《混凝土板應(yīng)力分析》PPT課件

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1、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(jì)規(guī)范2011-09-04發(fā)布2003-12-01實(shí)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(jì)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(jì)軸載日作用次數(shù)車輛輪跡橫向分布系數(shù)設(shè)計(jì)

2、軸載累計(jì)作用次數(shù)公路等級縱縫邊緣處高速公路、一級公路、收費(fèi)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(jì)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(jì)軸載當(dāng)量換算系數(shù)車道使用初期的設(shè)計(jì)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(jì)軸載當(dāng)量換算系數(shù)車道使用初期的設(shè)計(jì)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

3、次數(shù)；δi—軸-輪型系數(shù):單軸-雙輪組時(shí)，δi=1單軸-單輪時(shí)，δi=2.22×103Pi-0.43雙軸-雙輪組時(shí)，δi=1.07×10-5Pi-0.22三軸-雙輪組時(shí)，δi=2.24×10-8Pi-0.22附錄B混凝土板應(yīng)力分析及厚度計(jì)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(jì)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(jī)結(jié)合料類基層或?yàn)r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

4、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板層間接觸條件單層板荷載應(yīng)力設(shè)計(jì)軸載在臨界荷位處的荷載疲勞應(yīng)力σprσps—四邊自由板臨界荷位的荷載應(yīng)力kr—接縫傳荷的應(yīng)力折減系數(shù)，混凝土路肩，kr=0.87~0.92，柔性路肩或土路肩，kr=1。kf—疲勞應(yīng)力系數(shù)kc—綜合系數(shù)公路等級高速公路一級公路二級公路三、四級公路kc1.151.101.051.00四邊自由板的荷載應(yīng)力σps式中Ps——設(shè)計(jì)軸載的單軸重(kN)；hc、Ec、vc——混凝土面層板的厚度(m)、彎拉彈性模量（MPa）和泊松比r——混凝土面層板的相對剛度半徑(m)；Dc——混凝土面層板的截面彎

5、曲剛度(MN·m)；Et——板底地基當(dāng)量回彈模量（MPa)上式精度，混凝土板的相對剛度半徑r=0.40~1.40范圍內(nèi)，相對誤差絕大多數(shù)在5%之內(nèi)，見圖1，相對誤差的均方差為2.7%。若對板厚作如下式的修正，則精度有所提高，在r=0.40~1.40范圍內(nèi)，最大相對誤差小于4%，絕大多數(shù)在2%之內(nèi)，見圖2，相對誤差的均方差為0.9%。式中——面層應(yīng)變沿層厚非線性分布的修正系數(shù)。圖1圖2圖1圖2本規(guī)范中路基土的彈性模量由形變模量改為回彈模量，原規(guī)范中為修正路面結(jié)構(gòu)對荷載的實(shí)際響應(yīng)與理論模型的分析結(jié)果之間差異，而調(diào)整板底地基綜合當(dāng)量回彈模量Et（原規(guī)范中稱之為基層頂面當(dāng)量回彈

6、模量）的關(guān)系式不再適用，因此，本規(guī)范對板底地基綜合當(dāng)量回彈模量Et不再修正，而對綜合系數(shù)作了適當(dāng)調(diào)整。應(yīng)力計(jì)算式中，板底地基的綜合泊松比取為0.35。荷載疲勞應(yīng)力系數(shù)kf式中Ne——設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)設(shè)計(jì)軸載累計(jì)作用次數(shù)；λ——材料疲勞指數(shù)，普通、鋼筋、連續(xù)配筋混凝土：λ=0.057；碾壓、貧混凝土：λ=0.065；ρf——鋼纖維的體積率（%）；lf——鋼纖維的長度（mm）；df——鋼纖維的直徑（mm）。新建公路的Et式中E0——路床頂綜合回彈模量（MPa）；Ex——粒料層的當(dāng)量回彈模量（MPa；hx——粒料層的總厚度（m）；n——粒料層的層數(shù)；Ei、hi——第i結(jié)構(gòu)層的回彈

7、模量（MPa）與厚度(m)。新建公路的基層頂面當(dāng)量回彈模量雙層三層原規(guī)范中的基層頂面當(dāng)量回彈模量計(jì)算式，適用于計(jì)算半剛性類基層的頂面當(dāng)量回彈模量，當(dāng)基、墊層的當(dāng)量回彈模量與路床回彈模量之比小于5時(shí)，精度較差。本規(guī)范僅限于換算粒料層頂面當(dāng)量回彈模量，粒料層的回彈模量與路床回彈模量之比小于5的場合較多，因此，對近似計(jì)算式進(jìn)行了調(diào)整，以減少誤差?；貧w式是根據(jù)單圓荷載直徑0.3m，層間連續(xù)，粒料層總厚度0.1~0.5m，粒料層回彈模量與路床回彈模量之比小于10的條件，按照荷載中心點(diǎn)撓度等效原則回歸得到的。其中，路床、粒料層的泊松比均取0.35。舊