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路面结构设计验算

完成材料和结构设置后,点击“路面结构设计验算”。依次填写“基本参数设置”“交通参数”“结构层材料参数”和“其它参数”,每页均需点击“保存”,最后进入“计算书”。即使某页没有需要增加的选项,也应保存该页。

窗口导航与保存状态​

左侧依次为四个参数页和“计算书”,右侧显示当前页内容。绿色勾表示该页已经保存通过;红色叉表示尚未完成或需要重新计算。修改参数后,即使曾经看到绿色勾,也应重新保存并计算。

页面本页应完成的内容
基本参数设置项目说明、地区、设计标准、气候、路肩、层间及适用的旧路或钢纤维参数
交通参数初期交通量、增长率、分配系数、设计与最重轴载、单轴轴载谱
结构层材料参数核对各层材料与厚度,按需启用厚度试算并选择试算层
其它参数根据材料类型确认配筋选项并填写相应参数;没有配筋项也需保存
计算书执行计算、核对报告、设置输出格式并下载

窗口内容较长时,向下滚动到“保存”。每页保存会校验并更新工程;直接关闭窗口或切换标签不会代替保存。

计算前检查​

开始输入前,先确认左侧流程栏中的设计规范。JTG D40—2011 与 JTG 3340—2026 的参数、计算方法和报告内容不同;切换规范后,应重新检查并保存所有验算参数。

基本参数​

基本参数页包括项目概况、地区、公路等级、设计使用年限、目标可靠度、材料参数确定水平、自然区划、温度梯度、路肩和层间条件等。

JTG 3340—2026 基本参数设置

JTG 3340—2026 项目基本参数示例

JTG 3340—2026 项目需要重点确认:

  • 设计使用年限与目标可靠度:软件按公路等级给出默认值,设计人员应结合项目要求确认;
  • 材料参数确定水平:水平一、水平二或水平三,参与可靠度系数计算;
  • 温度梯度:分别设置疲劳温度梯度和最大温度梯度;
  • 路肩形式:根据实际路肩类型选择,并确认路肩板等厚或减薄;
  • 层间参数:分离式加铺设置夹层参数,复合式面层设置界面结合系数。

鼠标停在输入框上,可查看相应参数含义、规范条文和取值提示。

温度梯度的可填范围会随规范版本和自然区划变化。JTG 3340—2026 采用表 B.3.1 的疲劳温度梯度与最大温度梯度范围,切换规范后应重新核对,不能直接沿用 JTG D40—2011 的默认值。

对照基本参数页填写​

界面区域或字段单位与填写说明
项目概况 → 自定义内容填写将进入报告的项目说明;右侧编辑图标可打开较大的“项目概况”输入窗口,保存输入后还需保存本参数页
地区设置 → 省、市选择项目所在地,切换省份后重新检查城市
公路等级在高速、一级、二级、三级、四级中选择,影响设计标准及后续参数校核
设计基准期年;按设计要求确认,不要把交通调查年份填入此处
目标可靠度%;例如 85% 填 85
变异水平选择低、中或高,按材料与施工条件确定
材料参数确定水平2026 版选择水平一、二或三,与可靠度系数计算有关
可靠度系数2011 版显示,按该版规范核对;2026 版采用其对应的计算口径
自然区划选择项目对应公路自然区划,随后核对两个温度梯度
最大、疲劳温度梯度℃/m;分别填写,不能把温差(℃)作为温度梯度输入
年均气温 T、年均湿度 ρ℃、%;2026 版可选气候数据,联动规则见下文
路肩形式、路肩与面层等厚按实际构造选择,参与 2026 版荷载应力修正
单向车道数选择一个方向的车道数,供后续车道及轮迹分配系数复核
路面设计类型核对“新建公路路面设计”或“改建设计”是否与所选结构模板一致
保存检查本页输入并保存,通过后再进入交通参数

