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层底拉应力的简便计算方法

发布时间:2022-05-13 20:17:54

⑴ 回弹弯沉测试方法

要理会回弹弯沉的表征意义、贝克曼梁法测试、自动弯沉仪、落锤式弯沉仪的测试方法,常用的是贝克曼梁法测试法。

⑵ 在路面设计中,如何进行交通量轴载换算,依据是什么

同一种路面结构在不同轴载作用下达到相同的损伤程度。

凡是载重大于25KN,小于130KM的各级轴载的作用次数均应换算成标准轴载的当量作用次数;N.=C1*C2*n.(p./p)^4.35,式中C1.C为所求换算车度辆的轴载系数和轮载系数。

因轴间距的不同和轮组数的问不同而取不同的系数。n.为所换车型的交通量(轴载次数).p.表示答被换车型的轴载力 p表示标准轴载力。

(2)层底拉应力的简便计算方法扩展阅读:

当把各种轴载换算为标准轴载时,为使换算前后轴载对路面的作用达到相同的效果,应该遵循两项原则:

第一,换算以达到相同的临界状态为标准,即对同一种路面结构,甲轴载作用N1次后路面达到预定的临界状态,路面弯沉为L1,乙轴载作用路面达到相同临界状态作用次数为N2,弯沉为L2,此时甲乙两种轴载作用是等效的。则应按此等效原则建立两种轴载作用次数之间的换算关系;

第二,对某一种交通组成,不论以哪种轴载的标准进行轴载换算,由换算所得轴载作用次数计算的路面厚度是相同的。

⑶ abaqus基层层底拉应力看啥

你可以在前处理时单独为每层建立一个set集,然后后处理就可以单独查看每个set的结果。
也可以在后处理的时候直接用选择框来选出你要显示的单元。

⑷ 如何计算沥青路面厚度

新建路面结构厚度计算
公 路 等 级 : 一级公路
新建路面的层数 : 5
标 准 轴 载 : BZZ-100
路面设计弯沉值 : 24.9 (0.01mm)
路面设计层层位 : 4
设计层最小厚度 : 150 (mm)
层位 结 构 层 材 料 名 称 厚度 20℃平均抗压 标准差 15℃平均抗压 标准差 容许应力 (mm) 模量(MPa) (MPa) 模量(MPa) (MPa) (MPa) 1 细粒式沥青混凝土 40 1400 0 2000 0 .47 2
中粒式沥青混凝土 60 1200 0 1800 0 .34 3
粗粒式沥青混凝土 80 1000 0 1200 0 .27 4
水泥稳定碎石 ? 1500 0 3600 0 . 25 5
石灰土 250 550 0 1500 0 .1 6 新建路基 36 按设计弯沉值计算设计层厚度 : LD= 24.9 (0.01mm) H( 4 )= 200 mm LS= 26.3 (0.01mm) H( 4 )= 250 mm LS= 23.4 (0.01mm) H( 4 )= 224 mm(仅考虑弯沉) 按容许拉应力计算设计层厚度 : H( 4 )= 224 mm(第 1 层底面拉应力计算满足要求) H( 4 )= 224 mm(第 2 层底面拉应力计算满足要求) H( 4 )= 224 mm(第 3 层底面拉应力计算满足要求) H( 4 )= 224 mm(第 4 层底面拉应力计算满足要求) H( 4 )= 274 mm σ( 5 )= .101 MPa H( 4 )= 324 mm σ( 5 )= .087 MPa

H( 4 )= 277 mm(第 5 层底面拉应力计算满足要求) 路面设计层厚度 : H( 4 )= 224 mm(仅考虑弯沉) H( 4 )= 277 mm(同时考虑弯沉和拉应力) 验算路面防冻厚度 : 路面最小防冻厚度 500 mm 验算结果表明 ,路面总厚度满足防冻要求 . 通过对设计层厚度取整, 最后得到路面结构设计结果如下:
细粒式沥青混凝土 40 mm
中粒式沥青混凝土 60 mm
粗粒式沥青混凝土 80 mm
水泥稳定碎石 280 mm
石灰土 250 mm

⑸ 路面设计中哪些要进行层底拉应力验算

将各种不同类型的轴载换算成标准轴载的过程;沥青路面和水泥砼路面设计规范均采用BZZ-100作为标准轴载。
沥青路面轴载换算:
a、计算设计弯沉与沥青层底拉应力验算时,根据弯沉等效原则;
b、验算半刚性基层和底基层拉应力时,根据拉应力等效的原则。
水泥砼路面轴载换算:根据等效疲劳断裂原则。

