九、新建单层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
根据用户对主窗口中“面层类型”的选择，本程序可进行新建单层普通混凝土、钢筋混凝土、碾压混凝土、钢纤维混凝土和连续配筋混凝土路面设计。主要功能为： （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）计算混凝土面层板荷载应力和温度应力(当采用碾压混凝土或贫混凝土作基层时,还要验算基层应力),并根据“公路水泥混凝土路面设计规范”式3.0.4和式3.0.5最终确定混凝土面层厚度； （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。
（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
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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“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。
（6）根据“规范”的有关内容，程序规定“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“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“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 “混凝土面层板的长度”（m）的取值范围为： a.普通混凝土面层板 [4，6]； b.钢筋混凝土面层板 [4，30]； c.碾压混凝土面层板 [4，15]； d.钢纤维混凝土面层板 [4，20]。
（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。
（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）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）。 （14）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]。
（15）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 HB-----拟定的混凝土面层板厚度(mm)
DC-----混凝土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------混凝土面层板的相对刚度半径(m)
RG-----双层板（面层+基层）的总相对刚度半径(m) SPS----设计轴载在混凝土面层板产生的荷载应力(MPa)
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SPM----最重轴载在混凝土面层板产生的荷载应力(MPa) SPR----设计轴载在混凝土面层板产生的荷载疲劳应力(MPa) SPMAX--最重轴载在混凝土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-----混凝土面层板的温度翘曲应力系数 BL-----混凝土面层板的温度应力系数 STMAX--混凝土面层板的最大温度应力(MPa) KT-----温度疲劳应力系数
STR----混凝土面层板的温度疲劳应力(MPa)
SCR----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) GSCR---可靠度系数与混凝土面层板综合疲劳应力的乘积(MPa) RE-----GSCR与面层混凝土弯拉强度的相对误差（％）
SCM----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) GSCM---可靠度系数与混凝土面层板综合最大应力的乘积(MPa) REM----GSCM与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
本窗口的作用是输入交通与车辆参数，输入的项目及其取值范围如下： 1．方向分配系数
根据“规范”的有关内容，程序规定“方向分配系数”的取值范围为[0.5, 1]，当设计资料所提供的交通量为一个方向的交通量时，方向分配系数为1。 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）
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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]
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