路基路面工程-第16章水泥混凝土路面设计-最新.ppt

第十六章基本设计理论（重点掌握）
可靠度设计基本原理（掌握）
设计方法和步骤（熟练掌握）
其它设计方法（一般了解）
水泥混凝土路面力学特点：
1混凝土的强度远大于基层和土基模量和强度；
2水泥混凝土本身的抗压强度远大于抗折强度；
3基层表面与路面板间摩擦力较小；
4板块厚度相对与平面尺寸较小，板块在荷载作用下的挠度（竖向位移）很小；
5混凝土板在自然条件下，存在沿板厚方向的温度梯度，会产生翘曲现象，如果受到约束，会在板中产生翘曲应力。
6荷载多次重复作用，温度梯度也反复变化，混凝土板有疲劳现象。力学特点与力学模型（1）力学特点与力学模型（3）力学特点与力学模型（4）力学特点与力学模型（5）力学特点与力学模型（6）水泥混凝土路面应力分析公式推演（4）公式推演（5）公式推演（6）地基反力q(x,y)的问题文克勒地基上板的威斯特卡德解b与h的关系图弹性半空间体地基上板的解答（1）弹性半空间体地基上板的解答（2）还未解决的问题水泥混凝土路面的胀缩应力翘曲应力考虑温度非线性变化的影响水泥混凝土路面设计的基本公式可靠度系数广义定义：“在设计使用年限内，在将遇到的环境条件和荷载作用下，路面能够发挥其预期功能的概率。”路面的功能是为行车提供一个平整、坚实、抗滑的表面。
我国现行的混凝土路面设计规范采用的结构设计方法是以混凝土路面板在车辆荷载应力和温度应力综合作用下在纵缝边缘中部出现纵向疲劳开裂作为临界损坏状态，设计时以荷载应力和疲劳温度应力的叠加小于等于混凝土疲劳强度作为设计标准。因此，路面结构的极限状态函数可表示为：

混凝土路面结构可靠度可相应地定义为：在设计使用年限内，在车辆荷载应力和温度应力综合作用下，路面板纵缝边缘中部不出现疲劳开裂的概率，即为：另外，在保持控制失效模式的实质不变的前提下，也可采用路面结构疲劳寿命（结构允许当量标准轴载作用次数NR）大于等于累计当量标准轴载作用次数Ne作为路面结构极限状态函数。即为：

路面结构可靠度则可表示为：路面结构的目标可靠度可靠度设计标准变异系数的变化范围与可靠度系数最大温度梯度水泥混凝土路面设计参数轴载换算轴载换算公式轮迹横向分布车道分配系数交通量增长率和设计使用年限水泥混凝土路面的交通等级及其技术要求基层顶面当量回弹模量和计算回弹模量荷载应力临界荷位接缝传荷能力各类接缝的传荷系数温度疲劳应力最大温度梯度温度疲劳应力系数的回归系数温度应力计算系数设计流程设计示例1交通分析2初拟路面结构3路面材料参数确定4计算基层顶面当量回弹模量5普通混凝土面层的刚度半径6荷载应力7修正系数确定8修正的荷载疲劳应力9温度疲劳应力参数10计算温度疲劳应力系数11计算温度疲劳应力12可靠度系数13判断结构是否满足要求