【摘 要】
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特重水泥混凝土路面的交通特点为多轴次、重轴载、高轮压。而在这种交通特点下原有设计方法应进行修正，使之与现况相符。虽然路面有时承受高应力比(常大于1)，但路面仍能使用很
【出 处】
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同济大学道路与交通工程系 同济大学
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特重水泥混凝土路面的交通特点为多轴次、重轴载、高轮压。而在这种交通特点下原有
设计方法应进行修正，使之与现况相符。
虽然路面有时承受高应力比(常大于1)，但路面仍能使用很长时间，所以文中采纳Dater
等人研究成果给出高应力比下疲劳方程。而对于正常水平下的应力比，则保留原有疲劳方程。
对于多轴次作用，由于仍符合线性假设，所以只需利用Miner定律进行线性叠加即可。为分
析水泥混凝土路面在高胎压下的应力状况，文中利用三维有限元对板中荷位下，不同结构进
行分析。
对于轻、中交通道路，通常路面设计由应力疲劳控制，而对于特重交通，路面的损坏则
往往由基层冲刷破坏引起,即路面设计由冲刷破坏控制。为防止冲刷破坏，则应进行冲刷计
算。冲刷计算的关键是板边挠度计算。在挠度计算中宜采用Winkler地基，但我国目前没有
在土基反应模量提高倍数方面的研究，为此文中提出一种新地基计算模型，并利用新地基模
型进行挠度计算。
现行公路水泥混凝土路面设计规范采用单轴-双轮组轴重100kN作为设计标准轴重，规
范中给出的应力计算用图或公式，仅适用于单轴不超过130kN和双轴不超过260kN的轴载，
为分析超载车辆对水泥混凝土路面损坏和使用寿命的影响，或者为设计特重车辆作用下的水
泥混凝土路面，都需要超限荷载作用下应力分析的荷载应力公式。为此，应用有限元法按新
的荷载图式和轴重范围进行混凝土面层板纵向边缘中部应力的计算分析，由此整理出新的荷
载应力计算公式。
同时对于重载路面结构设计而言，另一个核心是结构应力计算。而应力计算的关键是确
定地基模量，文中针对现行水泥混凝土路面设计中存在的问题，重新给出地基模量计算回归
公式。为提高路面抵抗重载的能力，上基层的模量不断提高，如果仍旧将此层折算为地基，
将消弱该层的作用，故文中引入双层板计算理论，且给出双层板合理的厚度组合、应力修正
公式以及非线性温度计算方法。
最后，文中提出重载水泥混凝土路面综合温度、荷载应力和冲刷破坏的结构设计方法。
关键词：重载；水泥混凝土路面；有限元；疲劳方程；冲刷；双层板；荷载应力；温度应力；力学-经验设计方法
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