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,