载的作用次数，按式下式换算为标准轴载的作用次数式中的单轴双轮组标准轴载的作用次数单轴单轮单轴双轮组双轴双轮组或三轴双轮组轴型级轴载的总重各类轴型级轴载的作用次数轴型和轴载级位数轴轮型系数，单轴双轮组单轴单轮组双轴双轮组三轴双轮组标准轴载累计当量作用次数根据表设计规范，二级公路的设计基准期为年，安全等级为三级，轮迹横向分布系数是取，，则,其交通量在中，故属重型交通。轴载换算结果如表所示。表载换算车型东风前轴后轴黄河前轴后轴黄河前轴后轴东风前轴后轴北京前轴后轴日野前轴后轴桑塔纳后轴注轴载小于的轴载作用不计。初拟路面结构横断面材料性能和结构尺寸参数的变异水平分为低中和高三级。各变异水平等级主要设计参数的变异系数变化范围，应符合表的规定。表变异系数的变化范围变异水平等级低中高水泥混凝土弯拉强度弯拉弹性模量基层顶面当量回弹模量水泥混凝土面层厚度安全等级为三级的道路对应的变异水平等级为中级。根据二级工路重交通等级和中级变异水平等级，由表，初拟普通混凝土面层厚度为。基层选用水泥稳定砾石水泥用量，厚。垫层为水泥石灰砂砾土。普通混凝土板的平面尺寸为宽长。纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆的假缝。确定基层顶面当量回弹模量,土基回弹模量计算见表表。表混凝土弯拉强度标准值交通等级特重重中等轻水泥混凝土的弯拉强度标准值钢纤维混凝土的弯拉强度标准值表水泥混凝土弯拉弹性模量经验参考值弯拉强度抗压强度弯拉弹性模量弯拉强度抗压强度弯拉弹性模量可查得混凝土面层的弯拉强度标准值为，相应弯拉弹性模量标准值为。用刚性承载板测得弯沉值已考虑影响量表弯沉值，用公式计算得。水泥稳定碎石抗压回弹模量，水泥石灰砂砾土查表得混凝土的设计弯拉强度，结构层如下结构层分布水泥混凝土水泥稳定碎石水泥石灰砂砾土计算基层顶面当量回弹模量如下式中基层顶面的当量回弹模量路床顶面的回弹模量，基层和底基层或垫层的当量回弹模量基层和底基层或垫层的回弹模量，基层和底基层或垫层的当量厚度，基层和底基层或垫层的当量弯曲刚度基层和底基层或垫层的厚度与有关的回归系数普通混凝土面层的相对刚度半径按式计算为计算荷载疲劳应力按式，标准轴载在临界荷位处产生的荷载应力计算为因纵缝为设拉杆平缝，接缝传荷能力的应力折减系数。考虑设计基准期内荷应类型尺寸孔类型设计取定沉孔孔直径设计取定沉孔直径设计取定沉孔高度设计取定当量直径相邻两孔的平均直径圆周上的节距设计取定双倍横向孔桥减弱系数孔桥强度计算表孔桥强度计算名称符号单位计相重叠，荷载纵向分布宽度应按外轮外边至外边计算即汽管壁弯矩计算忽略管壁环向压力及径向剪力，仅考虑管壁上的弯矩填土重产生的弯矩管壁自重产生的弯矩自自自车辆荷载产生的弯矩汽故恒载产生的最大弯矩为汽恒荷载组合承载能力极限状态组合汽恒正常使用极限状态组合短期组合汽恒长期组合汽恒截面强度计算管节处预留接缝宽，故实际预制管节长，承受长度内的荷载。考虑任意位置都可承受正负弯矩，布置双层钢符合规范规定裂缝宽度验算满足规定。基底应力验算本涵地基承载力可不作修正，即按承受中心荷载计算恒汽恒满足规定。第章路面结构设计概述路面类型与结构方案设计路面类型选择应在充分调查与勘察道路所在地区自然环境条件使用要求材料供应施工和养护工艺等，并在路面类型选择的基础上考虑路基支承条件确定结构方案。由于路面工程量大，基垫层材料应尽可能采用当地材料，并注意使用各类废弃物。必要时，应考虑采用新型路面结构形式新材料新施工工艺。