⑹ 急急!!有限元软件ABAQUS能计算层低拉应变吗

可以算。abaqus只是采用有限元的方法模拟得到的层底拉应变,另外还可以采用弹性层状体系理论通过解析解求解计算。
你计算的拉应变值太大了吧,感觉不对。

⑺ 怎样计算沥青路面的层底拉应力

根据沥青混合料的类型、厚度、模量、温度、荷载等参数进行计算,具体计算过程最好是用软件,目前用的比较多的是东南大学的两位教授开发的HPDS系列(现在最新的是HPDS2006)

⑻ 求解答已知路面结构为4cmac 6cmac 8cmac抗压模量分别为1800mpa

7.2 路面结构设计
7.2.1 路面结构设计步骤
新建沥青路面按以下步骤进行路面结构设计:
(1) 根据设计任务书和路面等级及面层类型,计算设计年限内一个车道的累计当量轴次和设计弯沉值.
(2) 按路基土类型和干湿状态,将路基划分为几个路段,确定路段回弹模量值.
(3) 根据已有经验和规范推荐的路面结构,拟定几中可能的路面结构组合及厚度方案,根据选用的材料进行配合比实验及测定结构层材料的抗压回弹模量、抗拉强度,确定各结构层材料设计参数.
(4) 根据设计弯沉值计算路面厚度.对二级公路沥青混凝土面层和半刚性基层材料的基层、底基层,应验算拉应力是否满足容许拉应力的要求.如不满足要求,或调整路面结构层厚度,或变更路面结构层组合,或调整材料配合比,提高材料极限抗拉强度,再重新计算.
7.2.2 路面结构层计算
该路位于中原黄河冲积平原区,地质条件一般为a)第一层:冲积土;b)第二层:粘质土;c)第三层:岩石.平原区二级汽车专用沥青混凝土公路,路面使用年限为12年,年预测平均增长率为6%.
(1)轴载分析
本设计的累计当量轴次的计算以双轮组单轴载100kN为标准轴载,以BZZ-100表示.标准轴载的计算参数按表7-1确定.
表7-1 标准轴载计算参数
标 准 轴 载 BZZ-100 标 准 轴 载 BZZ-100
标准轴载P(kN) 100 单轮传压面当量圆直径d(cm) 21.30
轮胎接地压力p(MPa) 0.70 两轮中心距(cm) 1.5d
表7-2 起始年交通量表
车型 小汽车 解放CA15 东风EQ140 黄河JN162
数量
(辆/d) 1500 800 600 200
1)以设计弯沉为指标及验算沥青层层底拉应力
① 轴载换算
各级轴载换算采用如下计算公式:
(7-1)
式中:N1—标准轴载的当量轴次,次/日;
ni—被换算车辆的各级轴载作用次数,次/日;
P—标准轴载,kN;
Pi—被换算车辆的各级轴载,kN;
k—被换算车辆类型;
C1—轴数系数,C1=1+1.2(m-1),m是轴数.当轴间距大于3m时,按单独的一个轴载计算,当轴间距小于3m时,应考虑轴系数;
C2—轮组系数,单轮组为6.4,双轮组为1.0,四轮组为0.38.
计算结果如下表7-3所示.

表7-3 轴载换算结果表(弯沉)
车 型 Pi
(KN) Ci C2 ni
解放CA15 前轴 20.97 1 1 800 —
后轴 70.38 1 1 800 173.58
东风EQ140 前轴 23.70 1 1 600 —
后轴 69.20 1 1 600 120.95
黄河JN162 后轴 59.50 1 1 200 20.90
后轴 115.00 1 1 200 367.34

682.77
注:轴载小于25kN的轴载作用不计.
② 累计当量轴次为:
(7-2)
式中:Ne—累计当量轴次;
η—车道系数,规范规定二级公路η值为0.60~0.70,取0.60;
t—路面使用年限,二级公路取12年;
—年预测平均增长率,二级路取6%;
N1—标准轴载的当量轴次,次/日.
2)验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次
① 轴载换算
验算半刚性基层层底拉应力的轴载换算公式为:
N1'=∑C1'*C2'*ni(pi/p)8 (7-3)
计算结果如表7-4所示.
表7-4 轴载换算结果表(半刚性基层层底拉应力)
车 型 Pi(kN) C1' C2' ni(次/日) C1'*C2'*ni(pi/p)8
(次/日)
解放CA15 后轴 70.38 1 1 800 48.16
东风EQ140 后轴 69.20 1 1 600 31.55
黄河JN162 前轴 59.50 1 18.5 200 3.14
后轴 115.50 1 1 200 611.80
N1'=∑C1'*C2'*ni(pi/p)8 694.65

注:轴载小于50kN的轴载作用不计.
② 累计当量轴次
参数值同上,累计当量轴次Ne'为:

