公路水泥混凝土路面设计新规范混凝土板厚度计算示例.doc

公路水泥混凝土路面设计新规范混凝土板厚度计算示例内容提纲本文重要把《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTGD40-2023）中的计算每个示例，加上标题、要点、提醒，便于学习和查阅。关键词公路水泥混凝土路面设计规范计算示例示例1粒料基层上混凝土面板厚度计算要点（弹性地基单层板模型）序号路面结构厚度（m）备注1普通水泥混凝土面层0.23Fr=4.5MPa2级配碎石0.20E=300MPa3路基:低液限黏土查表E.0.1-1E=80MPa距地下水位1.2m，查表E.0.1-2湿度调正系数0.75路床顶综合回弹模量E=80×0.75=60MPa二级公路设计轴载累计作用次数Ne=74.8×104次中档交通荷载等级板底当量回弹模量值Et=120MPa;设计轴载Ps=100KN;最重轴载Pm=180KN；设计厚度0.25m=计算厚度0.24m+0.01m；示例2水泥稳定粒料基层上混凝土面板厚度计算要点（弹性地基双层板模型）序号路面结构厚度（m）备注1普通水泥混凝土面层0.26Fr=5.0MPa2水泥稳定砂砾0.20E=2023MPa3级配砾石0.18E=250MPa4路基:低液限粉土查表E.0.1-1E=100MPa距地下水位1.0m，查表E.0.1-2湿度调正系数0.80路床顶综合回弹模量E=100×0.80=80MPa一级公路设计轴载累计作用次数Ne=1707×104次重交通荷载等级；板底当量回弹模量值Et=125MPa；设计轴载Ps=100KN;最重轴载Pm=180KN；由面板、半刚性基层的弯曲刚度，求出路面结构总想对刚度半径rg,再计算面层、基层荷载、温度应力（下层板温度应力不需计算）；设计厚度0.27m=计算厚度0.26m+0.01m；示例3碾压混凝土基层上混凝土面板厚度计算要点（弹性地基双层板模型）序号路面结构厚度（m）备注1普通水泥混凝土面层0.30Fr=5.0MPa2沥青混凝土夹层0.043碾压混凝土0.18Fr=4.0MPa4级配碎石0.20E=250MPa5路基:低液限粉土查表E.0.1-1E=95MPa距地下水位2.0m，查表E.0.1-2湿度调正系数0.85路床顶综合回弹模量E=95×0.85=80MPa一级公路设计轴载累计作用次数Ne=3.186×108次特重交通荷载等级；板底当量回弹模量值Et=130MPa；设计轴载Ps=100KN;最重轴载Pm=250KN；由面板、半刚性基层的弯曲刚度，求出路面结构总想对刚度半径rg,再计算面层、基层荷载、温度应力（下层板温度应力不需计算）；面层与基层竖向接触刚度设夹层取3000MPa,不设夹层按式（B.5.2-5）计算；设计厚度0.31m=计算厚度0.30m+0.01m；示例4面层复合板的厚度计算要点（复合板模型）序号路面结构厚度（m）备注1橡胶水泥混凝土0.08Fr=4.5MPa2普通水泥混凝土面层0.17Fr=5.0MPa3水泥稳定碎石0.20E=2023MPa4级配砾石0.20E=250MPa5路基:低液限黏土查表E.0.1-1E=80MPa距地下水位0.9m，查表E.0.1-2湿度调正系数0.70路床顶综合回弹模量E=80×0.70=60MPa一级公路设计轴载累计作用次数Ne=400×104次重交通荷载等级；板底当量回弹模量值Et=110MPa；设计轴载Ps=100KN;最重轴载Pm=180KN；先计算出复合板的等效弯曲刚度、等效厚度、半刚性基层板的弯曲刚度、路面结构总想对刚度半径，再计算复合板的荷载、温度应力；计算厚度0.08m的橡胶水泥混凝土与0.17m的普通混凝土复合而成的面层满足规定。示例5旧混凝土路面上加铺沥青混凝土设计要点：复合式面板，沥青上面层的作用重要是提供路面的表面使用功能，并有一定承载作用，通过度析增长40mm沥青上面层方可减小10mm混凝土下面层厚度。混凝土板是重要承载层，其作用类似于普通混凝土面层，这是计算分析及设计的重要着眼点。通过对有沥青上面层的混凝土板的三维有限元法分析，得出了荷载应力与温度应力的修正公式及有关计算系数，并绘制出计算诺模图。计算时，应先求无沥青上面层时混凝土板的应力，之后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。序号路面结构厚度（m）备注1沥青混凝土加铺层0.10细粒式沥青混凝土40mm粗粒式沥青混凝土60mm2旧混凝土面层0.26Fr=4.5MPa（调查实测）3基层顶面调查结果基层顶面回弹模量标准值E=100MPa已建一级公路剩余设计基如期30年内设计车道设计荷载累计作用次数Ne=3.73×107次重交通荷载等级；设计轴载Ps=100KN;最重轴载Pm=200KN;旧路通车2023，再设计使用年限30年，是由于沥青加铺层保护作用，可再使用30年；经计算，所选沥青混凝土加铺层厚度（0.1m）