HPDS2011程序使用说明

更新时间:2023-12-01 08:49:02 阅读量: 教育文库 文档下载

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公路路面设计程序系统(HPDS2011)使用说明

本说明由十二个部分和五个附件组成,它们是:

一、系统总说明 ----------------------------------------------------------------------- 1 二、系统主菜单窗口使用说明 ----------------------------------------------------------- 5 三、改建路段原路面当量回弹模量计算程序(HOC、HOC1)使用说明(两种路面合用)----------- 6 四、沥青路面设计弯沉值和容许拉应力计算程序(HLS)使用说明 ---------------------------- 8 五、沥青路面结构厚度计算程序(HMPD)使用说明----------------------------------------- 12

六、沥青路面及路基交工验收弯沉值和层底拉应力计算程序(HMPC)使用说明 ---------------- 17 七、公路沥青路面设计与验算程序(HAPDS)使用说明 ------------------------------------- 19 八、城市道路沥青路面设计与验算程序(URAPDS)使用说明 -------------------------------- 23 九、新建单层水泥混凝土路面设计程序(HCPD1)使用说明 --------------------------------- 25 十、新建复合式水泥混凝土路面设计程序(HCPD2)使用说明 ------------------------------- 31 十一、旧混凝土路面上加铺层设计程序(HCPD3)使用说明 --------------------------------- 35

十二、基(垫)层或加铺层及新建路基交工验收弯沉值计算程序(HCPC)使用说明 ------------ 39

附件一、沥青路面车辆参数参考表 ------------------------------------------------------ 40 附件二、沥青路面材料代码与材料名称对照表 -------------------------------------------- 47

附件三、水泥混凝土路面基(垫)层材料代码与材料名称对照表 ---------------------------- 50 附件四、版权声明 -------------------------------------------------------------------- 51 附件五、作者简介 -------------------------------------------------------------------- 51

现分别叙述如下:

一、系统总说明

1.本系统是根据现行《公路沥青路面设计规范》JTG D50-2006和《公路水泥混凝土路面设计规范》JTG D40-2011以及《城市道路设计规范》CJJ37-90的有关内容编制的,共包括如下十一个程序: (1)沥青路面设计弯沉值和容许拉应力计算程序HLS

(2)改建路段原路面当量回弹模量计算程序HOC(适用于沥青路面设计) (3)沥青路面结构厚度计算程序HMPD

(4)沥青路面及路基交工验收弯沉值和层底拉应力计算程序HMPC (5)公路沥青路面设计与验算程序HAPDS (6)城市道路沥青路面设计与验算程序URAPDS

(7)改建路段原路面当量回弹模量计算程序HOC1(适用于水泥混凝土路面设计) (8)新建单层水泥混凝土路面设计程序HCPD1 (9)新建复合式水泥混凝土路面设计程序HCPD2 (10)旧混凝土路面上加铺层设计程序HCPD3

(11)基(垫)层或加铺层及新建路基交工验收弯沉值计算程序HCPC 2.系统的特点

(1)采用Visual Basic 6.0 for Windows 语言编程,在Windows系统下运行,有良好的用户界面;

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(2)功能齐全,凡公路路面设计与计算所需的程序应有尽有; (3)计算速度快,精度高;

(4)数据输入采用可视化、全屏幕的窗口输入方式,操作简单方便,一目了然。所有程序既可人机对话输入,又可用数据文件输入,计算结束立即在输出窗口显示设计计算成果文件内容,并可根据用户要求打印输出,十分方便;

(5)具有随机帮助以及自动识别错误并提出警告和提示的功能,让用户无后顾之忧; (6)既有公路沥青路面设计与验算程序,又有城市道路沥青路面设计与验算程序。

3.HPDS2011系统新增加的功能

(1)重新设置了加密锁程序,目前已安装Windows 2000、Windows XP和Windows 7的计算机用户均可使用HPDS2011系统进行设计和计算。

(2)根据新的《公路水泥混凝土路面设计规范》JTG D40-2011有关内容,重新编写了 HCPD1,HCPD2,HCPD3,HOC1和HCPC五个程序, 根据用户的要求,在成果文件中,增加了很多输出内容,使成果文件更符合设计的要求;

(3)根据用户的要求,在交通量参数输入方面, 用户不仅可以按通常步骤进行交通量换算并计算设计轴载累计作用次数,还增加了可以直接输入设计轴载累计作用次数的功能;

(4)在计算新建路基交工验收弯沉值时,除了保留原“公路沥青路面设计规范”中的公式外,还恢复了“公路路面基层施工技术规范”中的公式。

4.系统的支持环境

目前已安装Windows 2000、Windows XP和Windows 7的计算机用户均可使用HPDS2011系统进行设计和计算。

5.系统安装

(1)将光盘中的“HPDS2011安装程序” 复制到计算机硬盘中的一个新建的文件夹(例如C:\\AAA)中,双击该安装程序,在出现的安装HPDS2011对话框中,如用户默认文本框中显示的安装路径,则在单击“确定”按钮后,安装程序自解压产生的诸文件将自动安装到该默认安装路径例如C:\\Program Files\\HPDS2011的新建文件夹中;如用户修改安装路径,则在单击“确定”按钮后,安装程序自解压产生的诸文件将自动安装到用户希望安装的新建文件夹中。与此同时,在 Windows 桌面上还将自动产生本程序系统HPDS2011的快捷方式图标。至此,系统安装完毕。

(2)安装程序自解压后,在上述的新建文件夹中除了产生HPDS2011.EXE执行程序外,还产生一个文件和两个文件夹。文件曰“程序使用说明”,两个文件夹一曰HELP_2011,其中放置了系统的全部在线帮助文件(*_HLP.TXT)以及车辆名称和材料名称库文件(*_LIB.TXT);二曰HPDS2011算例,其中放置了作为范例的存盘数据文件(*.DAT)和设计计算成果文件(*.TXT)。系统要求HELP_2011文件夹必须与系统执行文件HPDS2011.EXE放在同一个文件夹中。为了有利于查阅和对文件的统一管理,本系统还规定存盘数据文件名和设计计算成果文件名一律采用[程序名]_*.DAT和[程序名]_*.TXT的形式(其中*为通配符,一般采用阿拉伯数字)。以HLS程序为例,其存盘数据文件名和设计计算成果文件名可采用HLS_*.DAT和HLS_*.TXT。在上述文件中,请用户将“程序使用说明”和 “算例”打印出来仔细阅读,并边阅读边操作程序和试算算例,通过实践迅速掌握本系统的使用。除此之外,最好在每个计算机旁亦应放上一份,以利在进行路面设计与计算时随时翻阅。

6.系统的启动与主要运行过程

(1)由于本系统已采取加密措施,用户在程序安装完毕后,必须将“加密锁”插入主机上的USB接口中。

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这次所采用的加密措施实行“一把钥匙开一把锁”的原则,不仅无“加密锁”时不能运行本系统,而且非本程序盘的“加密锁”也无法运行本系统。建议用户在收到本程序盘后,复制一张拷贝盘并使用,而将本程序光盘保存起来。此外,用户也不要拆卸“加密锁”,否则后果自负。 (2)对于已安装本程序系统的计算机,启动本系统的步骤如下: a.启动Windows,出现Windows桌面;

b.在桌面上双击HPDS2011快捷方式图标或在安装文件夹中双击HPDS2011.EXE执行程序,本系统即启动。 (3)主要运行过程

a. 系统启动后,出现的第一个界面窗口为系统标题“公路路面设计程序系统”(2011年最新版本)。约2秒钟后,该窗口消失,进入第二个界面窗口-----系统主菜单窗口。在主菜单窗口中用鼠标单击(注意:在以下各使用说明的叙述中“用鼠标单击”皆简称“单击”)“路面设计与计算”菜单及下拉子菜单,即出现对应的程序主窗口,开始某一个路面设计或计算。

b. 在出现某一个程序主窗口及相应的辅助窗口时,在窗口供数据输入的文本框中,一般已有输入变量的缺省值,这些缺省值是程序窗口加载时赋值的。在主窗口左上角“原始数据输入”框架内用户可选择原始数据输入的方式,如选择“人机对话键盘输入”单选按钮,则用户可根据设计资料对程序提供的缺省输入值加以修改或保留并最终完成原始数据输入;如选择“原有数据文件输入”单选按钮,则用户先单击“数据文件名”文本框右侧的命令按钮,即出现一个“打开”通用对话框,在该对话框中选中一个位于上述HPDS2011算例 文件夹或其他文件夹中的已有的存盘数据文件名([程序名]_*.DAT)并单击“打开”按钮后,即可将该数据文件中的数据输入程序并在程序主窗口的文本框中显示出来。与此同时,在主窗口左上角“数据文件名”文本框中将出现刚选中的存盘数据文件名(包括路径)。接下来用户可根据设计资料对刚输入文本框中的数据文件数据加以修改或保留并最终完成原始数据输入。在数据输入过程中用户可通过鼠标单击以及按“TAB”键和“SHIFT+TAB”键实现文本框之间的光标移动(在某一个具体文本框中光标的移动则通过光标移动键来实现)。

c. 用户在文本框输入数据一般有两种情况,一种是文本框右侧或下方没有命令按钮,另一种是有与其有联系的命令按钮(后一种情况主要出现在“原路面弯沉测定值输入”、“交通量年增长率分段数据输入”、“车辆与交通量参数的输入”以及“路面结构参数的输入”等输入中)。对于后者,在文本框中输入数据无误后,请切勿忘记继续单击右侧或下方的命令按钮。此时会出现相应的辅助窗口,让用户进一步补充输入相应的数据。辅助窗口数据输入结束后请勿忘单击辅助窗口“确定”按钮。一旦用户单击“确定”按钮,则程序将先检查在辅助窗口输入的数据是否有误(如夹有非数字字符或数值超出程序容许的范围等),如有误,将出现一个“警告对话框”,告诉用户某输入数据有误以及正确的取值范围,当用户单击“警告对话框”的“确定”按钮或按“回车”键后,“警告对话框”消失,光标落在数据输入有误的文本框中,等待用户修改错误。用户修改错误后,勿忘再次单击辅助窗口“确定”按钮,则程序继续检查文本框中输入数据。如果全部输入数据无误,程序将输入数据存入相关变量,辅助窗口消失,返回主窗口。用户继续在主窗口文本框中输入下一个数据,直至全部数据输入完成。

d. 在所有程序主窗口最下一排有五个命令按钮,即“数据存盘”、“计算”、“查看文件”、“退出”和“帮助”。在主窗口数据输入结束后,如用户打算将所输入数据以数据文件形式存盘以备后用可单击主窗口底部最左侧的“数据存盘”按钮。在单击“数据存盘”按钮后,程序首先检查主窗口的所有输入数据是否有误,如有误将出现“警告对话框”,要求用户修改输入错误的数据,具体过程同上述辅助窗口,不再赘述。当所有输入数据检查无误后,将出现一个“另存为”通用对话框,在该对话框的“文件名”文本框中请用户输入存盘数据文件名(注意:本系统规定存盘数据文件名一律采用[程序名]_*.DAT的形式以利对文件的统一管理和查阅)并单击“保存”按钮。此时将出现一个“显示存盘文件”的窗口,在该窗口中显示刚存盘的数据文件的内容,单击该窗口“返回”按钮后,该窗口消失返回程序主窗口,数据存盘完成。此时在主窗口的“存盘数据文件名”文本框中将出现刚存盘的数据文件名(包括路径)。当单击该文本框右侧的“清文件名”按钮时,文本框中文件名消失,恢复显示“每次先单击‘数据存盘’按钮”的原始状态。

