
上述檢驗(yàn)條件如不符合,則重新擬定路面結(jié)構(gòu)或板平面尺寸,按第
(2)~(5)步重新計(jì)算,直到滿(mǎn)意為止。
設(shè)計(jì)厚
第二篇 第十四章 水泥混凝土路面設(shè)計(jì) ,道路工程常見(jiàn)問(wèn)題解答。
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第二篇路基路面工程 第十四章 水泥混凝土路面設(shè)計(jì)
1.水泥混凝土面層的力學(xué)特性如何?對(duì)水泥混凝土面層進(jìn)行應(yīng)力分析時(shí)采用什么理論? 答:水泥混凝土面層的剛度遠(yuǎn)大于基(墊)層和路基的剛度。
在輪載作用下,它具有良好的板體性和擴(kuò)散荷載的能力,所產(chǎn)生的彎曲變形(稱(chēng)作撓度)很小。
對(duì)水泥混凝土面層進(jìn)行應(yīng)力分析時(shí),也可采用彈性層狀體系理論,但鑒于混凝土面層的上述特性,也可把它看作是支承在彈性地基上的板,而采用彈性地基板理論分析其應(yīng)力狀況。
2.水泥混凝土面層的基本假設(shè)有哪些? 答:水泥混凝土面層假設(shè)為各向同性的等厚彈性板。
可把混凝土面層看作是小撓度彈性薄板。
混凝土面層下的基(墊)層和路基,可看作是彈性地基。
它對(duì)面層板僅有豎向的支承反力,也即假設(shè)地基和板之間無(wú)摩擦力;同時(shí),地基和板始終保持變形的連續(xù)性(完全接觸,不脫空)。
(1)文克勒(Winkler)地基假設(shè):假設(shè)地基上任一點(diǎn)的反力僅同該點(diǎn)的撓度成正比,而同其他相鄰點(diǎn)的撓度無(wú)關(guān)。
(2)半無(wú)限地基假設(shè):假設(shè)地基為彈性半無(wú)限體,其頂面上任一點(diǎn)的撓度不僅同該點(diǎn)的壓力,也同其他各點(diǎn)的壓力有關(guān)。
3.水泥混凝土面層板的設(shè)計(jì)方法與步驟? 答:水泥混凝土面層板的設(shè)計(jì)方法與步驟:考慮荷載應(yīng)力和溫度翹曲應(yīng)力綜合疲勞損傷作用的混凝土面層厚度和板平面尺寸確定方法,可遵循下述設(shè)計(jì)步驟:
(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),確定輪跡分布系數(shù),計(jì)算設(shè)計(jì)車(chē)道標(biāo)準(zhǔn)軸載日作用次數(shù);由此確定道路的交通等級(jí),并進(jìn)而選定設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期、預(yù)估設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)交通量年平均增長(zhǎng)率,計(jì)算設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軸載的累計(jì)作用次數(shù)。
(2)初擬路面結(jié)構(gòu)--初選路面結(jié)構(gòu)中包括路床、墊層、基層和面層的材料類(lèi)型和厚度;依據(jù)交通等級(jí)、道路等級(jí)和所選變異水平等級(jí)初選混凝土板厚度,擬定板平面尺寸和接縫構(gòu)造。
(3)確定路面材料參數(shù)--試驗(yàn)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。
(4)計(jì)算荷載疲勞應(yīng)力--由應(yīng)力公式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)軸載作用在臨界荷位的最大荷載應(yīng)力σps;按接縫類(lèi)型選定考慮接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)kr;按標(biāo)準(zhǔn)軸累計(jì)作用次數(shù)計(jì)算得到設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的疲勞應(yīng)力系數(shù)kf;按交通等級(jí)選定考慮偏載和動(dòng)載等因素對(duì)路面疲勞損壞影響的綜合系數(shù)kc;綜合上述計(jì)算結(jié)果可得到荷載疲勞應(yīng)力σpr。
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