铺面工程课程设计

铺面结构设计设计人：学号：指导老师：1设计背景以及轴载换算1.1设计背景设上海地区新建一条高速公路，双向六车道，机动车道总宽为23米，交通量资料如表1～6所示，交通量年平均增长率取5%，方向不均匀系数（取0.6）。建成年日交通量假定为30000辆（混合交通）,其中小客车占总交通量的55%；轮迹横向分布系数取0.4。1.2轴载换算根据要求，水泥混凝土路面可按公式（1）计算，沥青混凝土路面可按公式（2）进行计算。16100iiiP161100nisiiiPNN（1）834100iiPCC8341100nisiiPNCCN（2）先根据轴载谱算出各种车型的各轴的等效换算系数。表货车单轴单轮轴载轴载范围0~101~2020~3030~4040~5050~6060~7070~8080~90按各车型百分比对轴载换算系数加权Pi102030405060708090沥青水泥单轮单轮换算系数轴载换算次数（沥青）0.000000.000050.001210.012120.072270.310731.066493.103787.96364轴载换算次数（水泥）0.000000.000000.000000.000200.006300.107691.187229.4943259.41674百分比例（%）1+1（前轴）005.6811.4560.8921.980000.110.031+2（前轴）0009.647.1731.8811.35000.260.171+1·S1（前轴）0006.5754.9530.187.071.2300.250.241+1·S2（前轴）0004.3251.9832.457.83.4500.330.461+2·S2（前轴）000010.0840.5630.2310.158.981.496.70表车型计算汇总车型轴型比例（%）交通量等效换算系数等效轴载沥青水泥沥青路面等效轴载水泥路面等效轴载货车1+1前轴44.716035.850.110.03686.6166.2后轴44.716035.853.2100.4019055.3606027.91+2前轴13.591834.650.260.17468.5315.7后轴13.591834.653634.2615.746667593.128885.51+1·S1前轴8.151100.250.250.24272.7260.4后轴8.151100.251.37.481417.98224.5中轴8.151100.254.5175.524960.7193121.01+1·S2前轴12.651707.750.330.46562.2782.8中轴12.651707.753.9123.346693.4210636.5后轴12.651707.752792.5316.864768939.928791.71+2·S2前轴3.61487.351.496.70724.13266.5中轴3.61487.354495.7525.822191005.512582.8后轴3.61487.3527.930.1713609.482.2客车1+1前轮17.292334.150.110.03265.564.3后轮17.292334.150.5320.4521241.11054.5汇总136774961094262.32新建沥青路面设计2.1设计指标确定由设计资料要求可知要修建一条二级公路由《公路沥青路面设计规范》（JIGD50-2006）（以下简称《沥青规范》）8.0.3得到：隙中心处的弯沉值不大于设计弯沉值沥青面层的层底拉应力不大于该层混合料容许拉应力。半刚性基层或底基层的最大拉应力不大于该材料层的2.2设计交通量的确定其计算公式为：0.91.452.971.044.03pjfcpkkk10[(15%)1]365136774960.353.7105%teN2.3路基处理与模量确定实测得到的回弹模量为43MPa。由于荷载很大，应该采用进行地基处理，使得地基模量达到200MPa。在以下的设计中采用地基模量为200MPa。2.4路面结构设计图半刚性基层方案结构组合设计2.5容许设计指标计算2.5.1路表容许弯沉计算2.0600ebscdNAAAl计算得到：10-0.26001.011.63.7108.13(0.01mm)dl（）2.5.2沥青层层底的容许拉应力计算speacRfNAA22.011.1110-0.221.111.113.7100.80.07()1.1RMPa（）2.5.3半刚性底层容许拉应力计算specRfNA11.0857.210-0.112.8571.13.7100.60.12()RMPa（）4cm细粒式沥青混凝土130cm泥稳定碎石6cm中粒式沥青混凝土8cm粗粒式沥青混凝土面层基层E=1600，u=0.35，h=0.04E=1400，u=0.35，h=0.06E=1400，u=0.35，h=0.08E=25000.35，h=1.3010cm粗粒式沥青混凝土E=1400，u=0.35，h=0.102.6结构验算2.6.1利用BISAR计算弯沉与应力各方案的路表弯沉和层底拉应力，采用BISAR软件计算。○1荷载（load）设置图load设置○2结构层（layer）设置图结构层设置○3检测点位置（position）设置图检测点设置○4结果输出图弯沉输出图沥青面层应力输出图基层地面应力输出2.6.2结构验算表结构演算表方案计算值设计容许值检验结果路表弯沉0.0783mm0.0813mm满足面层应力-0.04MPa0.07MPa满足基层应力-0.008MPa0.12MPa满足通过验算可知，两种方案的初拟结构层组合设计都符合强度要求。