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e. 在主窗口数据输入结束后,如用户单击主窗口“计算”按钮,程序将首先检查主窗口输入数据是否有误,如有误将出现“警告对话框”,要求用户修改输入错误的数据。具体过程同前,不再赘述。当所有输入数据检查无误后,将出现一个“另存为”通用对话框,在该对话框“文件名”文本框中请用户输入设计计算成果文件名(注意:本系统规定,设计计算成果文件名一律采用[程序名]_*.TXT的形式以利对文件的统一管理和查阅)并单击“保存”按钮。经过短暂的约一、二秒钟的计算后,将出现一个“设计计算成果文件显示修改与打印”的窗口,在该窗口文本框中将显示刚存盘的设计计算成果文件的内容。该窗口下方有三个命令按钮即“修改重存”、“打印”和“返回”。当设计计算正确但对成果文件中某些内容(例如:文件中的路面材料名称与当地实际所采用的材料名称有差异)需要修改时,可单击文件需修改处,出现光标后对需修改处进行修改,修改完成后单击“修改重存”按钮,即可实现修改后成果文件(仍按原文件名)存盘。在准备好打印机后,单击“打印”按钮,即可实现文件打印(注意:该“打印”可实现窗口中所显示文件内容的即时打印,但不能进行打印设置,因此正式打印最好在Word状态下进行)。当用户单击“返回”按钮时,该窗口消失,返回程序主窗口。此时在程序主窗口的“计算成果文件名”文本框中将出现刚存盘的设计计算成果文件名(包括路径)。当单击该文本框右侧的“清文件名”按钮时,文本框中文件名消失,恢复显示“每次先单击‘计算’按钮”的原始状态。

f. 程序主窗口的“查看文件”按钮是供用户查看、修改和打印已存盘的数据文件和设计计算成果文件的内容之用的。当用户单击“查看文件”按钮时,将出现“已存盘文件查看、修改与打印”窗口,该窗口有四个命令按钮,即“查看文件”、“修改重存”、“打印”和“返回”。当用户单击“查看文件”按钮时,出现一个“打开”通用对话框,当用户在该对话框中选中某一个设计计算成果文件名或存盘数据文件名并单击“打开”按钮时,对话框消失,在该窗口中出现所选中的文件内容供用户查阅。如用户打算修改文件的内容,可单击文件需修改处,出现光标后即可进行修改,修改完成后单击“修改重存”按钮,即出现一个“另存为”通用对话框,在对话框的文件名文本框中用户输入文件名(可保持原文件名,亦可输入一个新文件名)并单击\保存\按钮即可实现修改后文件的重存。在准备好打印机后,如单击“打印”按钮,即可实现对窗口中显示文件内容的打印输出。当单击“返回”按钮时,该窗口消失,返回主窗口。

g. 当单击主窗口“退出”按钮时,程序主窗口消失,返回系统主菜单窗口。注意:该程序一个设计计算结束后可继续进行下一个设计计算,只有该程序全部设计计算结束后再按“退出”按钮。

h.当单击主窗口“帮助”按钮时,将出现“帮助(使用说明)”窗口,窗口中显示程序主窗口使用说明的内容,供用户查阅。

7.结束语(最后的忠告)

由于计算机屏幕尺寸的限制,每一个设计计算程序除了一个数据输入主窗口外,还附带一至三个数据输入辅助窗口。因此用户每进行一个新的设计计算时,不但要打开主窗口输入数据,而且还必须打开所有附带的辅助窗口输入数据,否则数据输入将是不完全的。

不仅如此,由于辅助窗口的数据输入往往与主窗口的某些参数数据相联系(例如“车辆与交通量输入窗口”与主窗口的“车辆类型数K”相联系,而“交通量年增长率分段数据输入窗口”与主窗口的“设计年限T”和“交通量年增长率分段数NM”相联系等等),因此即使在同一个设计计算过程中,如用户已打开某辅助窗口输入过数据,但由于种种原因用户又在主窗口中重新设置与该辅助窗口数据输入有联系的参数数据,则必须再次打开该辅助窗口重新输入数据。

每一次辅助窗口输入数据结束后,都勿忘单击“确定”按钮(除非用户放弃刚输入的数据)。因为只有单击“确定”按钮,程序才会对输入数据进行检查,并在检查无误后将输入到文本框中的数据存入相关变量,从而真正完成数据输入。

二、系统主菜单窗口使用说明

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本窗口的菜单有“路面设计与计算”、“已存盘文件查看修改与打印”、“车辆及材料数据库”、“系统使用说明”、“作者介绍”、“版权声明”和“退出系统”。

当单击“路面设计与计算”菜单时,会出现路面设计或计算程序的下拉子菜单,单击某一个下拉子菜单,即出现相应程序的主窗口,开始某一个路面设计或计算。

当单击“已存盘文件查看修改与打印”菜单时,将出现“已存盘文件查看修改与打印”窗口,该窗口有四个命令按钮,即“查看文件”、“修改重存”、“打印”和“返回”。其功能和操作在“系统总说明”部分已介绍过,不再赘述。

当单击“车辆及材料数据库”菜单时,会出现“沥青路面车辆参数参考表”、“沥青路面材料代码与材料名称对照表”和“水泥混凝土路面基(垫)层材料代码与材料名称对照表”三个下拉子菜单。单击子菜单将出现相应的窗口,在窗口中分别显示上述表的内容,供用户查阅。

当单击“系统使用说明”菜单时,会出现两个下拉子菜单,即“系统总说明”和“系统主菜单窗口使用说明”子菜单,单击其中一个下拉子菜单,即出现“帮助(使用说明)”窗口,窗口中显示相应部分的内容,供用户查阅。

当单击“作者介绍”菜单时,会出现“作者介绍”窗口,窗口中显示“程序主要编制人员王凯情况介绍”。 当单击“版权声明”菜单时,会出现“版权声明”窗口,窗口中同时显示程序作者的姓名、联系电话、电子信箱和版权声明。

当单击“退出系统”菜单时,退出本程序系统,返回Windows。

三、改建路段原路面当量回弹模量计算程序

使用说明(两种路面合用)

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本窗口的作用是输入沥青路面结构参数包括“路面材料名称”和“材料劈裂强度”(MPa),为下一步计算材料“容许拉应力”(MPa)服务。 1.路面材料名称

为方便用户输入,程序提供了两种“材料名称”的输入方法,一是菜单输入法,当鼠标单击 “路面材料名称”标签下面的文本框时 即出现“材料名称”菜单,单击其中某一个选好的子菜单,即完成“材料名称”的输入;二是代码输入法,即用户根据“路面材料代码与材料名称对照表”输入“路面材料代码”,然后由程序自动显示出相应的“路面材料名称”。当用户单击“路面材料代码”标签时,即出现显示该“对照表”内容的窗口,供用户选用(注意:如果“路面材料代码”输入不正确,“路面材料名称”栏的文本框中将保持空白状态)。

如果设计计算所采用的“路面材料名称”未包含在“对照表”中时,用户可在“对照表”中选用一个相近的“材料名称”并输入其“材料代码”,在设计计算结束当“设计计算成果文件显示修改与打印”窗口显示设计计算成果文件内容时,再对其进行修改并重存(详情见“系统总说明”)。

2.材料劈裂强度(MPa)

根据“公路沥青路面设计规范”附录E并考虑试验实测结果与表值可能有一定偏差以及新材料的层出不穷,程序规定对于沥青混凝土、沥青玛蹄脂碎石和密级配沥青碎石材料,其“劈裂强度”的取值范围为[ 0.3 , 4.0 ] ;对于半刚性材料,其“劈裂强度”的取值范围为[ 0.1 , 1.6 ] ;对于其他材料,其“劈裂强度”一律锁定为0。

为方便用户输入,程序增加了一个新的重要功能,即在每一个窗口中,当鼠标停留在输入参数名的标签上时(无标签时则为文本框),即出现一个淡黄色的文本提示,提示内容包括该参数输入值的取值范围以及单击标签将可能显示的《路面设计规范》中与该参数有关的内容或表格以及与该参数输入有关的说明等。如果提示中有后一个内容,则当用鼠标单击该标签时,将会出现一个窗口,窗口中显示《路面设计规范》中与该参数有关的内容或表格以及与该参数输入有关的说明等,为输入该参数提供帮助。

本窗口有三个命令按钮,即“确定”、“取消”和“帮助”。当单击“帮助”按钮时,即出现显示本使用说明内容的“帮助(使用说明)”窗口;当单击“取消”按钮时,用户放弃刚输入的数据,本窗口消失,返回主窗口;当单击“确定”按钮时,程序先检查所输入的数据是否有误(具体过程见“系统总说明”),如果全部输入数据无误,程序将输入数据存入相关变量,本窗口消失,返回主窗口。

五、沥青路面结构厚度计算程序使用说明

(一)程序主窗口使用说明

1.程序功能

(1)根据输入的路面设计参数和路基路面结构参数,计算路面结构中拟定设计层厚度。 (2)根据用户对主窗口中“计算类型” 的选择,程序可进行新建路面计算或改建路面计算。

(3)根据用户对主窗口中“计算内容” 的选择,程序或者仅根据设计弯沉值计算路面设计层厚度,或者除了根据设计弯沉值计算路面设计层厚度外,对高速公路、一级公路、二级公路沥青混凝土面层(沥青玛蹄脂碎石面层和密级配沥青碎石基层)和半刚性基层、底基层还根据容许拉应力计算设计层厚度。

(4)当用户在主窗口“验算防冻厚度”框架中选择“验算”单选按钮时,程序还对所设计的路面结构进行防冻厚度验算。

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2. 为方便用户输入,程序增加了一个新的重要功能,即在每一个窗口中,当鼠标停留在输入参数名的标签上时(无标签时则为文本框),即出现一个淡黄色的文本提示,提示内容包括该参数输入值的取值范围以及单击标签将可能显示的《路面设计规范》中与该参数有关的内容或表格以及与该参数输入有关的说明等。如果提示中有后一个内容,则当用鼠标单击该标签时,将会出现一个窗口,窗口中显示《路面设计规范》中与该参数有关的内容或表格以及与该参数输入有关的说明等,为输入该参数提供帮助。

