[发明专利]一种混合式基层水泥混凝土路面的结构层厚度设计方法

摘要

本发明公开了一种混合式基层水泥混凝土路面的结构层厚度设计方法，包括以下步骤：计算板底地基综合当量回弹模量；分刚性基层与半刚性底基层和刚性基层与柔性底基层两种情况，计算混合式基层的等效弯曲刚度和等效厚度；利用等效弯曲刚度和等效厚度的计算结果并按弹性地基双层板模型计算荷载应力、荷载疲劳应力、层间接触状况参数、竖向接触刚度、最大温度应力和温度疲劳应力等；进行结构极限状态校核，以不产生极限断裂作为验算标准，确定拟定的结构层厚度是否满足要求。本发明能有效避免混合式基层水泥混凝土路面因结构层厚度设计不合理而产生不必要的浪费和出现早期损坏严重的问题，有良好的社会与经济效益。

主权项

1.一种混合式基层水泥混凝土路面的结构层厚度设计方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)计算板底地基综合当量回弹模量Et(2)计算混合式基层的等效弯曲刚度和等效厚度根据刚性基层的弹性模量E1及厚度h1、半刚性底基层或柔性底基层的弹性模量E2及厚度h2，按加权平方和的方法计算混合式基层的当量回弹模量Ex：当混合式基层由刚性基层和半刚性底基层组成时，混合式基层的等效弯曲刚度Dx为：混合式基层的等效厚度hx为：当混合式基层由刚性基层和柔性底基层组成时，混合式基层的等效弯曲刚度Dx为：混合式基层的等效厚度hx为：(3)计算荷载应力根据水泥混凝土面层板的弹性模量Ec、厚度hc、泊松比vc，计算面层板的弯曲刚度Dc：计算路面结构总相对刚度半径rg：按弹性地基双层板模型计算标准轴载100kN、最重轴载Pm(根据调查得出)在临界荷位处的荷载应力σps、σpm：计算混合式基层在临界荷位处的荷载应力σbps：(4)其他计算与设计内容按弹性地基双层板模型，计算面层板的荷载疲劳应力、最重轴载Pm产生的最大荷载应力、基层荷载疲劳应力，以及面层板的最大温度应力和温度疲劳应力，计算过程中层间接触状况参数rβ计算如下：式中：kn为竖向接触刚度，有沥青混凝土夹层时取值为3000MPa/m，无沥青混凝土夹层时：根据面层板的荷载疲劳应力、温度疲劳应力、最重轴载Pm产生的最大荷载应力、最大温度应力的计算结果，以及混合式基层的荷载疲劳应力，进行结构极限状态校核，以不产生极限断裂作为验算标准，确定拟定的混合式基层水泥混凝土路面的结构层厚度是否满足要求，如不满足要求则重复上述过程，直至结构极限状态校核通过。