附录A,预应力混凝土路面面板应力分析及计算流程A 4,预应力混凝土路面面板厚度及配筋计算流程 重交通一级预应力混凝土路面计算示例、公路自然区划,区拟新建一条一级公路.路基为黏质土、采用预应力混凝土路面、路面宽7、5m。经交通调查得知、设计轴载Ps。100kN、最重轴载Pm.150kN。设计车道使用初期设计轴载日作用次数为1800次,试设计该路面厚度及配筋 解 交通分析。由表3,0、3、1一级公路的设计使用年限为30年、由表3。0,3,2临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取0。18,取交通量年平均增长率为5,按式.3。0.3,计算得到设计年限内设计车道标准荷载累计作用次数为,属重交通等级 初拟路面结构。由表3.0,4、1可知,一级公路的安全等级为一级.相应于安全等级一级的变异水平等级选为低级.根据一级公路.重交通等级和低级变异水平等级 初拟预应力混凝土面层厚度为210mm,基层选用水泥稳定粒料、水泥用量5,厚度为200mm,垫层为200mm的低剂量无机结合料稳定土 预应力混凝土板的平面尺寸长为100m.宽为7.5m,路面材料参数确定,按表3,0、5,取混凝土面层的弯拉强度标准值为5,0MPa、相应的弯拉弹性模量标准值为30GPa.路基回弹模量取30MPa,低剂量无机结合料稳定土垫层回弹模量取150MPa。水泥稳定粒料基层回弹模量取750MPa.按式、A,1 5,1,式,A、1 5 6.计算基层顶面当量回弹模量如下,混凝土面层的相对刚度半径按式、A、1,3,2、计算为 荷载疲劳应力,按式.A 1。3,1,设计轴载和最重轴载在临界荷位处产生的荷载应力计算为、考虑设计年限内荷载应力累计疲劳作用的疲劳应力系数为,kf,Ne.ν 7 857、106、0、057。2,472 根据公路等级,由表A 1。2可知.考虑偏载和动载等因素对路面疲劳损坏影响的综合系数k 1、25 按式、A 1。2、荷载疲劳应力计算为。σLr、kfkcσL 2、472 1。25,1,42。4。39,MPa,按式,A,1、7、最大荷载应力计算为,σL,max kcσLm,1.25、2,08、2、60.MPa 温度疲劳应力、由表3。0,6可知、区最大温度梯度取0,087.mm,按式、A 2 4,1 式.A。2 4、3、计算综合温度翘曲应力和内应力的温度应力系数BL,按式、A。2,3,最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力计算为 查表A、2、2可知,区的回归系数at、0,828.bt.1。323 ct。0,041、温度疲劳应力系数kt,按式 A,2 2.计算为.再由式,A 2、1 计算温度疲劳应力为,σ。Tr。ktσ、T max,0,496,1,89,0.94,MPa、板底摩阻应力,取板底摩擦系数μr 0、6。混凝土密度ρ,0,0024g、mm3。按式、A,3.1、计算 σF。μrρχ,0。6.0,0024。50,0、072.MPa、预应力值.查表3,0、4,1、一级公路的目标可靠度为90、再据查得的目标可靠度和变异水平等级、查表3 0,4、3确定可靠度系数γ,1,10,按式 4。1。3,1 计算σP、σP。γr,σLr.σ Tr σF。fr,1 10 4。39。0。94,0,072。5,0 935MPa,4MPa,按式,4,1,3。2,验算,γr、σL max,σ。T,max、1、10,2,60,1.89 4.94MPa、fr、5MPa、故预应力混凝土板的厚度 h 21cm、及配筋 σP,0,935MPa 满足要求、取设计厚度为0、21m,