資源描述:
《城市地下道路復合式路面結(jié)構(gòu)設計方法研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、2012年l2月第l2期城市道橋與防洪道路交通37城市地下道路復合式路面結(jié)構(gòu)設計方法研究虞秋富’,馬士賓,陳晗,王海燕。(1.河北工業(yè)大學土木學院,天津300400;2.天津市市政工程設計研究院,天津300051)摘要:該文首先在對城市道路交通組成特點分析的基礎上,給出了新的地下道路軸載換算標準,然后利用疲勞等效原則,確定路面結(jié)構(gòu)軸載換算方法。應用ANSYS力學分析軟件分析了復合式路面結(jié)構(gòu)AC、CRC模量及AC層厚度對AC層底拉應變、CRC板底彎拉應力和復合式路面層間剪應力的影響。然后提出了CRC+AC復合式路面結(jié)構(gòu)的設計方法,
2、并建立較為系統(tǒng)的設計步驟和流程。關(guān)鍵詞:復合式路面;ANSYS;軸載換算;設訂‘方法中圖分類號:U416.02文獻標識碼:A文章編號:1009—7716(20l2)12—0037—04取工作日內(nèi)的一天實測交通量換算全天交通量的0引言方法。隨著我國經(jīng)濟發(fā)展,城市的規(guī)模正在迅速變由于海河東路地處市中心,且靠近天津東站,交大,城市人口密度的增加給城市交通帶來了很大通流量相對較大,以小汽車、公交車為主。一天內(nèi)小的壓力。與此同時,地下道路正以其可提高線路標汽車、中型客車、大客車交通輛依次為14395veh、岳之螄輔*神準、縮短運營里程、保
3、護環(huán)境、減少拆遷、噪音污染53veh、944veh,且早上8:00—10:00,下午17:00—18:30啪m㈣冊。少等優(yōu)點而越來越得到人們的青睞。城市地下道為高峰/bN~,段。對車重最大的大客車載客量進行路內(nèi)采用連續(xù)配筋混凝土基層和瀝青混凝土面層統(tǒng)計得到如下表1所列及圖1所示。組合的復合式路面具有很多優(yōu)點。CRC層由于縱表1大客車載客情況表向配置了足夠的鋼筋而具有非常強的結(jié)構(gòu)承載能載客量/人0~1010~2020~3030~4040~5050~60力,同時CRC取消了橫向接縫,可以減少路面水損車數(shù)/veh19017731616
4、97220害。而AC層則可以改善路面行駛性能。AC+CRC路面結(jié)構(gòu)可以大大提高地下道路路面的使用性能、使用壽命和服務水平等。但是由于種種原因,作為地下道路重要組成部分的CRC+AC復合式路面結(jié)構(gòu)設計卻未得到足夠的重視,即大部分地下道路內(nèi)路面結(jié)構(gòu)都是根據(jù)以往的經(jīng)驗直接給出的,未經(jīng)過專題的研究1。U1010~ZUU~30jU~qU40~bUbU~buAC+CRC作為一種新型的路面結(jié)構(gòu),設計時常單輛夫客車載客人數(shù)/人規(guī)做法是套用公路瀝青路面設計方法。而城市道圖1大客車載客人數(shù)分布圖路與一般公路所承受的交通組成方面存在很大差由表1及圖1
5、可以看出,載客在20~30人的異,直接套用現(xiàn)有規(guī)范勢必造成很多不合理的地大客車數(shù)量明顯高于其他類型的車輛。經(jīng)調(diào)查發(fā)方。因此,研究和推廣AC+CRC復合式路面結(jié)構(gòu),現(xiàn),大客車主要由公交車和旅游大巴兩種車構(gòu)成。并提出相應的設計方法不僅具有重要的現(xiàn)實意旅游大巴空車質(zhì)量在13t左右,滿載47人,人均體義,而且具有很好的工程應用價值。重按65計,則滿載時旅游大巴軸重為78.75kN。公交車空車質(zhì)量在9.5t左右,滿載時有70人,人1交通量調(diào)查及軸載換算研究均體重按65kg計,此時軸載為70.25kN。1.1交通量調(diào)查1.2軸載換算研究為掌
6、握地下道路交通量情況,針對天津市海在我國,規(guī)范中要求軸載換算時,路面設計時河東路地下道路交通組成情況進行了專項交通量以單軸雙輪組軸載100kN為標準軸載。而調(diào)查結(jié)調(diào)查。由于受調(diào)查條件及儀器的限制,該項調(diào)查選果顯示:地下道路最大軸載也不過80kN,再以100kN作為標準軸載顯然不合理。收稿日期:2012-09—20軸載換算應遵循的原則【2】:作者簡介:虞秋富(1988一),男,河北秦皇島人,研究生,研究方向:道路材料與結(jié)構(gòu)。(1)以達到相同的損壞狀態(tài)為標準,即同一路38道路交通城市道橋與防洪2012年12月第12期面結(jié)構(gòu),甲軸作用
7、了N。次后,路面達到某種損壞到6cm時,層底最大剪應力由0.215MPa降至狀態(tài),乙軸作用了N:次后,路面也要達到同樣的0.198MPa,降低了8.59%;AC層厚度由14em增損壞狀態(tài),在此時甲軸和乙軸的作用視為等效。至18cm時,層間剪應力僅降低了5.71%,且剪應(2)對于同樣一個交通組成,無論以其中哪一力隨厚度增大而降低的趨勢變緩??傮w而言,AC個軸載作為標準進行等效換算后所得到的路面厚層厚度對剪應力影響不大??紤]施工工藝要求,AC度計算結(jié)果應該是相同的。層厚度宜取4em一8cm之間。按照上述原則以60kN作為標準軸載重
8、,在2.1.2CRC厚度對剪應力的影響應用ANSYS建模分析后,重新推導了城市地下道分別改變CRC層厚度,計算AC層底剪應力,路軸載換算公式。結(jié)果如圖3所示。計算AC層底拉應力時軸載換算公式見公式(1)。pN=C1C2()(1)I一、一一.計算連續(xù)配筋混凝土板底