3.在“计算内容”框架和“公路等级”组合框的输入中,请注意所选择的“计算内容”与“公路等级”相匹配。对于高速公路、一级公路、二级公路的沥青混凝土面层(沥青玛蹄脂碎石面层和密级配沥青碎石基层)和半刚性基层、底基层,应根据容许拉应力计算设计层厚度。为了给用户设计计算有更大的灵活性,程序对此没有采取强制性的措施,但用户在正式设计计算时,应考虑到这一点。

4.原始数据输入补充说明(在“系统总说明”中介绍过的内容不再赘述)

(1)当单击“公路等级”组合框右侧的箭头时,即出现“公路等级”下拉菜单,供用户选择。

(2)根据“公路沥青路面设计规范”(以下简称“规范”)有关内容,程序规定“路面设计弯沉值”的取值范围为[1,200](0.01mm)。

(3)程序规定“新建或加铺路面层数”M的取值范围为[1,9],当文本框中的数据输入正确时,其右侧命令按钮上字体“路面参数输入...”呈黑色(否则呈模糊灰色),单击此按钮,即出现“沥青路面结构参数输入窗口(之二)”,继续输入沥青路面结构参数数据(该窗口的使用说明另述)。 (4)程序规定“路面设计层位”的取值范围为[1,M](M为新建或加铺路面的层数)。

(5)根据“规范” 有关内容,程序规定“设计层最小厚度”的取值范围为[10,200](mm),除此之外,对于某一种具体的路面材料而言,程序还严格规定其“设计层最小厚度”不能小于“规范”规定的“结构层最小厚度”。

(6)程序规定“新建路基或原路面回弹模量”取值范围为[1,1000](MPa)(注意:“规范”第5.1.1条规定,新建路基回弹模量值应大于30MPa 。为了给用户设计计算有更大的灵活性,当用户“新建路基回弹摸量”输入值小于上述“规范”推荐值时,程序对此有所提醒,但允许用户根据实际设计情况自主选择)。 (7)根据“规范”表5.2.4,程序规定“路面最小防冻厚度”的取值范围为[240,1000](mm),并根据经验规定“改建前原路面总厚度”的取值范围为[0,1500](mm)。

(二)沥青路面结构参数输入窗口(之二)使用说明

本窗口的作用是输入沥青路面结构参数,它包括“路面材料名称”、“结构层厚度”(mm)、“材料20℃平均抗压模量”(MPa)、“材料20℃抗压模量标准差”(MPa)、“材料15℃平均抗压模量”(MPa)、“材料15℃抗压模量标准差”(MPa)以及“材料容许拉应力”(MPa),为下一步进行沥青路面设计服务。 1.路面材料名称

为方便用户输入,程序提供了两种“路面材料名称”的输入方法,一是菜单输入法,当鼠标单击 “路面材料名称”标签下面的文本框时 即出现“路面材料名称”菜单,单击其中某一个选好的子菜单,即完成“路面材料名称”的输入;二是代码输入法,即用户根据“路面材料代码与材料名称对照表”输入“路面材料代码”,然后由程序自动显示出相应的“路面材料名称”。当用户单击“路面材料代码”标签时,即出现显示该“对照表”内容的窗口,供用户选用(注意:如果“路面材料代码”输入不正确,“路面材料名称”栏的文本框中将保持空白状态)。

如果设计计算所采用的“路面材料名称”未包含在“对照表”中时,用户可在“对照表”中选用一个相近的“路面材料名称”并输入其“路面材料代码”,在设计计算结束当“设计计算成果文件显示修改与打印”窗口显示设计计算成果文件内容时,再对其进行修改并重存(详情见“系统总说明”)。

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2.结构层厚度(mm)

程序规定“路面结构层厚度”(mm)的取值范围为[10,1000]。在此取值范围内当用户输入的路面某一结构层厚度超出了“公路沥青路面设计规范”(以下简称“规范”)表4.1.3和表4.1.5所列的“结构层适宜厚度”范围时,程序将出现提示框,提示用户厚度输入值超出了上述两表规定的厚度范围,并询问用户是否仍保留该输入值。

如果用户选择“否”,程序将要求用户修改厚度输入值;如果用户选择“是”,程序将尊重用户的选择,并保留该厚度输入值。

对于拟定设计层的厚度,可由用户根据自己的经验输入一个合适的初值(不能输入0或不输入),在设计过程中程序自动其将调整到满足设计要求的厚度值。 3.材料20℃平均抗压模量(MPa)

根据“规范”附录E并考虑试验实测结果与表值可能有一定偏差以及新材料层出不穷,程序规定沥青混合料20℃平均抗压模量的取值范围为[200,3200],半刚性、粒料基(垫)层材料20℃平均抗压模量的取值范围为[40,3400]。在此取值范围内当用户输入的20℃平均抗压模量超出了“规范”附录E所列的20℃抗压模量范围时,程序将出现提示框,提示用户20℃平均抗压模量输入值超出了“规范”规定的范围,并询问用户是否仍保留该输入值。

如果用户选择“否”,程序将要求用户修改20℃平均抗压模量输入值;如果用户选择“是”,程序将尊重用户的选择,并保留该20℃平均抗压模量输入值。 4.材料20℃抗压模量标准差(MPa)

程序规定本设计参数的取值范围为[0,材料20℃平均抗压模量/2.5]。当材料20℃平均抗压模量采用 规范表值时,本设计参数输入0。 5.材料15℃平均抗压模量(MPa)

根据“规范”附录E并考虑试验实测结果与表值可能有一定偏差以及新材料层出不穷,程序规定沥青混合料15℃平均抗压模量的取值范围为[200,4400],半刚性、粒料基(垫)层材料15℃平均抗压模量的取值范围同上述为[40,8400]。在此取值范围内当用户输入的15℃平均抗压模量超出了“规范”附录E所列的15℃抗压模量范围时,程序将出现提示框,提示用户15℃平均抗压模量输入值超出了“规范”规定的范围,并询问用户是否仍保留该输入值。

如果用户选择“否”,程序将要求用户修改15℃平均抗压模量输入值;如果用户选择“是”,程序将尊重用户的选择,并保留该15℃平均抗压模量输入值。 6.材料15℃抗压模量标准差(MPa)

程序规定本设计参数的取值范围为[0,材料15℃平均抗压模量/2.5]。当材料15℃平均抗压模量采用 规范表值时,本设计参数输入0。 7.材料容许拉应力(MPa)

根据“规范”附录E中“劈裂强度”的数值和试算,程序规定对于沥青混凝土、沥青玛蹄脂碎石和密级配沥青碎石材料,其“容许拉应力”的取值范围为[0.1,2.0];对于半刚性材料,其“容许拉应力”的取值范围为[0.02,0.8]。对于其他材料,“容许拉应力”的取值一律锁定为0。

为方便用户输入,程序增加了一个新的重要功能,即在每一个窗口中,当鼠标停留在输入参数名的标签上时(无标签时则为文本框),即出现一个淡黄色的文本提示,提示内容包括该参数输入值的取值范围以及单击标签将可能显示的《路面设计规范》中与该参数有关的内容或表格以及与该参数输入有关的说明等。如果提示中有后一个内容,则当用鼠标单击该标签时,将会出现一个窗口,窗口中显示《路面设计规范》中与该参数有关的内容或表格以及与该参数输入有关的说明等,为输入该参数提供帮助。

本窗口有三个命令按钮,即“确定”、“取消”和“帮助”。当单击“帮助”按钮时,即出现显示本使用说明内容的“帮助(使用说明)”窗口;当单击“取消”按钮时,用户放弃刚输入的数据,本窗口消失,返

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回主窗口;当单击“确定”按钮时,程序先检查所输入的数据是否有误(具体过程见“系统总说明”),如果全部输入数据无误,程序将输入数据存入相关变量,本窗口消失,返回主窗口。

(三)路面厚度修改窗口使用说明

在沥青路面设计或水泥混凝土路面设计完成后,程序将自动对路面设计厚度取整 ,当程序验算路面防冻厚度并且路面总厚度小于路面最小防冻厚度时,程序自动将不足部分增补到最下层路面结构层(一般是垫层)中去 。与此同时,程序还询问用户,是否还要对刚设计完成的路面厚度做一些调整。如果用户回答“是”,则出现本窗口,窗口中显示刚设计完成的路面各结构层材料名称及厚度,供用户修改。修改完成后单击窗口“确定”按钮,程序将自动在设计计算成果文件的后面添加如下内容(以新建沥青路面设计为例):

通过对设计层厚度取整和将路面防冻厚度不足部分增补到路面最下层以及设计人员对路面厚度的进一步修改,最后得到路面设计结果如下:

-------------------------------- 中粒式沥青混凝土 40mm -------------------------------- 粗粒式沥青混凝土 60mm -------------------------------- 水泥稳定碎石 200mm -------------------------------- 石灰土 180mm --------------------------------

新建路基

与此同时,对于水泥混凝土路面设计,如果主窗口中出现连续配筋混凝土面层(或下面层、加铺层)以及钢筋混凝土面层(或下面层、加铺层)时,则在本窗口中程序继续完成连续配筋混凝土面层(或下面层、加铺层) 以及钢筋混凝土面层(或下面层、加铺层)的配筋计算,并将计算结果添加到设计计算成果文件的最后面。应当指出,在进行水泥混凝土路面设计时,为了给用户留有更大的选择余地,程序将混凝土面层的设计厚度精确到mm,而根据“规范”4.5.4条,面层设计厚度依据计算厚度加6 mm磨耗层后,按10 mm向上取整,利用本程序就可以很方便地完成这一工作。

本窗口输入的项目及其取值范围为: 1. 路面材料名称

本项目是将主窗口输入的路面结构材料名称原封不动地显示给用户。该项目全部内容呈模糊灰色,只供阅看之用,不能修改。 2. 路面设计厚度

本项目是将主窗口输入或计算出的的路面结构厚度原封不动地显示给用户。该项目全部内容呈模糊灰色,只供阅看和对比之用,不能修改。 3.拟修改的路面厚度

当主窗口为“沥青路面结构厚度计算程序”主窗口时,程序规定“路面结构层厚度”(mm)的取值范围为[10,1000]。在此取值范围内当用户输入的路面某一结构层厚度超出了“公路沥青路面设计规范” 表4.1.3和表4.1.5所列的“结构层适宜厚度”范围时,程序将出现提示框,提示用户厚度输入值超出了上述两表规定的厚度范围,并询问用户是否仍保留该输入值。

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如果用户选择“否”,程序将要求用户修改厚度输入值;如果用户选择“是”,程序将尊重用户的选择,并保留该厚度输入值。

当主窗口为“新建单层水泥混凝土路面设计程序”主窗口时:

根据“公路水泥混凝土路面设计规范”的有关内容,程序规定“钢纤维混凝土面层板厚度”(mm)的输入值不小于160,“其他混凝土面层板厚度”(mm)的输入值不小于180。 根据该“规范”的有关内容,程序规定:

水泥混凝土类基层厚度输入值的取值范围为[120,240];

沥青混凝土与沥青碎石类基层厚度输入值的取值范围为[25,160];