不同结构的附加输入​

以下区域由模板和面层材料控制显示,不能在普通结构中照搬其他模板的参数。

适用结构或材料界面字段与填写方式
有层间夹层的结构夹层模量(MPa)和夹层厚度(m);例如 20mm 厚填 0.02,没有夹层时按实际构造保持相应无夹层取值
复合式面层、结合式加铺层间结合状态系数 χ\chi,按设计或检测确定,检查界面提示的适用范围
钢纤维混凝土允许带裂缝工作、初裂强度(MPa)、裂后弯曲韧性比、疲劳参数 afa_f 与 bfb_f;纤维几何另在材料设置录入
旧水泥路面加铺损坏、接缝、脱空、芯样和基顶弯沉盆,见本页调查评定及加铺设计
旧沥青路面加铺弯沉测定方式、弯沉平均值及标准差,两个弯沉字段均为 0.01mm

钢纤维及旧路检测相关字段位于基本参数设置页;结构层材料参数页用于核对这些材料对应的结构层。

年限与可靠度自动填充​

JTG 3340—2026 的新建或尚未保存的基本参数页会在选择公路等级后,按表 3.0.1 自动填入:

公路等级设计使用年限目标可靠度
高速公路30 年95%
一级公路30 年90%
二级公路20 年85%
三级公路15 年80%
四级公路15 年70%

已经保存的旧工程不会被自动覆盖。若手工取值偏离表 3.0.1,报告会说明实际计算口径:设计使用年限按填入值进入累计轴载作用次数 NeN_e;可靠度系数中的影响系数仍按公路等级对应的表列目标可靠度确定,手工填写的不同可靠度只用于偏差提示。正式工程应使界面取值与设计标准保持一致。

由气候数据填写温度梯度​

除按自然区划查表外,JTG 3340—2026 还提供年均气温 TT 和年均湿度 ρ\rho 两个可选字段。两个字段均填入正值时,软件按式(B-1)和式(B-2)计算并自动填入疲劳温度梯度与最大温度梯度;任一字段保留为 0 时仍采用表 B.3.1 的区划取值。

自动填入的结果仍受表 B.3.1 范围校验,用户可以在有依据时继续修改。报告采用温度梯度输入框中最终保存的数值。修改气候数据或区划后,请核对自动填入的结果并保存。

交通参数​

交通参数页用于设置设计车道、交通增长、轴载数据和轴载谱等。JTG 3340—2026 项目当前按附录 A.3.2 的单轴轴载谱方法完成交通荷载分析。

交通参数与轴载谱设置

依次填写交通量、增长率、分配系数和轴载谱,频率合计应为 100%

请依据交通调查资料确认方向分配、车道分配、轮迹横向分布和各级轴载作用次数。修改交通数据后,应重新保存并计算。

基本交通数据与轴载​

2026 版“初期交通量”指初始年的双向年平均日货车交通量,软件再通过方向系数和车道系数换算到设计车道。2011 版字段含义按该版本提示填写,切换规范后应重新核对数据口径。

填写年平均增长率、方向系数、车道系数、车辆轮迹横向分布系数,以及每 3000 辆 2 轴 6 轮及以上车辆中出现的单轴次数。年平均增长率以百分数填写,允许为 0。设计轴载和最重轴载按界面标注以 kN 填写。

2026 版交通参数页提供“行车道宽度(m)”字段。二级及以下公路填写后,软件用它确定轮迹横向分布系数的推荐范围;留空时只做较宽范围的检查。高速、一级公路不需要填写该项。该字段用于系数校核,不直接改变计算公式。

交通页区域或字段单位与录入口径
初期交通量辆/日;2026 版采用初始年双向年平均日货车量
年平均增长率%;增长 5% 填 5,无增长填 0
方向系数无量纲,将双向交通分配到设计方向
每 3000 辆车辆中出现的单轴次数次;基于 2 轴 6 轮及以上车辆的调查数据,不能填写日交通量替代
车道系数无量纲,将设计方向交通分配到设计车道,结合基本参数页的单向车道数核对
车辆轮迹横向分布系数无量纲;按调查及道路条件确定,核对推荐范围
行车道宽度m;用于二级及以下公路的轮迹分布系数校核,可选
设计轴载单轴重、最重轴载单轴重kN;分别填写设计轴载与调查最重轴载,勿把两项互换
轴重等级、频率等级单位 kN,以区间录入;频率单位 %,所有行合计 100%
导入数据、下载模板下载格式模板,再导入整理好的轴载谱并核对表格
保存结束表格编辑并校验交通数据;通过后才完成本页