(7-4)
(2)路面结构组合材料选取
经计算路面设计使用年限内一个车道上累计标准轴次为250万次左右,根据规范推荐结构,并考虑到当地材料供用条件,决定面层采用沥青混凝土路面(6cm),基层采用水泥混凝土稳定基层(水泥碎石15cm),底基层采用石灰稳定土(厚度待定).
(3)各层材料的抗压模量与劈裂强度的选定
查邓学均主编的《路基路面工程》表14-13、14-14,得到各层材料的抗压模量和劈裂强度.路面设计弯沉值计算路面结构厚度时,取20℃的抗压模量,中粒式密级配沥青混凝土E1=1400Mpa,验算层底弯拉应力时,取15℃的抗压模量,中粒式沥青混凝土E1=1800 Mpa.水泥稳定碎石E2=1300 Mpa;石灰稳定土E3=600 Mpa.各层材料劈裂强度:中粒式沥青混凝土=1.2 Mpa;水泥稳定碎石=0.5 Mpa;石灰稳定土=0.35 MPa.
(4)土基回弹模量的确定
该路段处于Ⅳ2区,为粘质土,稠度0.9,查邓学均主编的《路基路面工程》表14-9得土基回弹模量E0=23.0Mpa.
(5)设计指标的确定
① 设计弯沉值
(7-5)
式中:—路面设计弯沉值(0.01mm);
Ac—公路等级系数,二级公路为1.1;
As—面层类型系数,沥青混凝土面层为1.0;
Ab—基层类型系数,对半刚性基层、底基层总厚度等于或大于
20cm时,Ab =1.0;
所以:=6002522505-0.21.11.01.0=34.61(0.01mm)
② 各层材料容许层底拉应力
(7-6)
式中:—路面结构层材料的容许拉应力,MPa;
—结构层材料的极限抗拉强度,MPa,由实验确定.我国公路沥青路面设计规范采用极限劈裂强度;
—抗拉强度结构系数.
沥青混凝土面层:
=2.10
=1.2/2.10=0.57MPa
水泥稳定碎石:
=1.61
=0.5/1.61=0.31MPa
石灰土:
=2.07
=0.35/2.07=0.17 MPa
式中:Aa—沥青混合料级配系数;细、中粒式沥青混凝土为1.0,粗粒式沥青混凝土为1.1;
Ac—公路等级系数,二级公路取1.1.
(6)设计资料总结
经计算路面设计弯沉值为34.61(0.01mm),相关设计资料汇总如表7-5.
表7-5 设计资料汇总表
材料名称 h(cm) 20℃抗压摸量(MPa) 容许拉应力(MPa)
沥青混凝土(E1) 6 1400 0.57
水泥稳定碎石(E2) 15 1300 0.31
石灰土(E3) ? 600 0.17
(7)确定石灰土层厚度
① 计算容许弯沉值
cm (7-7)
式中:—容许回弹弯沉值,cm;
Ne—累计当量轴载作用次数;
B—回归系数,取1.1;
β—随N改变的变化率.
② 计算弯沉综合修正系数F
=0.627 (7-8)
式中:F—弯沉综合修正系数;
—路面实测弯沉值,在计算路面厚度时,可用容许弯沉值;
、—标准车型的轮胎接地压强(MPa)和当量圆半径(cm),
通常 取0.7MPa,取10.65cm;
E0—土基回弹模量.
③ 计算理论弯沉系数
=9.43 (7-9)
用三层体系为计算体系,将四层体系按照弯沉等效的原则换算为三层体系.换算图式如图7-1所示.

图7-1 多层体系换算示意图
由已知参数求得:
;;;
查邓学均主编的《路基路面工程》P360页图14-14三层体系表面弯沉系数诺谟图,可得=5.80,K1=1.87.
由公式 (7-10)
得: =0.87
由K2=0.87,查诺谟图得:
则 H=3.3×10.65==35.15cm;
④ 计算石灰土底基层厚度h3
根据公式 27.80 cm (7-11)
取最小厚度h3=28.0 cm.
由于本路段属于Ⅳ2区,常年无冻土出现,因此不必进行防冻验算.
(8)各层底弯拉应力的验算
先把四层体系换算成当量三层体系,此时第一层用15℃抗压模量,其余各层抗压模量不变,换算成当量层三层体系如图7-2所示.

图7-2 体系换算示意图
① 确定允许弯拉应力
查表知沥青混凝土和石灰土的抗弯拉强度分别为:
MPa,MPa;
沥青混凝土和石灰土的抗拉强度结构系数分别为:
(7-12)
(7-13)
其容许弯拉应力分别为:
MPa (7-14)
MPa (7-15)
② 验算弯拉应力
沥青混凝土层和水泥稳定碎石的计算回弹模量分为E1=1800MPa,E2=1300MPa,石灰土为E3=600 MPa.
a)结构上层等效换算:cm
换算公式为:
cm (7-16)
又 ,=0.72,换算后的三层体系其上层及中
下层间均是连续接触,查诺谟图知为负值,故为负值.
(7-17)
(7-18)
即面层设计满足要求.
b)验算石灰土层的弯拉应力
= 21.5cm (7-19)
由,=2.63,查诺谟图可得;
又,查诺谟图可得=1.04;以及,查诺谟图可得.
MPa (7-20)
可见,设计满足要求.故h3=28cm也满足要求.
综上所述,路面结构各层厚度分别取h1=6cm,h2=15cm,h3=28cm.经过上述的设计,计算及验算,最终拟定路面结构图如图7-3所示.

