Bài giảng thiết kế đường ôtô 2 P8

: Trong lĩnh vực thiết kế đường ôtô hiện nay, đã có nhiều phần mềm chuyên dụng của nước ngoài cũng như nước ta đang được sử dụng để phục vụ cho việc thiết kế tuyến, nền, mặt đường như AutoCad, α group, Nova, Geo-Slope,... và theo xu hướng mô phỏng, mô hình đối tượng xét ở Việt Nam gần đây nhất có kết quả nghiên cứu của các tác giả về dòng xe trên đường và nút giao: Traffic Brain....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng thiết kế đường ôtô 2 P8 TRÆÅÌNG ÂAÛI HOÜC BAÏCH KHOA ÂN BM ÂÆÅÌNG ÄTÄ - ÂÆÅÌNG TP §14.2 TÍNH TOÁN TẤM BTXM CHỊU TÁC DỤNG CỦA TẢI TRỌNG XE CHẠY 14.2.1 Nguyên lý tính toán và phương trình vi phân độ võng: 12.2.1.1 Nguyên lý tính toán: - Tính toán theo nguyên lý tấm trên nền đàn hồi - Theo nguyên lý này: Tính toán nội lực của tấm phải tìm ra hàm phản lực của lớp móng tác dụng lên đáy tấm với giả thiết như sau : • Độ lún của mặt lớp móng hoàn toàn trùng với độ võng của tấm dưới tác dụng của tải trọng. • Tấm BT là vật liệu đồng nhất, đẳng hướng . 12.2.1.2 Phương trình vi phân độ võng : - Gọi ω(x,y) là độ võng của tấm tại toạ độ (x,y), giả sử lực tác dụng P(x,y) và phản lực nền q(x,y). - Phương trình vi phân độ võng có dạng sau : ⎛ ∂ 4ω ∂ 4ω ⎞ ∂ 4ω L⎜ 4 + 2 2 2 + 4 ⎟ =P(x,y) - q(x,y) ⎜ ∂x ∂y ⎟ ∂x ∂y ⎝ ⎠ Trong đó : L : độ cứng chống uốn của tấm bêtông ximăng Ebh3 L= 12(1 − µ 2 ) b Eb, µb : Môđuyn đàn hồi và hệ số Poisson của bêtông, µb =0,15 h : chiều dày của tấm bêtông ximăng (cm) 12.3 Các phương pháp tính toán mặt đường bêtông ximăng hiện nay: 12.3.1 Phương pháp Westergaard: + Các giả thiết - Xem tấm BTXM là 1 vật thể đàn hồi đẳng hướng và tuân theo giả thiết tiết diện thẳng. - Tính toán tấm BTXM với 3 vị trí đặt tải trọng : Tải trọng đặt ở giữa tấm Tải trọng đặt ở góc tấm Tải trọng đặt ở cạnh tấm TS Phan Cao Thọ Thiết kế đường ôtô (Phần 2) Trang: 42 TRÆÅÌNG ÂAÛI HOÜC BAÏCH KHOA ÂN BM ÂÆÅÌNG ÄTÄ - ÂÆÅÌNG TP - Dựa trên cơ sở hệ số nền k (xem nền - móng như 1 hệ thống lò xo), hệ số nền Wincle B¸nh xe nÆ n g p I D réng tÊm D=2δ 2 bÒ 1 III II 1 b Ò d µ i tÊ m 2 Hìnhnh 12-4. C¸c trõ¬ng hîp t¸c dông t¶i träng ®iÓn H× 14-4a h×nh trªn tÊm bª t«ng xi m ¨ng (D=2 δ) Để xác định k ta tiến hành thí nghiệm đặt 1 tấm ép cứng có đường kính 76cm, tác dụng tải trọng P. Tăng dần lực P đến khi độ lún của nền - móng là 1,27cm, đọc giá trị P. Hệ số nền : kĽ Tính toán cho 3 trường hợp : • Khi tải trọng đặt ở giữa tấm : l P + 0.2673) σI=1,1(1+µb) (lg δ h2 • Tải trọng đặt ở cạnh tấm : l P (lg + 0.08975) 2 σII=2,116(1+0,54µb) δ h • Tải trọng đặt ở góc tấm : ⎡ ⎛ 2δ ⎞ 0, 6 ⎤ P σIII=3 ⎢1 − ⎜ l ⎟ ⎥ h 2 ⎢⎜ ⎟⎥ ⎝ ⎠⎦ ⎣ Trong đó : δ : bán kính vệt bánh xe tương đương. P : lực tác dụng h : chiều dày tấm BTXM µb : hệ số Poisson của bêtông, µb=0,15 TS Phan Cao Thọ Thiết kế đường ôtô (Phần 2) Trang: 43 TRÆÅÌNG ÂAÛI HOÜC BAÏCH KHOA ÂN BM ÂÆÅÌNG ÄTÄ - ÂÆÅÌNG TP L 4 l= k L : độ cứng chống uốn của tấm bêtông ximăng K : hệ số nền. q = k ω(x,y) So sánh kết quả trên với kết quả đo ứng suất thực tế cho thấy: + Trường hợp I , II : nếu δ >= 0.5h (2δ =D) và móng tiếp xúc hoàn toàn với đáy tấm , thì kết quả giữa tính toán và thực tế là tương đối phù hợp ; nếu móng tiếp xúc không tốt với đáy tấm , thì kết quả ứng suất đo được lớn hơn lý thuyết khoảng 10% . + Trường hợp III : ứng suất đo thực tế > tính toán lý thuyết khoảng 30 - 50 %, do đó phải hiệu chỉnh lại công thức xác định σIII như sau : ⎡ ⎛ 2δ ⎞ 0,12 ⎤ P σIII=3 ⎢1 − ⎜ ⎟⎥ ⎜ l ⎟ ⎥ h2 ⎢⎝ ⎠⎦ ⎣ Nhận xét về phương pháp : - PP này chỉ tính được US tại vị trí đặt tải trọng, không tính được US do tải trọng đặt lân cận vị trí tính toán, do đó phản ánh không đúng điều kiện làm việc của tấm BTXM có kích thước thông thường (phổ biến). TS Phan Cao Thọ Thiết kế đường ôtô (Phần 2) Trang: 44 TRÆÅÌNG ÂAÛI HOÜC BAÏCH KHOA ÂN BM ÂÆÅÌNG ÄTÄ - ÂÆÅÌNG TP 14.3.2 Tính mặt đường BTXM theo giả thiết xem nền-móng là bán không gian đàn hồi (Phương pháp Shekter & Gorbunov – Pocadov). a) b) My P x M Mx T r M P θ ...