能够提供路面在荷载、环境下的结构强度要求。3新建水泥混凝土路面设计根据第一章给出的设计资料与设计要求，进行新建水泥混凝土路面设计。3.1设计方法与设计步骤本设计采用解析法，采用的理论模型为弹性地基模型。设计步骤为：○1分析交通参数。根据所给资料，得出设计年限内的标准轴载的累计作用次数。○2初拟路面结构。进行各路面层次、类型、材料组成与厚度和尺寸、接缝构造的初步拟定。○3确定材料参数。根据规范，确定混凝土的设计弯拉强度和弹性模量，基层、垫层和路基的回弹模量以及基层顶面的当量回弹模量。○4计算荷载疲劳应力。○5计算荷载的温度应力。○6检验初拟的路面结构，并确定最终设计方案。3.2设计交通量的确定根据《水泥规范》附录A交通分析中A.2.2条，设计使用年限内设计车道的标准轴载累计作用次数Ne计算如下：11365tsNgNeg9109426215%10.171.47105%tNe3.3路面结构拟定初估水泥混凝土面层厚30cm。基层选用水泥稳定碎石，厚20cm，E2=1600MPa，垫层为天然砂砾，厚20cm，E3=150MPa。板的平面尺寸选为宽3.75m，长5m，纵缝设拉杆平缝，横缝为未设传力杆的缩缝（假缝）。具体的层状结构如下图所示：图水泥混凝土初拟路面结构组合3.4基层顶面当量回弹模量计算与验算根据换算出的标准轴载作用次数，该公路属于特重交通的公路，按《水泥规范》，取混凝土的设计抗弯强度为5.0MPa，相应的混凝土的弹性模量Ee=3.01×104MPa。由垫层和路基的模量比5.1212/150/03EE，垫层厚20cm，查图表可得垫层顶面的当量模量为3/0'EEt，MPaEt36123'。由基层和'tE的模量比4.4436/1600/'2tEE，基层厚20cm，查图表可得基层顶面的理论当量模量为7.4/'ttEE，MPaEt208.944.47.4，满足《水泥规范》对基层顶面当量回弹模量的要求（120MPa）。计算荷载应力时的模量修正系数为：1.392208.9103.013010718.10.843-）（n基层顶面的计算回弹模量：MPanEEts290.8208.9392.1水泥混泥土30cm水泥稳定碎石20cm天然砂砾20cm面层混泥土30cm基层混泥土30cm垫层混泥土30cm3.5荷载疲劳应力计算由03.51290.8/1001.3/4seEE和h=30cm，查图表可得板边缘中部的最大应力为MPa04.1p。取设拉杆平口纵缝的传荷系数9.0jk，参照《水泥规范》选用特重交通的综合系数为35.1ck，疲劳扩大系数的计算如下：0.05160.0516(1470000000)2.97fekN于是0.91.452.971.044.03pjfcpkkk3.6温度疲劳应力计算上海属于Ⅳ1区，查表可得最大温度梯度cmCTg/89.0max,。混凝土面层的相对刚度半径为)(78.10.15-1290.860.02-13010030)1(6)1(3223220cmEEhlessc）（）（板长为5m，4.61.78/500/0lL，当4.6/0lL且h=30cm时，查表得：06.1xC，58.0xD则板边缘中的的温度翘曲应力为xgmtctmDhTaE2)(2.330.582300.8910130100-5MPa特重交通的混凝土设计抗弯拉强度取为MPaf0.5，由466.05/33.2/ftm，查表得Ⅳ1区的温度应力疲劳作用系数6.0tk。由此，温度疲劳应力：MPaktmtrt1.42.336.03.7检验初拟路面二级公路的目标可靠指标取为1.03，故有：0f()1.034.031.45.130.951.03rprt（）（～）因而所选的路面结构满足设计要求。《难得的是有份清闲时光，难得的是有种知途迷返，知之为知之，不知为不知，知你冷暖，懂你悲欢，把你放在了心头上的人。难得的是面对片深山广林、教你为人，怎样处事，面对人生;淡泊世事，践行伯乐，明镜心扉。心似无物化有物，道似无情渡有情，佛似无边胜有边，儒似学而不思厌也，山高不止于流水，流水不止于小桥，除非去哪里在看看，除非去哪里在历历，除非去哪里在观光!一路走马观花，沐浴星星的乐园，想哪，念那。白若溪在月牙泉唱着：每当太阳落下西边的阳，也有美丽的月牙泉，它是天的镜子，也是沙漠的眼。就在那片天的很远很远，从那年我月牙泉边走过，从此以后魂牵梦绕，也许是你们不懂得这种爱恋，除非也去那里看看。我们都是追梦的人，有些人，有些事，该忘的那就都忘了吧。这世界即没平白无故的付出，也没有平白无故的缘分，那我们就因更当珍惜，当你的眼泪忍不住快要流出来的时候。睁大眼睛!千万别眨眼，或许会让你看到世界由清晰、变模糊的全过程，在你心泪落下的那一瞬间，至此变得清澈明晰。这样看起来，反而是朝生暮死的蝴蝶为可羡了。它们在短短的一春里尽情地酣足地在花间飞舞，一旦春尽花残，便爽爽快快地殉着春光化去，好像它们一生只是为了酣舞与享乐而来的，倒要痛快些。像人类呢，青春如流水一般的长逝之后，数十载风雨绵绵的灰色生活又将怎样度过？是违法问题热也让同样5我也投入与他人啊读后感124204531582114624452001156420153地方发的供货商啥好烦的人个人太炎热和谁让他就如同0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000