路基路面工程第十六章水泥混凝土路面设计.pptx
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1、第十六章 水泥混凝土路面设计22024/4/7 周日第一第一节 概述概述1设计理理论n弹性地基上的小性地基上的小挠度薄板理度薄板理论n水泥混凝土路面破坏的力学分析水泥混凝土路面破坏的力学分析n荷荷载的疲的疲劳应力力n温度温度翘曲曲应力力n不均匀的基不均匀的基础变形使板底脱空而形使板底脱空而产生生过大的弯拉大的弯拉应力力n水泥路面的破坏型式:断裂、水泥路面的破坏型式:断裂、唧泥、泥、错台、拱起、接台、拱起、接缝挤碎等碎等n设计要求:荷要求:荷载疲疲劳应力温度力温度翘曲曲应力不超力不超过混凝土混凝土的抗弯拉的抗弯拉强度即度即32024/4/7 周日水泥混凝土路面水泥混凝土路面设计内容内容n路面路面
2、结构构层组合合设计n混凝土面板厚度混凝土面板厚度设计n混凝土面板的平面尺寸与接混凝土面板的平面尺寸与接缝设计n路肩路肩设计n路面排水路面排水设计n普通混凝土路面的普通混凝土路面的钢筋配筋率筋配筋率设计42024/4/7 周日第二第二节 弹性地基板体系理性地基板体系理论概述概述1.小小挠度度弹性薄板的基本假性薄板的基本假设n薄板全厚度范薄板全厚度范围内的所有各点具有相同的内的所有各点具有相同的竖向向位移。位移。n板内无横向剪切板内无横向剪切应变。n中性面上各点无平行于中面的位移。中性面上各点无平行于中面的位移。n在在变形形过程中,板与地基的接触面始程中,板与地基的接触面始终吻合,吻合,即板面与地
3、基表面的即板面与地基表面的竖向位移是相同的。向位移是相同的。n在板与地基的两接触面之在板与地基的两接触面之间没有摩阻力(可以没有摩阻力(可以自由滑自由滑动),即接触面上的剪),即接触面上的剪应力力视为零。零。52024/4/7 周日2.板板挠曲面微分方程曲面微分方程62024/4/7 周日板板挠曲面微分方程曲面微分方程n由力的平衡方程得:由力的平衡方程得:P板表面竖向荷载板表面竖向荷载q地基对板底面竖向反力地基对板底面竖向反力72024/4/7 周日 1.1.精力充沛,能从容不迫地精力充沛,能从容不迫地应付日常生活和工作;付日常生活和工作;2.2.处事事乐观,态度度积极,极,乐于承担任于承担任
4、务,不挑剔;,不挑剔;3.3.善于休息,睡眠良好;善于休息,睡眠良好;4.4.应变能力能力强,能适,能适应各种各种环境的境的变化;化;5.5.对一般感冒和一般感冒和传染病有一定抵抗力;染病有一定抵抗力;6.6.体重适当,体体重适当,体态匀称,匀称,头、臂、臀比例、臂、臀比例协调;7.7.眼睛明亮,反映敏眼睛明亮,反映敏锐,眼,眼睑不不发炎;炎;8.8.牙牙齿清清洁,无缺,无缺损,无疼痛,牙,无疼痛,牙龈颜色正常,无出血;色正常,无出血;9.9.头发光光洁,无,无头屑;屑;10.10.肌肉、皮肤富肌肉、皮肤富弹性,走路性,走路轻松。松。82024/4/7 周日 具体可用具体可用“五快五快”(肌体
5、健康肌体健康)和和“三良好三良好”(精精神健康神健康)来衡量。来衡量。“五快五快”:1 1、吃得快:、吃得快:进餐餐时,有良好的食欲,不挑剔食物,有良好的食欲,不挑剔食物,并能很快吃完一并能很快吃完一顿饭。2 2、便得快:一旦有便意,能很快排泄完大小便,而、便得快:一旦有便意,能很快排泄完大小便,而且感且感觉良好。良好。3 3、睡得快:上床后能很快入睡,且醒后、睡得快:上床后能很快入睡,且醒后头脑清醒,清醒,精神精神饱满。4 4、说得快:思得快:思维敏捷,口敏捷,口齿伶俐。伶俐。5 5、走得快:行走自如,步履、走得快:行走自如,步履轻盈。盈。92024/4/7 周日板中心板中心挠曲面微分方程求
6、解曲面微分方程求解由上式由上式p、q、w、D知,知,P、D已知,如求得已知,如求得 的关系的关系,则可求出可求出W.进而可求出板而可求出板应力力 102024/4/7 周日n两种地基模型:两种地基模型:n文克勒地基模型文克勒地基模型q(x,y)=kW(x,y)n弹性半空性半空间地基模型地基模型 q(x,y)=fW(x,y)112024/4/7 周日板内板内应力求解力求解122024/4/7 周日第三第三节 水泥混凝土路面荷水泥混凝土路面荷载应力分析力分析1文克勒地基板的荷文克勒地基板的荷载应力分析无限大板力分析无限大板n文克勒地基模型文克勒地基模型q(x,y)=kW(x,y)n威斯特卡德威斯特
7、卡德(H.M.S.Westergaard)求出三种荷位下无限求出三种荷位下无限大板的大板的挠度、弯矩和板底的最大弯拉度、弯矩和板底的最大弯拉应力力132024/4/7 周日第三第三节 水泥混凝土路面荷水泥混凝土路面荷载应力分析力分析2弹性半空性半空间体地基板的荷体地基板的荷载应力分析力分析n弹性半空性半空间体地基体地基q(x,y)=fW(x,y)n无限大板解析解无限大板解析解n有限尺寸矩形板有限尺寸矩形板n无解析解无解析解n可得到有限元解可得到有限元解142024/4/7 周日第四第四节 水泥混凝土路面温度水泥混凝土路面温度应力分析力分析1.胀缩应力力 混凝土面板混凝土面板设接接缝划分划分为有
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