无机结合料稳定粒料或土类基(垫)层厚度输入值的取值范围为[80,350]; 粒料类基(垫)层厚度输入值的取值范围为[80,350]。

当主窗口为“新建复合式水泥混凝土路面设计程序”主窗口时:

根据“公路水泥混凝土路面设计规范”的有关内容,程序规定“混凝土下面层板厚度”(mm)的输入值不小于100。

根据该“规范”的有关内容,程序规定 “沥青混凝土上面层的厚度”(mm) 的输入值不小于40。 根据该“规范”的有关内容,程序规定 “特种混凝土上面层的厚度”(mm) 的输入值不小于25。 根据该“规范”的有关内容,程序规定:

水泥混凝土类基层厚度输入值的取值范围为[120,240];

沥青混凝土与沥青碎石类基层厚度输入值的取值范围为[25,160];

无机结合料稳定粒料或土类基(垫)层厚度输入值的取值范围为[80,350]; 粒料类基(垫)层厚度输入值的取值范围为[80,350]。

当主窗口为“旧混凝土路面上加铺层设计程序”主窗口时:

根据“公路水泥混凝土路面设计规范”的有关内容,程序规定分离式普通混凝土、钢筋混凝土和连续配筋混凝土“加铺层厚度”(mm)的输入值不小于180,分离式钢纤维混凝土“加铺层厚度”(mm)的输入值不小于140,结合式混凝土“加铺层厚度”(mm)的输入值不小于25。

根据该“规范”8.6.4条,程序规定”沥青加铺层厚度“(mm)的输入值不小于80。

为方便用户输入,程序增加了一个新的重要功能,即在每一个窗口中,当鼠标停留在输入参数名的标签上时(无标签时则为文本框),即出现一个淡黄色的文本提示,提示内容包括该参数输入值的取值范围以及单击标签将可能显示的《路面设计规范》中与该参数有关的内容或表格以及与该参数输入有关的说明等。如果提示中有后一个内容,则当用鼠标单击该标签时,将会出现一个窗口,窗口中显示《路面设计规范》中与该参数有关的内容或表格以及与该参数输入有关的说明等,为输入该参数提供帮助。

本窗口有两个命令按钮,即“确定”和“帮助”。当单击“帮助”按钮时,即出现显示本使用说明内容的“帮助(使用说明)”窗口;当单击“确定”按钮时,程序先检查所输入的数据是否有误(具体过程见“系统总说明”),如果全部输入数据无误,程序将输入数据存入相关变量,本窗口消失,返回主窗口。

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六、沥青路面及路基交工验收弯沉值和层底拉应力

计算程序使用说明

(一)程序主窗口使用说明

1.程序功能

(1)根据输入的路面计算参数和路基路面结构参数计算路基和路面各层交工验收弯沉值以及路面各层层底最大拉应力。

(2)根据用户对主窗口“计算类型”的选择,程序可进行新建路面的上述计算或改建路面的上述计算。 (3)根据用户对主窗口“计算内容”的选择,程序或者仅计算路基和路面各层交工验收弯沉值,或者不仅计算路基和路面各层交工验收弯沉值,而且还计算路面各层层底最大拉应力。

2.为方便用户输入,程序增加了一个新的重要功能,即在每一个窗口中,当鼠标停留在输入参数名的标签上时(无标签时则为文本框),即出现一个淡黄色的文本提示,提示内容包括该参数输入值的取值范围以及单击标签将可能显示的《路面设计规范》中与该参数有关的内容或表格以及与该参数输入有关的说明等。如果提示中有后一个内容,则当用鼠标单击该标签时,将会出现一个窗口,窗口中显示《路面设计规范》中与该参数有关的内容或表格以及与该参数输入有关的说明等,为输入该参数提供帮助。

3.原始数据输入补充说明(在“系统总说明”中介绍过的内容不再赘述)

(1)当单击“公路等级”组合框右侧的箭头时,即出现“公路等级”下拉菜单,供用户选择。

(2)程序规定“新建或加铺路面层数”的取值范围为[1,9]。当文本框中数据输入正确时,其右侧命令按钮上字体“路面参数输入...”呈黑色(否则呈模糊灰色),单击此按钮即出现“沥青路面结构参数输入窗口(之三)”继续输入沥青路面结构参数数据(该窗口的使用说明另述)。

(3)程序规定“新建路基或原路面回弹模量”取值范围为[1,1000](MPa)(注意:“公路沥青路面设计规范” (以下简称“规范”)第5.1.1条规定,新建路基回弹模量值应大于30MPa 。为了给用户设计计算有更大的灵活性,当用户“新建路基回弹摸量”输入值小于上述“规范”推荐值时,程序对此有所提醒,但允许用户根据实际设计情况自主选择)。

(4)程序规定“新建路基交工验收综合影响系数”的取值范围为[1,3]。

(二)沥青路面结构参数输入窗口(之三)使用说明

本窗口的作用是输入沥青路面结构参数,它包括“路面材料名称”、“结构层厚度”(mm)、“材料20℃平均抗压模量”(MPa)、“材料20℃抗压模量标准差”(MPa)、“材料15℃平均抗压模量”(MPa)、“材料15℃抗压模量标准差”(MPa)以及“各层路面交工验收综合影响系数”,为下一步进行沥青路面计算服务。 1.路面材料名称

为方便用户输入,程序提供了两种“路面材料名称”的输入方法,一是菜单输入法,当鼠标单击 “路面材料名称”标签下面的文本框时 即出现“路面材料名称”菜单,单击其中某一个选好的子菜单,即完成“路面材料名称”的输入;二是代码输入法,即用户根据“路面材料代码与材料名称对照表”输入“路面材料代码”,然后由程序自动显示出相应的“路面材料名称”。当用户单击“路面材料代码”标签时,即出现显示该“对照表”内容的窗口,供用户选用(注意:如果“路面材料代码”输入不正确,“路面材料名称”栏的文本框中将保持空白状态)。

如果设计计算所采用的“路面材料名称”未包含在“对照表”中时,用户可在“对照表”中选用一个相

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近的“路面材料名称”并输入其“路面材料代码”,在设计计算结束当“设计计算成果文件显示修改与打印”窗口显示设计计算成果文件内容时,再对其进行修改并重存(详情见“系统总说明”)。 2.结构层厚度(mm)

程序规定“路面结构层厚度”(mm)的取值范围为[10,1000]。在此取值范围内当用户输入的路面某一结构层厚度超出了“公路沥青路面设计规范”(以下简称“规范”)表4.1.3和表4.1.5所列的“结构层适宜厚度”范围时,程序将出现提示框,提示用户厚度输入值超出了上述两表规定的厚度范围,并询问用户是否仍保留该输入值。

如果用户选择“否”,程序将要求用户修改厚度输入值;如果用户选择“是”,程序将尊重用户的选择,并保留该厚度输入值。

3.材料20℃平均抗压模量(MPa)

根据“规范”附录E并考虑试验实测结果与表值可能有一定偏差以及新材料层出不穷,程序规定沥青混合料20℃平均抗压模量的取值范围为[200,3200],半刚性、粒料基(垫)层材料20℃平均抗压模量的取值范围为[40,3400]。在此取值范围内当用户输入的20℃平均抗压模量超出了“规范”附录E所列的20℃抗压模量范围时,程序将出现提示框,提示用户20℃平均抗压模量输入值超出了“规范”规定的范围,并询问用户是否仍保留该输入值。

如果用户选择“否”,程序将要求用户修改20℃平均抗压模量输入值;如果用户选择“是”,程序将尊重用户的选择,并保留该20℃平均抗压模量输入值。 4.材料20℃抗压模量标准差(MPa)

程序规定本设计参数的取值范围为[0,材料20℃平均抗压模量/2.5]。当材料20℃平均抗压模量采用 规范表值时,本设计参数输入0。 5.材料15℃平均抗压模量(MPa)

根据“规范”附录E并考虑试验实测结果与表值可能有一定偏差以及新材料层出不穷,程序规定沥青混合料15℃平均抗压模量的取值范围为[200,4400],半刚性、粒料基(垫)层材料15℃平均抗压模量的取值范围同上述为[40,8400]。在此取值范围内当用户输入的15℃平均抗压模量超出了“规范”附录E所列的15℃抗压模量范围时,程序将出现提示框,提示用户15℃平均抗压模量输入值超出了“规范”规定的范围,并询问用户是否仍保留该输入值。

如果用户选择“否”,程序将要求用户修改15℃平均抗压模量输入值;如果用户选择“是”,程序将尊重用户的选择,并保留该15℃平均抗压模量输入值。 6.材料15℃抗压模量标准差(MPa)

程序规定本设计参数的取值范围为[0,材料15℃平均抗压模量/2.5]。当材料15℃平均抗压模量采用 规范表值时,本设计参数输入0。

7.程序规定“各层路面交工验收综合影响系数”的取值范围为[1,3]。

为方便用户输入,程序增加了一个新的重要功能,即在每一个窗口中,当鼠标停留在输入参数名的标签上时(无标签时则为文本框),即出现一个淡黄色的文本提示,提示内容包括该参数输入值的取值范围以及单击标签将可能显示的《路面设计规范》中与该参数有关的内容或表格以及与该参数输入有关的说明等。如果提示中有后一个内容,则当用鼠标单击该标签时,将会出现一个窗口,窗口中显示《路面设计规范》中与该参数有关的内容或表格以及与该参数输入有关的说明等,为输入该参数提供帮助。

本窗口有三个命令按钮,即“确定”、“取消”和“帮助”。当单击“帮助”按钮时,即出现显示本使用说明内容的“帮助(使用说明)”窗口;当单击“取消”按钮时,用户放弃刚输入的数据,本窗口消失,返回主窗口;当单击“确定”按钮时,程序先检查所输入的数据是否有误(具体过程见“系统总说明”),如果全部输入数据无误,程序将输入数据存入相关变量,本窗口消失,返回主窗口。

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七、公路沥青路面设计与验算程序(HAPDS)使用说明

(一)程序主窗口使用说明

1.程序功能

(1)在窗口左侧的“交通量”框架中,有两个单选按钮, 当用户选择“直接输入累计当量轴次”单选按钮时,可直接输入累计当量轴次; 当用户选择“按通常步骤计算累计当量轴次”单选按钮时,则程序根据输入的车辆及交通参数先进行交通量换算,然后再计算出路面营运第一年双向日平均标准轴载当量轴次以及设计年限内一个车道上的累计当量轴次。在进行交通量计算时,程序要求用户输入交通量年增长率分段数NM。当NM=1时,程序按常规的方法即按交通量的平均年增长率计算累计当量轴次;当NM>1时,程序按不同交通量年增长率分段计算累计当量轴次。在计算累计当量轴次的同时,程序还计算大客车以及中型以上各种货车的日平均交通量。在此基础上,根据“公路沥青路面设计规范”(以下简称“规范”)3.1.8条确定路面设计交通等级。

