刚性路面结构设计.doc

CHANGSHA UNIVERSITY OF SCIENCE TECHNOLOGY 路基路面工程课程设计 课题名称： 刚性路面结构设计 学生姓名： 学 号： 班 级: 专 业： 指导教师： 2012 年 1 月 《路基路面工程》课程设计 任务书及指导书 ? 长沙理工大学工程学院 《路基路面工程》课程设计任务书 一、设计任务及内容： 任务：刚性路面结构设计 内容：、初拟刚性路面结构（结构、材料、层厚、平面尺寸及接缝）； 　、确定材料参数（确定各层回弹模量及当量回弹模量）； 　、荷载及温度疲劳应力计算； 　、检验并确定刚性路面结构二、设计资料 　()、路面结构设计依据 IV5区平原微丘区某地新建高速公路，路基宽28m，双向4车道。预计20年末建通车。200年调查的交通量组成如表2009年调查的交通量组成表双向调查的结果车型 小客车 中客车 大客车CA50 小货车 中货车CA50 中货车EQ140 大货车JN150 日野KB222 太拖拉138 交通量（辆/昼夜） 2000 1100 600 2400 750 1100 550 1400 60 年平均交通量增长率为%，路基平均填土高度为1.0 m ，1.2 m ，1.5m，1.8 m土质为中液限粘土，平均地下水位为0.8 m,平均冻深0.3m试设计混凝土路面结构，并画出路面结构及横断面图（注:该地盛产石灰、粉煤灰、并有砾石）。 三、参考目录 1、《路基路面工程》教材； 、《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40-20），人民交通出版社，20年，北京； 、《公路路面设计手册》，人民交通出版社，1994年, 北京。 ?《路基路面工程》课程设计指导书 一、课程设计的目的和要求 课程设计是高等学校学生在校学习专业课的一个重要环节，也是学生综合运用所学的知识解决实际问题和独立钻研的良好机会。课程设计在教学上的要求是： 1、培养综合运用所学知识、解决实际问题的独立工作能力； 2、系统巩固并提高基础理论课与专业知识； 3、掌握路面结构的设计计算方法； 4、了解路基路面整体设计与个体设计的有机联系； 5、加强与提高设计、计算、绘图及编制说明书的基本技能； 6、对本专业某些理论性或技术性问题进行比较深入的探讨。 二、课程设计的步骤与方法 1、研读路面结构设计与计算的有关例题。 2、认真分析设计任务书所提供的设计依据。 、刚性路面结构设计 　　(1) 交通参数分析 根据公路等级，确定设计基准期、安全等级，选定设计年限及轮迹横向分布系数，计算使用年限内累计当量轴次，确定道路的交通分级。 (2) 初拟路面结构 根据安全等级所确定的变异水平，初拟结构层次、类型和材料组成，各层的厚度、面层板平面尺寸和接缝构造。 (3) 确定材料参数 根据交通等级，确定混凝土的弯拉强度标准值、弯拉弹性模量标准值，基层、垫层和路基的回弹模量，计算基层顶面的当量回弹模量和混凝土面层的相对刚度半径。 (4) 计算疲劳应力 a) 计算临界荷位处产生的荷载应力； b) 定接缝传荷能力的应力折减系数，疲劳应力系数，综合系数； c) 计算荷载疲劳应力； d) 计算温度疲劳应力。 由自然区划选最大温度梯度；按路面结构和板平面尺寸计算最大温度梯度时的翘曲温度应力，最后计算温度疲劳应力。 (5) 检验初拟路面结构 按安全等级、变异水平、目标可靠度，按规范公式检验，如不满足，重拟路面结构，重复(2)～(4)步，直到满足要求。计算厚度取整至厘米。 (6) 画出最后选定的路面结构图接缝构造。 三、课程设计文件装订 完成设计后，将设计任务书、指导书、设计说明书、计算书及全部设计计算图表编好目录，装订成册。 1 交通分析 7 1.1标准轴载与轴载当量换算 7 1.2 标准荷载累计作用次数的计算 8 2 初拟路面结构 9 3 确定材料参数 9 4 荷载应力 11 5 温度应力 13 6 结构极限状态校核 14 路基路面课程设计 1 交通分析 1.1标准轴载与轴载当量换算 我国公路水泥混凝土路面设计规范以汽车轴重为100kN的单轴—双轮组荷载作为标准轴载，表示为BZZ—100。凡前、后轴载大于40KN（单轴）的轴数均应换算成标准轴数，换算公式为： 式中： — 100KN的单轴—双轮组标准轴数的通行次数； — 各类轴—轮型i级轴载的总重（KN）； — 轴型和轴载级位数； — 各类轴—轮型i级轴载的通行次数； 表1-1