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