(2)在窗口右上角“路面设计内容”框架中,当用户选择“根据设计弯沉值设计”单选按钮时,在上述计算的基础上,程序进一步计算出路面设计弯沉值;当用户选择“根据设计弯沉值和容许拉应力设计”单选按钮时,程序不仅计算出路面设计弯沉值,还将计算出沥青混凝土面层(沥青玛蹄脂碎石面层、密级配沥青碎石基层)和半刚性基层、底基层材料容许拉应力。

(3)根据输入的路面设计参数和路基路面结构参数,计算路面结构中拟定设计层厚度。

根据用户对主窗口中“路面设计类型” 的选择,程序可进行新建路面设计或改建路面补强设计。 根据用户对主窗口中“路面设计内容” 的选择,程序或者仅根据设计弯沉值计算路面设计层厚度,或者除了根据设计弯沉值计算路面设计层厚度外,对高速公路、一级公路、二级公路沥青混凝土面层(沥青玛蹄脂碎石面层和密级配沥青碎石基层)和半刚性基层、底基层还根据容许拉应力计算设计层厚度。 当用户在主窗口“验算防冻厚度”框架中选择“验算”单选按钮时,程序还对所设计的路面结构进行防冻厚度验算。

(4)根据输入的路面计算参数和路基路面结构参数计算路基和路面各层交工验收弯沉值以及路面各层层底最大拉应力。根据用户对主窗口中“路面设计内容” 的选择,程序或者仅计算路基和路面各层交工验收弯沉值,或者不仅计算路基和路面各层交工验收弯沉值,而且还计算路面各层层底最大拉应力。

(5)在“路面设计内容”框架和“公路等级”组合框的输入中,请注意所选择的“路面设计内容”与“公路等级”相匹配。对于高速公路、一级公路、二级公路的沥青混凝土面层(沥青玛蹄脂碎石面层、密级配沥青碎石基层)和半刚性基层、底基层,应根据容许拉应力计算设计层厚度。所以对于这三类公路,除了根据设计弯沉值计算路面设计层厚度外,一般还应根据容许拉应力计算设计层厚度。

2.为方便用户输入,程序增加了一个新的重要功能,即在每一个窗口中,当鼠标停留在输入参数名的标签上时(无标签时则为文本框),即出现一个淡黄色的文本提示,提示内容包括该参数输入值的取值范围以及单击标签将可能显示的《路面设计规范》中与该参数有关的内容或表格以及与该参数输入有关的说明等。如果提示中有后一个内容,则当用鼠标单击该标签时,将会出现一个窗口,窗口中显示《路面设计规范》中与该参数有关的内容或表格以及与该参数输入有关的说明等,为输入该参数提供帮助。

3.原始数据输入补充说明(在“系统总说明”中介绍过的内容不再赘述)

(1)当单击“公路等级”组合框右侧的箭头时,即出现“公路等级”下拉菜单,供用户选择。 (2)在“交通量”框架中:

当用户选择“直接输入累计当量轴次”单选按钮时,

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程序规定“累计当量轴次”的输入值不小于1。

当用户选择“按通常步骤计算累计当量轴次”单选按钮时,

a. 根据“规范” 3.1.6条的内容,程序规定“车道系数”的取值范围为[0.125,1]。为了照顾某些用户的特殊要求,程序允许用户在此取值范围内根据实际设计需要,自主选择“车道系数”的输入值,但应慎重。 b. 根据“规范”3.1.3条的内容,程序规定“设计年限”(年)的取值范围为[1,20]。 为了照顾某些用户的特殊要求,程序允许用户在此取值范围内根据实际设计需要,自主选择“设计年限”的输入值,但应慎重。

c. 程序规定“交通量年增长率分段数”的取值范围为[1,T] (T为“设计年限”),当文本框中的数据输入正确时,其右侧命令按钮上的字体“各分段时间、增长率输入...”呈黑色(否则呈模糊灰色),单击此按钮即出现“交通量年增长率分段数据输入窗口”,继续输入交通量年增长率分段数据(该窗口的使用说明另述)。

d. 程序规定“车辆类型数”的取值范围为[1,100],当文本框中的数据输入正确时,其右侧命令按钮上的字体“车辆及交通参数输入...”呈黑色(否则呈模糊灰色),单击此按钮即出现“沥青路面车辆与交通量参数输入窗口”,继续输入车辆与交通量参数数据(该窗口的使用说明另述)。 (3)在“路面结构参数输入”框架中:

a. 程序规定“新建或加铺路面层数”M的取值范围为[1,9],当文本框中的数据输入正确时,其右侧命令按钮上字体“路面结构参数输入...”呈黑色(否则呈模糊灰色),单击此按钮,即出现“沥青路面结构参数输入窗口(之二)”,继续输入沥青路面结构参数数据(该窗口的使用说明另述)。

b. 程序规定“路面设计层位”的取值范围为[1,M](M为新建或加铺路面的层数)。

c. 根据“规范” 有关内容,程序规定“设计层最小厚度”的取值范围为[10,200](mm),除此之外,对于某一种具体的路面材料而言,程序还严格规定其“设计层最小厚度”不能小于“规范”规定的“结构层最小厚度”。

d. 根据“规范”8.0.5条的内容,程序规定“面层类型系数”的取值范围为[1,1.2],“路面结构类型系数”的取值范围为[1,1.6],计算中用到的另一个“公路等级系数”的数值由程序根据输入的“公路等级”自动确定。

(4)程序规定“新建路基回弹模量”取值范围为[1,1000](MPa)(注意:“规范”第5.1.1条规定,新建路基回弹模量值应大于30MPa 。为了给用户设计计算有更大的灵活性,当用户“新建路基回弹摸量”输入值小于上述“规范”推荐值时,程序对此有所提醒,但允许用户根据实际设计情况自主选择)。 (5)程序规定“新建路基交工验收综合影响系数”的取值范围为[1,3]。 (6)程序规定“原路面当量回弹模量”取值范围为[1,1000](MPa)。

(7)根据“规范”表5.2.4,程序规定“路面最小防冻厚度”的取值范围为[240,1000](mm),并根据经验规定“改建前原路面总厚度”的取值范围为[0,1500](mm)。

(二)沥青路面车辆与交通量参数

输入窗口使用说明

(内容同前,见第四部分之二)

(三)交通量年增长率分段数据输入窗口使用说明

(内容同前,见第四部分之三)

(四)沥青路面结构参数输入窗口(之四)使用说明

本窗口的作用是输入沥青路面结构参数,它包括“路面材料名称”、“结构层厚度”(mm)、“材料20℃平均抗压模量”(MPa)、“材料20℃抗压模量标准差”(MPa)、“材料15℃平均抗压模量”(MPa)、“材料15℃抗压模量标准差”(MPa)、“材料劈裂强度”(MPa)以及“各层路面交工验收综合影响系数”,为下一步进行沥

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青路面设计服务。 1.路面材料名称

为方便用户输入,程序提供了两种“路面材料名称”的输入方法,一是菜单输入法,当鼠标单击 “路面材料名称”标签下面的文本框时 即出现“路面材料名称”菜单,单击其中某一个选好的子菜单,即完成“路面材料名称”的输入;二是代码输入法,即用户根据“路面材料代码与材料名称对照表”输入“路面材料代码”,然后由程序自动显示出相应的“路面材料名称”。当用户单击“路面材料代码”标签时,即出现显示该“对照表”内容的窗口,供用户选用(注意:如果“路面材料代码”输入不正确,“路面材料名称”栏的文本框中将保持空白状态)。

如果设计计算所采用的“路面材料名称”未包含在“对照表”中时,用户可在“对照表”中选用一个相近的“路面材料名称”并输入其“路面材料代码”,在设计计算结束当“设计计算成果文件显示修改与打印”窗口显示设计计算成果文件内容时,再对其进行修改并重存(详情见“系统总说明”)。 2.结构层厚度(mm)

程序规定“路面结构层厚度”(mm)的取值范围为[10,1000]。在此取值范围内当用户输入的路面某一结构层厚度超出了“公路沥青路面设计规范”(以下简称“规范”)表4.1.3和表4.1.5所列的“结构层适宜厚度”范围时,程序将出现提示框,提示用户厚度输入值超出了上述两表规定的厚度范围,并询问用户是否仍保留该输入值。

如果用户选择“否”,程序将要求用户修改厚度输入值;如果用户选择“是”,程序将尊重用户的选择,并保留该厚度输入值。

对于拟定设计层的厚度,可由用户根据自己的经验输入一个合适的初值(不能输入0或不输入),在设计过程中程序自动其将调整到满足设计要求的厚度值。 3.材料20℃平均抗压模量(MPa)

根据“规范”附录E并考虑试验实测结果与表值可能有一定偏差以及新材料层出不穷,程序规定沥青混合料20℃平均抗压模量的取值范围为[200,3200],半刚性、粒料基(垫)层材料20℃平均抗压模量的取值范围为[40,3400]。在此取值范围内当用户输入的20℃平均抗压模量超出了“规范”附录E所列的20℃抗压模量范围时,程序将出现提示框,提示用户20℃平均抗压模量输入值超出了“规范”规定的范围,并询问用户是否仍保留该输入值。

如果用户选择“否”,程序将要求用户修改20℃平均抗压模量输入值;如果用户选择“是”,程序将尊重用户的选择,并保留该20℃平均抗压模量输入值。 4.材料20℃抗压模量标准差(MPa)

程序规定本设计参数的取值范围为[0,材料20℃平均抗压模量/2.5]。当材料20℃平均抗压模量采用 规范表值时,本设计参数输入0。 5.材料15℃平均抗压模量(MPa)

根据“规范”附录E并考虑试验实测结果与表值可能有一定偏差以及新材料层出不穷,程序规定沥青混合料15℃平均抗压模量的取值范围为[200,4400],半刚性、粒料基(垫)层材料15℃平均抗压模量的取值范围同上述为[40,8400]。在此取值范围内当用户输入的15℃平均抗压模量超出了“规范”附录E所列的15℃抗压模量范围时,程序将出现提示框,提示用户15℃平均抗压模量输入值超出了“规范”规定的范围,并询问用户是否仍保留该输入值。

如果用户选择“否”,程序将要求用户修改15℃平均抗压模量输入值;如果用户选择“是”,程序将尊重用户的选择,并保留该15℃平均抗压模量输入值。 6.材料15℃抗压模量标准差(MPa)

程序规定本设计参数的取值范围为[0,材料15℃平均抗压模量/2.5]。当材料15℃平均抗压模量采用 规范表值时,本设计参数输入0。 7.材料劈裂强度(MPa)

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2.车道分配系数

根据“规范”的有关内容,程序规定“车道分配系数”的取值范围为[0.25, 1]。 3.车型名称

当用鼠标单击“车型名称”标签下面的文本框时,即出现“车型名称”菜单,菜单内容包括“标准轴载”、“货车”、“客车”和“拖挂车”四个子菜单,再单击其中某一个选好的子菜单,即完成“车型名称”输入,与此同时,有部分车辆参数也会自动生成。 4. 前轴数

