路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、綜 合 課 程 設(shè) 計(jì)說(shuō)明書(shū)題 目：普通混凝土路面設(shè)計(jì) 院 （系）： 建筑與交通工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 交通工程專(zhuān)業(yè) 學(xué)生姓名： # 學(xué) 號(hào)： # 指導(dǎo)教師： * 2012 年 9 月 2 日目錄一、設(shè)計(jì)題目3二、交通分析3三、路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3(一)方案一3初次擬定計(jì)算3（1）路面材料參數(shù)確定4(2)荷載應(yīng)力4(3)溫度應(yīng)力5(4)結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)校核5(二)、方案二6再次擬定計(jì)算6（1）路面材料參數(shù)確定6(2)荷載應(yīng)力7(3)溫度應(yīng)力7(4)結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)校核8四、課設(shè)總結(jié)8五、參 考 文 獻(xiàn)9一、 設(shè)計(jì)題目公路自然區(qū)劃區(qū)擬新建一條二級(jí)公路，路基回彈模量根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)區(qū)30Mpa，采用普通混泥土路面，路面

2、寬16m（雙向四車(chē)道），設(shè)計(jì)車(chē)道使用初期標(biāo)準(zhǔn)軸載日作用次數(shù)為3100。交通量年增長(zhǎng)系數(shù)取4%。平面尺寸設(shè)計(jì)：板長(zhǎng)5m，板寬4m。試設(shè)計(jì)該路面厚度。二、交通分析由表3. 0. 1，二級(jí)公路的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為20年，安全等級(jí)為二級(jí)。由附錄表A.2.4,臨界荷位處的車(chē)輛輪跡橫向分布系數(shù)取0.37。按式(A. 2. 4)計(jì)算得到設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)設(shè)計(jì)車(chē)道標(biāo)準(zhǔn)荷載累計(jì)作用次數(shù):由表3.0.7可知，屬于重交通等級(jí)。三、 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(一) 、方案一初次擬定計(jì)算 安全等級(jí)為二級(jí)路的道路對(duì)應(yīng)的變異水平等級(jí)為中級(jí)，根據(jù)二級(jí)道路重交通等級(jí)和中級(jí)變異水平等級(jí)，初擬普通混凝土面層厚度為0.22m，基層選用水泥穩(wěn)定碎石0.18m

3、，墊層為0.2m石灰粉煤灰穩(wěn)定土。土面層板平面尺寸取5. 0m x4m，縱縫為設(shè)拉桿平縫，橫縫為不設(shè)傳力桿的假縫。 （1）路面材料參數(shù)確定 取普通混凝土面層的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為5.0MPa，相應(yīng)的彎拉彈性模量與泊松比為31GPa,0.15。 水泥穩(wěn)定砂礫基層的彈性模量取1500MPa，泊松比取0.20 ,石灰粉煤灰底基層回彈模量取1500MPa，泊松比取0. 35。 按式(B. 2. 4-1 一式(B. 2. 4-4 )計(jì)算板底地基綜合回彈模量如下:板底地基綜合回彈模量，取為320MPa?；炷撩鎸影宓膹澢鷦偠?半剛性基層板的彎曲剛度式(B.4. 1-2)、路面結(jié)構(gòu)總相對(duì)剛度半徑為： (2)荷載

4、應(yīng)力按式(B. 4. 1-2 )，標(biāo)準(zhǔn)軸載和極限荷載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力為:按式(B. 2.1)計(jì)算面層荷載疲勞應(yīng)力其中:應(yīng)力折減系數(shù)人Kr =0.9;綜合系數(shù)Kc=1.05；疲勞應(yīng)力系數(shù)Kf=。(3)溫度應(yīng)力由表3.0.10，最大溫度梯度取95m。按B.3.3和B.5.2計(jì)算綜合溫度翹曲應(yīng)力和內(nèi)應(yīng)力的溫度應(yīng)力系數(shù)。按式(B.3.2計(jì)算面層最大溫度應(yīng)力: 溫度疲勞應(yīng)力系數(shù)Kt,，按式(B. 3. 4)計(jì)算:按式(B. 3. 1)計(jì)算溫度疲勞應(yīng)力: (4)結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)校核查表3. 0. 4，二級(jí)安全等級(jí)，低變異水平條件下，可靠度系數(shù)取1.13。按式(3.0.4.1)和式(3. 0. 4-2