图7-3 路面结构示意图

⑼ 市政道路基层用料如何计算

你的基层设计是什么东东呢?计算方法就是(道路设计宽度+2B)×道路长度,计算出方量后按照基层采用的材料的压实密度两者相乘就是你的用量(吨)。

⑽ 路面2%的坡度是怎么样算出来

百分比法

表示坡度最为常用的方法,即两点的高程差与其水平距离的百分比,其计算公式如下:坡度 = (高程差/水平距离)x100%

使用百分比表示时,即:i=h/l×100%

例如:坡度3% 是指水平距离每100米,垂直方向上升(下降)3米 ;1%是指水平距离每100米,垂直方向上升(下降)1米 。依次类推.

度数法:用度数来表示坡度,利用反三角函数计算而得,其公式如下:

tanα(坡度)= 高程差/水平距离

所以α(坡度)=arc tan (高程差/水平距离)

(10)层底拉应力的简便计算方法扩展阅读:

坡度是地表单元陡缓的程度,通常把坡面的垂直高度和路程的比值称为坡度。全国分省坡度分级数据产品是指全国各省按坡度级别划分的坡度空间分布产品,它是地理国情监测云平台推出的土地资源类系列数据产品之一。

路面是指用各种筑路材料铺筑在道路路基上直接承受车辆荷载的层状构造物。质量良好的路面应有足够的强度和良好的稳定性,其表面应达到平整、密实和抗滑的要求。路面结构由面层、基层与垫层组成。

路面是公路的重要组成部分。路面的好坏直接影响行车速度、运输成本、行车安全和舒适性。相同等级公路的沥青路面同砂石路面相比,行车速度一般可以提高80%~200%,燃料消耗降低15%~20%,轮胎行驶里程增加20%,运输成本下降18%~20%。

同一类型的路面,因施工和养护质量的优劣,也会使运输效率与成本以及服务质量产生很大的差异。路面结构的费用在公路造价中所占比重很大,一般都要达到30%左右。所以,修好路面对发挥整个公路的运输经济效益具有十分重要的意义。

根据路面的使用品质、材料组成类型以及结构强度和稳定性的不同,可将路面分成高级、次高级、中级、低级四个等级。

(1)高级面层其面层材料类型为水泥混凝土、沥青混凝土、厂拌沥青碎石及整齐块石,所适用的公路等级为高速、一级及二级公路。

(2)次高级面层其面层材料类型为沥青贯入碎石、路拌沥青碎石、沥青表面处治及半整齐块石,所适用的公路等级为高速、一级及二级公路。

(3)中级面层其面层材料类型为泥结或级配碎(砾)石、水结碎石、不整齐块石及其他粒料,所适用的公路等级为高速、一级及二级公路。

(4)低级面层其面层材料类型为各种粒料或当地材料改善土,如炉渣土、砾石土和砂砾石土等,所适用的公路等级为高速、一级及二级公路。

按路面力学特性分

(1)柔性路面。主要包括用除水泥混凝土外的基层材料、各类沥青面层、碎(砾)石面层或块石面层所组成的路面结构。柔性路面刚度小,形变模量较小,在荷载作用下产生的垂直变形(即弯沉)较大,路面结构本身抗弯拉强度较低。车辆荷载通过各结构层向下传递到土基,使土基受到较大的单位压力,因而土基的强度和稳定性对路面结构整体强度有较大的影响。

(2)刚性路面。主要指用水泥混凝土作面层的路面结构。刚性路面的主要特点包括:面板的弹性模量及力学强度大大高于基层和地基的相应模量和强度。抗弯拉强度远小于抗压强度,约为其1/7~1/6。断裂时的相对拉伸变形很小。

(3)半刚性路面。半刚性路面是指用石灰、水泥或其他工业废渣作结合料的稳定土或稳定粒料作基层的路面结构。这类基层完工初期具有柔软的工作特性,但是随着时间的延长,其强度逐步提高,板体性增加,刚度增大,所以称为半刚性基层。

其设计理论及方法是采用双圆均布与水平垂直荷载作用下的多层弹性连续理论,以设计弯沉值为整体路面刚度的设计指标。对半刚性材料的基层,底基层进行层底拉应力计算。半刚性基层可以使用当地材料,成型工艺也相对比较简单,由于半刚性基层的一系列良好的性能,成为我国高级道路的主要类型之一。

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