程序规定本设计参数的取值范围为0-2的整数。 5. 前轴重(kN)

根据“规范”的有关内容,程序规定本设计参数的输入值不小于0。 6.后轴数

程序规定本设计参数的取值范围为0-10的整数。 7. 后轴重(kN)

根据“规范”的有关内容,程序规定本设计参数的输入值不小于0。 8. 拖挂部分的轴数

程序规定本设计参数的取值范围为0-10的整数。 9.拖挂部分轴重(kN)

根据“规范”的有关内容,程序规定本设计参数的输入值不小于0。 10.交通量

程序规定交通量的取值范围为[1,50000]。

为方便用户输入,程序增加了一个新的重要功能,即在每一个窗口中,当鼠标停留在输入参数名的标签上时(无标签时则为文本框),即出现一个淡黄色的文本提示,提示内容包括该参数输入值的取值范围以及单击标签将可能显示的《路面设计规范》中与该参数有关的内容或表格以及与该参数输入有关的说明等。如果提示中有后一个内容,则当用鼠标单击该标签时,将会出现一个窗口,窗口中显示《路面设计规范》中与该参数有关的内容或表格以及与该参数输入有关的说明等,为输入该参数提供帮助。

本窗口有三个命令按钮,即“确定”、“取消”和“帮助”。当单击“帮助”按钮时,即出现显示本使用说明内容的“帮助(使用说明)”窗口;当单击“取消”按钮时,用户放弃刚输入的数据,本窗口消失,返回主窗口;当单击“确定”按钮时,程序先检查所输入的数据是否有误(具体过程见“系统总说明”),如果全部输入数据无误,程序将输入数据存入相关变量,本窗口消失,返回主窗口。

(三)交通量年增长率分段数据输入窗口使用说明

(内容同前,见第四部分之三)

(四)基(垫)层或加铺层参数输入窗口使用说明

本窗口的作用是输入基(垫)层或加铺层结构参数,包括“基(垫)层或加铺层材料名称”、“厚度”、“材料模量”和“各结构层交工验收综合影响系数”,为进一步计算基层顶面当量回弹模量或各结构层交工验收弯沉值服务。应当指出,这里所述的“基(垫)层或加铺层”是一个广义的概念,因为它不仅包含新建公路土基上修建的基(垫)层,也包含旧柔性路面上修筑的加铺层。 1.基(垫)层材料名称

为方便用户输入,程序提供了两种“材料名称”的输入方法,一是菜单输入法,当鼠标单击 “基(垫)层材料名称”标签下面的文本框时 即出现“材料名称”菜单,单击其中某一个选好的子菜单,即完成“材

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料名称”的输入;二是代码输入法,即用户根据“路面材料代码与材料名称对照表”输入“基(垫)层材料代码”,然后由程序自动显示出相应的“基(垫)层材料名称”。当用户单击“基(垫)层材料代码”标签时,即出现显示该“对照表”内容的窗口,供用户选用(注意:如果“基(垫)层材料代码”输入不正确,“基(垫)层材料名称”栏的文本框中将保持空白状态)。

如果设计计算所采用的“基(垫)层材料名称”未包含在“对照表”中时,用户可在“对照表”中选用一个相近的“材料名称”并输入其“材料代码”,在设计计算结束当“设计计算成果文件显示修改与打印”窗口显示设计计算成果文件内容时,再对其进行修改并重存(详情见“系统总说明”)。 2.结构层厚度(mm)

根据“规范”的有关内容,程序规定:

水泥混凝土类基层厚度输入值的取值范围为[120,240]

沥青混凝土与沥青碎石类基层厚度输入值的取值范围为[25,160]

无机结合料稳定粒料或土类基(垫)层厚度输入值的取值范围为[80,350] 粒料类基(垫)层厚度输入值的取值范围为[80,350] 3.材料模量(MPa)

根据“规范”的有关内容,程序规定:

碾压混凝土基层弹性模量输入值的取值范围为[21000,40000] 贫混凝土基层弹性模量输入值的取值范围为[5000,25000]

沥青混凝土基层动态模量或抗压模量输入值的取值范围为[600,7000] 沥青碎石基层动态模量或抗压模量输入值的取值范围为[400,6000]

无机结合料稳定粒料基层弹性模量或抗压模量输入值的取值范围为[400,5000] 无机结合料稳定土底基(垫)层弹性模量或抗压模量输入值的取值范围为[200,2500] 粒料类基(垫)层回弹模量或抗压模量输入值的取值范围为[50,800] 4.程序规定“各结构层交工验收综合影响系数”的取值范围为[1,3]。

为方便用户输入,程序增加了一个新的重要功能,即在每一个窗口中,当鼠标停留在输入参数名的标签上时(无标签时则为文本框),即出现一个淡黄色的文本提示,提示内容包括该参数输入值的取值范围以及单击标签将可能显示的《路面设计规范》中与该参数有关的内容或表格以及与该参数输入有关的说明等。如果提示中有后一个内容,则当用鼠标单击该标签时,将会出现一个窗口,窗口中显示《路面设计规范》中与该参数有关的内容或表格以及与该参数输入有关的说明等,为输入该参数提供帮助。

本窗口有三个命令按钮,即“确定”、“取消”和“帮助”。当单击“帮助”按钮时,即出现显示本使用说明内容的“帮助(使用说明)”窗口;当单击“取消”按钮时,用户放弃刚输入的数据,本窗口消失,返回主窗口;当单击“确定”按钮时,程序先检查所输入的数据是否有误(具体过程见“系统总说明”),如果全部输入数据无误,程序将输入数据存入相关变量,本窗口消失,返回主窗口。

(五)连续配筋混凝土或钢筋混凝土面层

配筋计算参数输入窗口使用说明

本窗口的作用是输入连续配筋混凝土与钢筋混凝土面层配筋计算参数,当主窗口混凝土面层或下面层材料为连续配筋混凝土时,本窗口中“连续配筋混凝土”框架及在其内部的标签和文本框呈黑色,处于等待数据输入状态,而相邻的“钢筋混凝土”框架及在其内部的标签和文本框则呈模糊灰色,不能输入数据;当主窗口混凝土面层或下面层材料为钢筋混凝土时,正好相反,前者呈摸糊灰色,后者则呈黑色。 本窗口输入的项目及其取值范围为: 一、连续配筋混凝土 1、混凝土抗拉强度

27

根据“规范”的有关内容,程序规定本设计参数的取值范围为[0.5,5](MPa)。 2、混凝土抗压强度

根据“规范”的有关内容,程序规定本设计参数的取值范围为[4,80](MPa)。 3、混凝土面层与基层之间的摩阻系数

根据“规范”的有关内容,程序规定本设计参数的取值范围为[0.5,20]。 4、混凝土的单位用水量

根据“道路建筑材料”的有关内容,程序规定本设计参数的取值范围为[600,4000](N/m3)。 5、年平均空气相对湿度

根据“规范”的有关内容,程序规定本设计参数的取值范围为(0,100)(%)。 6、养生条件系数

根据“规范”的有关内容,程序规定本设计参数的取值范围为[1,1.2]。 7、钢筋埋置深度处混凝土温度与硬化时温度的最大温差

根据“规范”的有关内容,程序规定本设计参数的取值范围为[15,60](℃)。 8、钢筋埋置深度

根据“规范”的有关内容,程序规定本设计参数的取值范围为[0.09,0.35](m) 9、纵向钢筋的种类

根据“规范”的有关内容,本设计参数只能输入“HRB335”、“HRB400”和“HRB500”(注意英文字母应

大写)。

10、横向钢筋的种类

根据“规范”的有关内容,本设计参数只能输入“HRB335”、“HRB400”和“HRB500”(注意英文字母应

大写)。

11、纵向钢筋的直径、

根据“规范”的有关内容,程序规定本设计参数的取值范围为[12,20](mm)。 12、横向钢筋的直径

根据“规范”的有关内容,程序规定本设计参数的取值范围为[12,20](mm)。 13、纵向钢筋配筋率

根据“规范”的有关内容,程序规定本设计参数的取值范围为[0.6,1.3](%)。 14、无拉杆的纵缝或自由边之间的距离

根据“规范”的有关内容,程序规定本设计参数的取值范围为[3,18](m)。 15、横向裂缝平均间距初始输入值

根据“规范”的有关内容,程序规定本设计参数的取值范围为(0,1.8](m)。 二、钢筋混凝土 1、纵向钢筋的种类

根据“规范”的有关内容,本设计参数只能输入“HPB235”、“HPB300”、“HRB335”、“HRB400”和“HRB500”

(注意英文字母应大写)。 2、横向钢筋的种类

根据“规范”的有关内容,本设计参数只能输入“HPB235”、“HPB300”、“HRB335”、“HRB400”和“HRB500”

(注意英文字母应大写)。 3、纵向钢筋的直径

根据“规范”的有关内容,程序规定本设计参数的取值范围为[8,20](mm)。 4、横向钢筋的直径

根据“规范”的有关内容,程序规定本设计参数的取值范围为[8,20](mm)。 5、横缝间距

28

根据钢筋混凝土面层板长的取值范围,程序规定本设计参数的取值范围为[4,30](m)。 6、无拉杆的纵缝或自由边之间的距离

根据“规范”的有关内容,程序规定本设计参数的取值范围为[3,18](m)。 7、混凝土面层与基层之间的摩阻系数

根据“规范”的有关内容,程序规定本设计参数的取值范围为[0.5,20]。

为方便用户输入,程序增加了一个新的重要功能,即在每一个窗口中,当鼠标停留在输入参数名的标签上时(无标签时则为文本框),即出现一个淡黄色的文本提示,提示内容包括该参数输入值的取值范围以及单击标签将可能显示的《路面设计规范》中与该参数有关的内容或表格以及与该参数输入有关的说明等。如果提示中有后一个内容,则当用鼠标单击该标签时,将会出现一个窗口,窗口中显示《路面设计规范》中与该参数有关的内容或表格以及与该参数输入有关的说明等,为输入该参数提供帮助。

本窗口有三个命令按钮,即“确定”、“取消”和“帮助”。当单击“帮助”按钮时,即出现显示本使用说明内容的“帮助(使用说明)”窗口;当单击“取消”按钮时,用户放弃刚输入的数据,本窗口消失,返回主窗口;当单击“确定”按钮时,程序先检查所输入的数据是否有误(具体过程见“系统总说明”),如果全部输入数据无误,程序将输入数据存入相关变量,本窗口消失,返回主窗口。

(六)路面厚度修改窗口使用说明 (内容同前,见第五部分之三) 十、新建复合式水泥混凝土路面设计

程序使用说明

(一)程序主窗口使用说明

1.程序功能

本程序可进行新建复合式(上面层为沥青混凝土,下面层为连续配筋混凝土或设传力杆的普通混凝土或者上面层为特种混凝土,下面层为普通混凝土)水泥混凝土路面设计。具体功能为: (1)根据公路等级确定变异水平等级和可靠度系数;