同时，应注意路面的功能和结构承载力等是通过设计施工养护等共同保证的，可采用寿命周期费用分析技术合理确定路面类型和结构。路面建筑材料设计路面建筑材料设计往往是路面设计中不受重视的块内容，原因在于设计仅仅依据设计规范或当地经验确定路面结构层次，指定各层次材料的标准规范名称。本次毕业设计运用了大学期间所学的工程技术与材料科学知识，合理考虑了道路所在地的自然环境材料所在路面结构层次的功能等，论证合理地选择了材料类型和建议配比。路面结构设计路面结构设计就是对拟订的路面结构方案和选定建筑材料，运用规范建议的设计理论和方法对结构进行力学验算。现阶段公路路面使用的路面类型主要有沥青混凝土路面和水泥混凝土路面，学生应综合考虑当地的环境降水材料交通量等各方面因素后选定路面的类型。水泥混凝土路面设计表轴载分析车型前轴重后轴重后轴数后轴轮组数后轴距交通量东风双黄河双黄河双东风双北京双日野双桑塔纳按照规范，水泥混凝土与沥青路面设计标准轴载均采用双轮组单轴轴载混凝土路面设计基准期各级公路水泥混凝土路面结构的设计安全等级及相应的设计基准期目标可靠指标和目标可靠度，应符合表的规定。各安全等级路面的材料性能和结构尺寸参数的变异水平等级，宜按表的建议选用。表可靠度设计标准公路技术等级高速公路级公路二级公路三四级公路安全等级级二级三级四级设计基准期目标可靠度目标可靠指标变异水平等级低低中中中高以设计弯沉值为指标及验算面层层底拉力中的累计当量轴次。轴载换算水泥混凝土路面结构设计以的单轴双轮组荷载作为标准轴载。不同轴轮型和轴算公式结果孔桥类型斜向孔桥第只孔类型尺寸孔类型设计取定沉孔孔直径设计取定沉孔直径设计取定沉孔高度设计取定当量直径第二只孔类型尺寸孔类型设计取定沉孔孔直径设计取定续表名称符号单位计算公式结果沉孔直径设计取定沉孔高度设计取定当量直径相邻两孔的平均直径圆周上的节距设计取定轴线上的节距设计取定斜向孔桥换算系数斜向孔桥减弱系数斜向孔桥当量减弱系数孔桥强度计算表孔桥强度计算名称符号单位计算公式结果孔桥类型斜向孔桥第只孔类型设计取定沉孔孔直径设计取定沉孔直径设计取定沉孔高度设计取定当量直径第二只孔类型设计取定圆孔孔直径设计取定非径向孔当量直径查强度计算表相邻两孔的平均直径圆周上的节距设计取定轴线上的节距设计取定斜向孔桥换算系数斜向孔桥减弱系数斜向孔桥当量减弱系数孔桥强度计算表表孔桥强度计算表名称符号单位计算公式结果孔桥类型斜向孔桥第只孔类型尺寸孔类型设计取定圆孔孔直径设计取定第二只孔类型尺寸孔类型设计取定圆孔孔直径设计取定非径孔角度查强度计算表非径向孔当量直径查强度计算表相邻两孔的平均直径圆周上的节距设计取定轴线上的节距设计取定斜向孔桥换算系数斜向孔桥减弱系数斜向孔桥当量减弱系数加强孔强度计算表表加强孔强度计算表名称符号单位计算公式结果加强类型设计取定加强结构计算壁温查强度计算表加强圈壁厚设计取定加强圈焊脚高度设计取定加强圈焊脚高度设计取定加强圈筒体内尺寸设计取定加强圈筒体外尺寸设计取定续表名称符号单位计算公式结果有效内加强高度查强度计算表有效外加强高度查强度计算表加强圈附加壁厚设计取定加强圈有效壁厚基本许用应力查强度计算表基本许用应力修正系数η查强度计算表许用应力筒体理论壁厚管接头内径设计取定加强管理论壁厚纵截面内加强需要的面积查强度计算表纵截面内起加强查强度计算表作用的焊缝面积纵截面内起加强作用的管接头多余面积查强度计算表纵截面内起加强作用的筒体多余面积查强度计