5、)校核路面結(jié)構(gòu)限狀態(tài)是否滿(mǎn)足要求: 擬定的由計(jì)算厚度0. 22m的普通混凝土面層和厚度0.18m的水泥穩(wěn)定粒料基層組成的路面結(jié)構(gòu)不滿(mǎn)足要求，不可以承受設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力的綜合疲勞作用，以及最重軸載在最大溫度梯度時(shí)的一次作用。 因?yàn)閿M定路面厚度為0.22m時(shí)不能承受設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力的綜合疲勞作用，所以需加厚路面厚度，重新擬定路面厚度，進(jìn)行計(jì)算。(二) 、方案二再次擬定計(jì)算 安全等級(jí)為二級(jí)路的道路對(duì)應(yīng)的變異水平等級(jí)為中級(jí)，根據(jù)二級(jí)道路重交通等級(jí)和中級(jí)變異水平等級(jí)，初擬普通混凝土面層厚度為0.26m，基層選用水泥穩(wěn)定碎石0.18m，墊層為0.2m石灰粉煤灰穩(wěn)定土。土面層板平

6、面尺寸取5. 0m x4m，縱縫為設(shè)拉桿平縫，橫縫為不設(shè)傳力桿的假縫。 （1）路面材料參數(shù)確定 取普通混凝土面層的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為5.0MPa，相應(yīng)的彎拉彈性模量與泊松比為31GPa,0.15。 水泥穩(wěn)定砂礫基層的彈性模量取1500MPa，泊松比取0.20 ,石灰粉煤灰底基層回彈模量取1500MPa，泊松比取0. 35。 按式(B. 2. 4-1 一式(B. 2. 4-4 )計(jì)算板底地基綜合回彈模量如下:板底地基綜合回彈模量，取為320MPa。混凝土面層板的彎曲剛度,半剛性基層板的彎曲剛度式(B.4. 1-2)、路面結(jié)構(gòu)總相對(duì)剛度半徑為： (2)荷載應(yīng)力按式(B. 4. 1-2 )，標(biāo)準(zhǔn)軸載和

7、極限荷載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力為:按式(B. 2.1)計(jì)算面層荷載疲勞應(yīng)力其中:應(yīng)力折減系數(shù)人Kr =0.9;綜合系數(shù)Kc=1.05；疲勞應(yīng)力系數(shù)Kf=。(3)溫度應(yīng)力由表3.0.10，最大溫度梯度取95m。按B.3.3和B.5.2計(jì)算綜合溫度翹曲應(yīng)力和內(nèi)應(yīng)力的溫度應(yīng)力系數(shù)。按式(B.3.2計(jì)算面層最大溫度應(yīng)力: 溫度疲勞應(yīng)力系數(shù)Kt,，按式(B. 3. 4)計(jì)算:按式(B. 3. 1)計(jì)算溫度疲勞應(yīng)力: (4)結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)校核查表3. 0. 4，二級(jí)安全等級(jí)，低變異水平條件下，可靠度系數(shù)取1.13。按式(3.0.4.1)和式(3. 0. 4-2)校核路面結(jié)構(gòu)限狀態(tài)是否滿(mǎn)足要求: 擬定的由

8、計(jì)算厚度0. 26m的普通混凝土面層和厚度0.18m的水泥穩(wěn)定粒料基層組成的路面結(jié)構(gòu)滿(mǎn)足要求，可以承受設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力的綜合疲勞作用，以及最重軸載在最大溫度梯度時(shí)的一次作用。所以路面厚度取0.26m。4、 課設(shè)總結(jié) 通過(guò)為期一周的課程設(shè)計(jì)，我大致了解了道路混凝土路面設(shè)計(jì)的大體步驟和一些注意事項(xiàng)，通過(guò)自己的手動(dòng)計(jì)算，加深了對(duì)理論知識(shí)的理解，通過(guò)對(duì)2006年舊規(guī)范和2011年新規(guī)范的對(duì)比計(jì)算，也看到了道路設(shè)計(jì)的大致發(fā)展方向，在此次課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，計(jì)算可謂是最為主要的一項(xiàng)過(guò)程，我也在這個(gè)過(guò)程上花費(fèi)了不少時(shí)間，過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)各種錯(cuò)誤，不過(guò)在同學(xué)的討論和向老師的咨詢(xún)下，最終還是得以全部糾正，得到了正確的方法和結(jié)果，受益匪淺。另一個(gè)重要的過(guò)程就是畫(huà)圖了。開(kāi)始我只是盲目的照搬老師給的模板，結(jié)果很多與我們本次設(shè)計(jì)不同之處，結(jié)果我弄出了很多錯(cuò)誤，但由于此次課程設(shè)計(jì)大家統(tǒng)一在一起做，比較方便討論學(xué)習(xí)，因此我也通過(guò)同學(xué)的幫助，成功的糾正了其中的錯(cuò)誤。 這次課程設(shè)計(jì)我學(xué)到很多東西，首先我了解了普通水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)；其次掌握了普通水泥混凝土路面設(shè)計(jì)原理、步驟和方法；再者，通過(guò)此次的親自計(jì)算學(xué)習(xí)，明確了各設(shè)