(2)直接输入设计基准期内设计车道上设计轴载累计作用次数或者进行交通量换算并计算设计车道上使用初期设计轴载日作用次数和设计基准期内设计车道上设计轴载累计作用次数; (3)计算基层顶面当量回弹模量;

(4)当上面层为沥青混凝土,下面层为连续配筋混凝土或普通混凝土时先按无沥青混凝土上面层的混凝土面层进行应力分析,并确定混凝土面层的厚度,然后根据“规范”条文说明4.5.6条,40mm厚的沥青混凝土上面层约可减少10mm厚的混凝土下面层,对刚设计完成的混凝土面层的厚度进行折减,并最终得到具有沥青混凝土上面层时混凝土下面层的设计厚度。当上面层为特种混凝土,下面层为普通混凝土时,上、下面层构成了面层复合板,此时按照“规范”附录B B.6条的计算公式,确定混凝土下面层的设计厚度。 (5)验算路面结构层防冻厚度。

2.为方便用户输入,程序增加了一个新的重要功能,即在每一个窗口中,当鼠标停留在输入参数名的标签上时(无标签时则为文本框),即出现一个淡黄色的文本提示,提示内容包括该参数输入值的取值范围以及单击标签将可能显示的《路面设计规范》中与该参数有关的内容或表格以及与该参数输入有关的说明等。如果提示中有后一个内容,则当用鼠标单击该标签时,将会出现一个窗口,窗口中显示《路面设计规范》中与该参数有关的内容或表格以及与该参数输入有关的说明等,为输入该参数提供帮助。

3.原始数据输入补充说明(在“系统总说明”中介绍过的内容不再赘述)

(1)当单击“公路等级”组合框右侧的箭头时,即出现“公路等级”下拉菜单供用户选择。

29

(2)当单击“变异水平等级”组合框右侧的箭头时,即出现“变异水平等级” 下拉菜单供用户选择。 (3)程序要求“可靠度系数”的取值范围必需符合“规范”表 3.0.4 所规定的范围。 (4)在“交通量”框架中:

当用户选择“直接输入设计轴载累计作用次数”单选按钮时

a.程序规定“设计轴载累计作用次数”的取值范围为[1,10000000000]; b.程序规定“设计轴载(kN)的输入值不小于100; c.程序规定“最重轴载(kN)的输入值不小于1 。

当用户选择“按通常步骤计算设计轴载累计作用次数”单选按钮时

a.程序规定“车辆类型数”的取值范围为[1,100],当文本框中数据输入正确时,其右侧命令按钮上字体“车辆及交通参数输入...”呈黑色(否则呈模糊灰色),单击此按钮即出现“水泥混凝土路面交通与车辆参数输入窗口”,继续输入交通与车辆参数数据(该窗口的使用说明另述)。

b.程序规定 “交通量年增长率分段数”的取值范围为[1,T](T为设计基准期)。当文本框中数据输入正确时,其右侧的命令按钮上字体“各分段时间、增长率输入...”呈黑色(否则呈模糊灰色),当单击此按钮即出现“交通量年增长率分段数据输入窗口”,继续输入交通量年增长率分段数据(该窗口的使用说明另述)。 c.根据“规范”附录A表A.2.4,程序规定“车辆轮迹横向分布系数”的取值范围为[0.17,0.62]。输入该数椐时请务必注意不同等级公路该系数的差别,不要输错。 d.程序规定“备用重型设计轴载(kN)的输入值要大于100 。

e.在上述交通参数输入完成后,请勿忘单击“设计轴载累计作用次数及交通荷载等级的计算、确定和输出”命令按钮。当单击该按钮后,程序自动完成设计轴载累计作用次数及交通荷载等级的计算和确定,并在交通分析框架的下面空白中显示计算结果和有关信息。

(5)根据“规范”的有关内容,程序规定“混凝土下面层板厚度”(mm)的输入值不小于100。

(6)根据“规范”的有关内容,程序规定“下面层混凝土弯拉强度”(MPa)的取值范围为[4,5](对于轻交通荷载等级)或[4.5,5.5](对于中等交通荷载等级)或[5,7](对于极重、特重与重交通荷载等级)。根据“规范”的有关内容,程序规定“下面层混凝土和上面层特种混凝土的弯拉弹性模量”(MPa)的取值范围为[24000,40000]。

(7)根据“规范”的有关内容,程序规定“混凝土下面层板的长度”(m)的取值范围为[4,6]。 (8)根据“规范”的有关内容,程序规定 “沥青混凝土上面层的厚度”(mm)的输入值不小于40。 (9)根据“规范”的有关内容,程序规定 “特种混凝土上面层的厚度”(mm)的输入值不小于25。 (10)根据“规范”的有关内容,程序规定“公路所在地区的公路自然区划”的取值范围为2-7的正整数,在程序输出的成果文件中,该2-7正整数将自动转换成相应的公路自然区划II-VII。

(11)根据“规范”的有关内容,程序规定“公路所在地区的最大温度梯度”(℃/m)的取值范围为[83,98]。

(12)根据“规范”的有关内容,程序规定“混凝土线膨胀系数(10-6/℃)”的取值范围为[7,12]。 (13)根据“规范”的有关内容,程序规定“考虑接缝传荷能力的应力折减系数”的取值范围为[0.87,1]。 (14)根据“规范”的有关内容,程序规定“钢纤维的体积率”(%)的取值范围为[0.4,1.5]。 (15)当混凝土面层为钢筋混凝土面层和连续配筋混凝土面层时,“连续配筋混凝土与钢筋混凝土面层配筋计算参数输入...”命令按钮将呈黑色(否则呈模糊灰色),单击此按钮即出现相应的参数输入窗口,供用户输入有关参数数据(该窗口的使用说明另述)。 (16)在“基(垫)层”框架中:

a.在框架的最左侧是两个单选按钮,用户可根据设计资料选择其中一种基(垫)层类型。

b.程序规定“基(垫)层或加铺层的层数”的取值范围为[0,5],当既不设置基(垫)层,也不设置加铺层时,“基(垫)层或加铺层的层数”输入零。当文本框中数据输入范围为[1,5]时,其下方的命令按钮上字体“基(垫)层或加铺层参数输入...”呈黑色(否则呈模糊灰色),单击此命令按钮即出现“基(垫)层

30

或加铺层参数输入窗口”,继续输入基(垫)层或加铺层参数数据(该窗口的使用说明另述)。 c.程序规定“新建路基路床顶或旧路面回弹模量”(MPa)的取值范围为[1,1000]。

d.当基层为碾压混凝土或贫混凝土基层时,“碾压混凝土或贫混凝土弯拉强度(MPa)”标签即呈黑色(否则呈模糊灰色),可以在其右侧的文本框中输入数据。根据“规范”的有关内容,程序规定该设计参数取值范围为[0.5,5.5]。

(17)在“验算防冻厚度”框架左侧是两个单选按钮,用户可根据设计资料选择是否进行路面结构层防冻厚度验算。根据“规范”的有关内容,程序规定“路面结构层最小防冻厚度”(mm)的取值范围为[300,1300],并规定“改建前原路面总厚度”(mm)的取值范围为[0,1500]。

4.在输出的设计计算成果文件中,中间计算过程的有关符号的意义为 当上面层为沥青混凝土,下面层为连续配筋混凝土或普通混凝土时 HB-----拟定的混凝土下面层板厚度(mm)

DC-----混凝土下面层板的截面弯曲刚度(MN*m) DB-----基层板的截面弯曲刚度(MN*m) R------混凝土下面层板的相对刚度半径(m)

RG-----双层板(混凝土下面层+基层)的总相对刚度半径(m) SPS----设计轴载在混凝土下面层板产生的荷载应力(MPa) SPM----最重轴载在混凝土下面层板产生的荷载应力(MPa) SPR----设计轴载在混凝土下面层板产生的荷载疲劳应力(MPa) SPMAX--最重轴载在混凝土下面层板产生的最大荷载应力(MPa) SBPS---混凝土基层的荷载应力(MPa) SBPR---混凝土基层的荷载疲劳应力(MPa) CL-----混凝土下面层板的温度翘曲应力系数 BL-----混凝土下面层板的温度应力系数 STMAX--混凝土下面层板的最大温度应力(MPa) KT-----温度疲劳应力系数

STR----混凝土下面层板的温度疲劳应力(MPa)

SCR----混凝土下面层板的综合疲劳应力(荷载疲劳应力与温度疲劳应力之和)(MPa) GSCR---可靠度系数与混凝土下面层板综合疲劳应力的乘积(MPa) RE-----GSCR与下面层混凝土弯拉强度的相对误差(%)

SCM----混凝土下面层板的综合最大应力(最大荷载应力与最大温度应力之和)(MPa) GSCM---可靠度系数与混凝土下面层板综合最大应力的乘积(MPa) REM----GSCM与下面层混凝土弯拉强度的相对误差(%) GSBR---可靠度系数与混凝土基层荷载疲劳应力的乘积(MPa) REB----GSBR与基层混凝土弯拉强度的相对误差(%)

当上面层为特种混凝土,下面层为普通混凝土时 HB-----拟定的混凝土下面层板厚度(mm)

DC-----混凝土面层复合板的截面弯曲刚度(MN*m) DB-----基层板的截面弯曲刚度(MN*m) R------混凝土面层复合板的相对刚度半径(m)

RG-----双层板(混凝土面层复合板+基层)的总相对刚度半径(m) SPS----设计轴载在混凝土面层复合板产生的荷载应力(MPa)

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SPM----最重轴载在混凝土面层复合板产生的荷载应力(MPa) SPR----设计轴载在混凝土面层复合板产生的荷载疲劳应力(MPa) SPMAX--最重轴载在混凝土面层复合板产生的最大荷载应力(MPa) SBPS---混凝土基层的荷载应力(MPa) SBPR---混凝土基层的荷载疲劳应力(MPa) CL-----混凝土面层复合板的温度翘曲应力系数 BL-----混凝土面层复合板的温度应力系数 STMAX--混凝土面层复合板的最大温度应力(MPa) KT-----温度疲劳应力系数

STR----混凝土面层复合板的温度疲劳应力(MPa)

SCR----混凝土面层复合板的综合疲劳应力(荷载疲劳应力与温度疲劳应力之和)(MPa) GSCR---可靠度系数与混凝土面层复合板综合疲劳应力的乘积(MPa) RE-----GSCR与下面层混凝土弯拉强度的相对误差(%)

SCM----混凝土面层复合板的综合最大应力(最大荷载应力与最大温度应力之和)(MPa) GSCM---可靠度系数与混凝土面层复合板综合最大应力的乘积(MPa) REM----GSCM与下面层混凝土弯拉强度的相对误差(%) GSBR---可靠度系数与混凝土基层荷载疲劳应力的乘积(MPa) REB----GSBR与基层混凝土弯拉强度的相对误差(%)