算表加强面积之和查强度计算表查强度计算表孔加强结论按标准条，满足的要求按标准条，满足加强所需面积的分布在离孔边四分之孔径的范围内锅筒强度总结结论表锅筒强度总结结论名称符号单位计算公式结果筒体最小减弱系数表筒体最高允许计算压力理论计算壁厚最小需要壁厚按计算外径与内径比材料在度的屈服限查强度计算表水压试验减弱系数查强度计算表按计算内径与外径比查强度计算表最高允许水压水压试验压力查强度计算表按标准条，锅筒筒体壁厚满足要求按标准条，满足最小减弱系数要求按标准条，锅筒筒体计算压力满足要求按标准条，锅筒筒体水压压力满足要求按标准条，锅筒筒体壁厚满足的限制要求按标准条，满足的限制要求,以上计算有效凸型封头的强度计算表凸型封头的强度计算名称符号单位计算公式结果封头类型设计取定有孔椭型封头封头内径设计取定孔直径设计取定续表名称符号单位计算公式结果封头内高度设计取定封头取用壁厚设载的作用次数，按式下式换算为标准轴载的作用次数式中的单轴双轮组标准轴载的作用次数单轴单轮单轴双轮组双轴双轮组或三轴双轮组轴型级轴载的总重各类轴型级轴载的作用次数轴型和轴载级位数轴轮型系数，单轴双轮组单轴单轮组双轴双轮组三轴双轮组标准轴载累计当量作用次数根据表设计规范，二级公路的设计基准期为年，安全等级为三级，轮迹横向分布系数是取，，则,其交通量在中，故属重型交通。轴载换算结果如表所示。表载换算车型东风前轴后轴黄河前轴后轴黄河前轴后轴东风前轴后轴北京前轴后轴日野前轴后轴桑塔纳后轴注轴载小于的轴载作用不计。初拟路面结构横断面材料性能和结构尺寸参数的变异水平分为低中和高三级。各变异水平等级主要设计参数的变异系数变化范围，应符合表的规定。表变异系数的变化范围变异水平等级低中高水泥混凝土弯拉强度弯拉弹性模量基层顶面当量回弹模量水泥混凝土面层厚度安全等级为三级的道路对应的变异水平等级为中级。根据二级工路重交通等级和中级变异水平等级，由表，初拟普通混凝土面层厚度为。基层选用水泥稳定砾石水泥用量，厚。垫层为水泥石灰砂砾土。普通混凝土板的平面尺寸为宽长。纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆的假缝。确定基层顶面当量回弹模量,土基回弹模量计算见表表。表混凝土弯拉强度标准值交通等级特重重中等轻水泥混凝土的弯拉强度标准值钢纤维混凝土的弯拉强度标准值表水泥混凝土弯拉弹性模量经验参考值弯拉强度抗压强度弯拉弹性模量弯拉强度抗压强度弯拉弹性模量可查得混凝土面层的弯拉强度标准值为，相应弯拉弹性模量标准值为。用刚性承载板测得弯沉值已考虑影响量表弯沉值，用公式计算得。水泥稳定碎石抗压回弹模量，水泥石灰砂砾土查表得混凝土的设计弯拉强度，结构层如下结构层分布水泥混凝土水泥稳定碎石水泥石灰砂砾土计算基层顶面当量回弹模量如下式中基层顶面的当量回弹模量路床顶面的回弹模量，基层和底基层或垫层的当量回弹模量基层和底基层或垫层的回弹模量，基层和底基层或垫层的当量厚度，基层和底基层或垫层的当量弯曲刚度基层和底基层或垫层的厚度与有关的回归系数普通混凝土面层的相对刚度半径按式计算为计算荷载疲劳应力按式，标准轴载在临界荷位处产生的荷载应力计算为因纵缝为设拉杆平缝，接缝传荷能力的应力折减系数。考虑设计基准期内荷应类型尺寸孔类型设计取定沉孔孔直径设计取定沉孔直径设计取定沉孔高度设计取定当量直径相邻两孔的平均直径圆周上的节距设计取定双倍横向孔桥减弱系数孔桥强度计算表孔桥强度计算名称符号单位计