(二)水泥混凝土路面交通与车辆参数输入窗口使用说明

(内容同前,见第九部分之二)

(三)交通量年增长率分段数据输入窗口使用说明

(内容同前,见第四部分之三)

(四)基(垫)层或加铺层参数输入窗口使用说明

(内容同前,见第九部分之四)

(五)连续配筋混凝土或钢筋混凝土面层配筋计算参数输入窗口使用说明

(内容同前,见第九部分之五)

(六)路面厚度修改窗口使用说明 (内容同前,见第五部分之三)

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十一、旧混凝土路面上加铺层设计

程序使用说明

(一)程序主窗口使用说明

1.程序功能

本程序可进行旧混凝土路面上加铺层设计。“加铺层类型”可选用沥青混凝土加铺层和水泥混凝土加铺层(包扩普通混凝土加铺层、钢筋混凝土加铺层、钢纤维混凝土加铺层和连续配筋混凝土加铺层)。当采用水泥混凝土加铺层时,“加铺层的结构型式”可选用结合式或分离式。具体功能为: (1)根据公路等级确定变异水平等级和可靠度系数;

(2)直接输入设计基准期内设计车道上设计轴载累计作用次数或者进行交通量换算并计算设计车道上使用初期设计轴载日作用次数和设计基准期内设计车道上设计轴载累计作用次数;

(3)当采用沥青混凝土加铺层时,按照“规范”附录C的方法,计算具有沥青混凝土加铺层时旧混凝土面层应力,并根据旧混凝土面层的应力满足“规范”式3.0.4来最终确定沥青混凝土加铺层的设计厚度。当采用水泥混凝土加铺层时,混凝土加铺层与旧混凝土面层视作分离式或结合式双层板 ,按照“规范”附录B的方法计算双层板的应力。对于分离式双层板,根据加铺层和旧混凝土面层应力分别满足“规范”式3.0.4的要求,确定加铺层的设计厚度;而对于结合式双层板,加铺层的设计厚度,按旧混凝土面层应力满足“规范”式3.0.4的要求确定。 (4)验算路面结构层防冻厚度。

2.为方便用户输入,程序增加了一个新的重要功能,即在每一个窗口中,当鼠标停留在输入参数名的标签上时(无标签时则为文本框),即出现一个淡黄色的文本提示,提示内容包括该参数输入值的取值范围以及单击标签将可能显示的《路面设计规范》中与该参数有关的内容或表格以及与该参数输入有关的说明等。如果提示中有后一个内容,则当用鼠标单击该标签时,将会出现一个窗口,窗口中显示《路面设计规范》中与该参数有关的内容或表格以及与该参数输入有关的说明等,为输入该参数提供帮助。

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3.原始数据输入补充说明(在“系统总说明”中介绍过的内容不再赘述)

(1)当单击“公路等级”组合框右侧的箭头时,即出现“公路等级”下拉菜单供用户选择。

(2)当单击“变异水平等级”组合框右侧的箭头时,即出现“变异水平等级” 下拉菜单供用户选择。 (3)程序要求“可靠度系数”的取值范围必需符合“规范”表 3.0.4 所规定的范围。 (4)在“交通量”框架中:

当用户选择“直接输入设计轴载累计作用次数”单选按钮时

a.程序规定“设计轴载累计作用次数”的取值范围为[1,10000000000]; b.程序规定“设计轴载(kN)的输入值不小于100; c.程序规定“最重轴载(kN)的输入值不小于1 。

当用户选择“按通常步骤计算设计轴载累计作用次数”单选按钮时

a. 程序规定“车辆类型数”的取值范围为[1,100],当文本框中数据输入正确时,其右侧命令按钮上字体“车辆及交通参数输入...”呈黑色(否则呈模糊灰色),单击此按钮即出现“水泥混凝土路面交通与车辆参数输入窗口”,继续输入交通与车辆参数数据(该窗口的使用说明另述)。

b. 程序规定,旧混凝土路面上加铺层设计的设计基准期采用旧路面剩余设计基准期 T1(等于由公路等级确定的设计基准期 T 减去旧路面已使用时间TE)。当旧路面已使用时间TE为0时,旧路面剩余设计基准期 T1等于由公路等级确定的设计基准期 T。

程序规定“旧路面已使用时间”(年)的取值范围为[0,T)(T的意义同上述)。

c. 程序规定 “交通量年增长率分段数”的取值范围为[1,T1](T1为旧路面剩余设计基准期)。当“旧路面已使用时间”等于0 时,“交通量年增长率分段数”的取值范围为[1,T](T为由公路等级确定的设计基准期)。当文本框中数据输入正确时,其右侧的命令按钮上字体“各分段时间、增长率输入...”呈黑色(否则呈模糊灰色),当单击此按钮即出现“交通量年增长率分段数据输入窗口”,继续输入交通量年增长率分段数据(该窗口的使用说明另述)。

d.根据“规范”附录A 表A.2.4,程序规定“车辆轮迹横向分布系数”的取值范围为[0.17,0.62]。输入该数椐时请务必注意不同等级公路该系数的差别,不要输错。 e.程序规定“备用重型设计轴载(kN)的输入值要大于100 。

f.在上述交通参数输入完成后,请勿忘单击“设计轴载累计作用次数及交通荷载等级的计算、确定和输出”命令按钮。当单击该按钮后,程序自动完成设计轴载累计作用次数及交通荷载等级的计算和确定,并在交通分析框架的下面空白中显示计算结果和有关信息。

(5)根据“规范”的有关内容,程序规定分离式普通混凝土、钢筋混凝土和连续配筋混凝土“加铺层厚度”(mm)的输入值不小于180;分离式钢纤维混凝土“加铺层厚度”(mm)的输入值不小于140;结合式混凝土“加铺层厚度”(mm)的输入值不小于25。

(6)根据“规范”的有关内容,程序规定“加铺层混凝土弯拉强度”(MPa)的取值范围为[4,5](对于轻交通等级)或[4.5,5.5](对于中等交通等级)或[5,7](对于极重、特重与重交通等级),并规定“加铺层钢纤维混凝土弯拉强度”(MPa)的取值范围为[5,6](对于轻交通等级)或[5.5,6.5](对于中等交通等级)或[6,8](对于极重、特重与重交通等级)。根据“规范”的有关内容,程序规定“加铺层混凝土弯拉弹性模量”(MPa)的取值范围为[24000,40000]。

(7)根据“规范”的有关内容,程序规定各类 “混凝土加铺层板的长度”(m)的取值范围为: a.普通混凝土加铺层板 [4,6]; b.钢筋混凝土加铺层板 [4,30]; c.钢纤维混凝土加铺层板 [4,20]。

根据“规范”的有关内容,程序要求结合式混凝土加铺层板长应与旧混凝土板长一致。

(8)根据“规范”的有关内容,程序规定“公路所在地区的公路自然区划”的取值范围为2-7的正整数,在程序输出的成果文件中,该2-7正整数将自动转换成相应的公路自然区划II-VII。

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(9)根据“规范”的有关内容,程序规定“公路所在地区的最大温度梯度”(℃/m)的取值范围为[83,98]。 (10)根据“规范”的有关内容,程序规定“混凝土线膨胀系数(10-6/℃)”的取值范围为[7,12]。 (11)根据“规范”的有关内容,程序规定“考虑接缝传荷能力的应力折减系数”的取值范围为[0.87,1]。 (12)根据“规范”的有关内容,程序规定“钢纤维的体积率”(%)的取值范围为[0.4,1.5]。 (13)根据“规范”的有关内容,程序规定”沥青加铺层厚度“(mm)的输入值不小于80。

(14)当混凝土加铺层为钢筋混凝土加铺层和连续配筋混凝土加铺层时,“连续配筋混凝土与钢筋混凝土面层配筋计算参数输入...”命令按钮将呈黑色(否则呈模糊灰色),单击此按钮即出现相应的参数输入窗口,供用户输入有关参数数据(该窗口的使用说明另述)。

(15)根据“规范”的有关内容,程序规定“旧混凝土面层厚度”(mm)的输入值不小于80。

(16)根据“规范”的有关内容,程序规定“旧混凝土弯拉弹性模量”(MPa)的取值范围为[24000,40000]。 (17)根据“规范”的有关内容, 程序规定“旧混凝土弯拉强度”(MPa)的取值范围为[3,8]。 (18)根据“规范”的有关内容,程序规定 “旧混凝土面层板长度”(m)的取值范围为[4,30]。 (19)根据“规范”的有关内容,程序规定旧混凝土“考虑接缝传荷能力的应力折减系数”的取值范围为[0.87,1]。

(20)根据“规范”的有关内容,程序规定 旧混凝土“材料疲劳指数”λ的取值范围为(0,0.065]。 (21)程序规定 旧混凝土路面“基层顶面当量回弹模量”(MPa)的输入值不能小于或等于0。

(22)在“验算防冻厚度”框架左侧是两个单选按钮,用户可根据设计资料选择是否进行路面结构层防冻厚度验算。根据“规范”表3.0.9,程序规定“路面结构层最小防冻厚度”(mm)的取值范围为[300,1300],并规定“改建前原路面总厚度”(mm)的取值范围为[HE,1500](HE为旧混凝土面层厚度)。

4.在输出的设计计算成果文件中,中间计算过程的有关符号的意义为 当采用沥青加铺层时:

HA-----拟定的沥青加铺层厚度(mm)

DC-----旧混凝土面层板的截面弯曲刚度(MN*m) R-------旧混凝土面层板的相对刚度半径(m)

SPSA----设计轴载在具有沥青加铺层的旧混凝土面层板产生的荷载应力(MPa) SPMA----最重轴载在具有沥青加铺层的旧混凝土面层板产生的荷载应力(MPa) SPRA----设计轴载在具有沥青加铺层的旧混凝土面层板产生的荷载疲劳应力(MPa) SPMAXA--最重轴载在具有沥青加铺层的旧混凝土面层板产生的最大荷载应力(MPa) CL------旧混凝土面层板的温度翘曲应力系数 BL------旧混凝土面层板的温度应力系数

STMAXA--具有沥青加铺层的旧混凝土面层板的最大温度应力(MPa) KT------温度疲劳应力系数

STRA----具有沥青加铺层的旧混凝土面层板的温度疲劳应力(MPa)

SCRA----旧混凝土面层板的综合疲劳应力(荷载疲劳应力与温度疲劳应力之和)(MPa) GSCRA---可靠度系数与旧混凝土面层板综合疲劳应力的乘积(MPa) RE------GSCRA与旧面层混凝土弯拉强度的相对误差(%)

SCMA----旧混凝土面层板的综合最大应力(最大荷载应力与最大温度应力之和)(MPa) GSCMA---可靠度系数与旧混凝土面层板综合最大应力的乘积(MPa) REM-----GSCMA与旧面层混凝土弯拉强度的相对误差(%)

当采用分离式混凝土加铺层时: HB-----拟定的混凝土加铺层厚度(mm)

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本文来源:https://www.bwwdw.com/article/taft.html

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