点击轴载谱表格单元格可编辑对应行。导入完成后也应检查区间、频率和漏行情况;切换到其他参数页前先保存。

导入轴载谱​

  1. 点击“下载模板”,按模板整理轴重等级和频率。
  2. 点击“导入数据”,选择填写完成的表格。
  3. 检查轴重等级为区间形式(例如 0.0-5.0),频率为百分数且总和为 100%。
  4. 点击本页“保存”;若提示某行格式或频率合计有误,修正后再保存。

截图中的数值仅用于演示,应使用项目调查数据,并按所选公路等级、车道数等核对系数。

结构参数​

结构参数页列出当前模型各结构层的厚度和材料参数。请逐层核对结构设置与设计取值,尤其是面层强度与模量、基层模量、层间条件及路基回弹模量。

结构层材料参数表、查看入口及厚度试算开关

表格列或按钮应检查的内容
层位、材料名称与已绘制结构一致,确认面层、基层、土基及旧板角色
厚度mm;土基或原路面支承层显示“—”,不按有限板厚处理
泊松比无量纲,核对材料数据
模量MPa,核对对应材料类别的计算模量
操作 → 查看打开材料信息窗口,核对强度、模量及附加参数;该窗口只读
面层厚度自动试算 / 优化、试算层2026 版按需启用,具体规则见下文
保存保存当前结构层数据及试算设置,完成本页

表格取自前面设置的模型,供本次验算核对。发现厚度、材料或强度需要调整时,返回材料或结构设置修改、保存并绘制模型,再打开本页核对和保存。

不同模板还需结合基本参数页检查专用输入:

  • 钢纤维混凝土面层:输入是否允许带裂缝工作、初裂强度、裂后弯曲韧性比及疲劳参数 afa_f、bfb_f;
  • 旧沥青路面加铺:在基本参数页选择落锤式弯沉仪或贝克曼梁,输入弯沉平均值和标准差,单位均为 0.01mm;
  • 复合式面层和分离式加铺:分别检查结合系数或夹层参数。

JTG 3340—2026 钢纤维面层按规范式(B.2.5-2)和式(B.2.5-3)计算疲劳应力系数。afa_f、bfb_f 应由试验确定;界面的 8 和 0.2 是规范条文说明所列特定纤维类型的典型初始值,不能对所有产品直接套用。不允许板底裂缝扩展为贯通截面裂缝时,bfb_f 取 0。纤维体积率、长度和直径来自面层材料;出现参数缺失提示时,应返回材料设置补齐并重新计算。

旧沥青路面上加铺水泥混凝土面层时,应按规范 8.9.4 输入实测弯沉的平均值和标准差,由软件计算代表弯沉,再反算板底地基当量回弹模量。结构设置面板的代表弯沉与本页的平均值应按各自字段含义填写,详见旧路支承计算与后续验算。未填写弯沉时软件仍可使用结构中保存的原路面模量完成计算,但会在结果中明确提示该口径不符合弯沉反算要求,正式设计前应补齐检测数据。

JTG 3340—2026 的旧水泥路面沥青加铺按规范 8.6.5 将沥青加铺层与旧混凝土板作为复合面层分析,温度梯度遮蔽系数按沥青加铺层厚度计算。复合式连续配筋下面层只有在上面层为沥青混凝土时采用相应遮蔽修正;其他上面层材料会在结果中给出适用性复核提示。

面层厚度自动试算/优化​

JTG 3340—2026 项目可在“结构层材料参数”页勾选面层厚度自动试算/优化,并从“试算层”下拉框指定需要调整的面层。

面层厚度自动试算和试算层选择

复合式面层选择下面层进行厚度优化

设置方法:

  1. 核对表格中的层位、材料、初拟厚度和模量;
  2. 勾选“面层厚度自动试算/优化”;
  3. 复合式或加铺结构从下拉框确认要调整的面层;
  4. 点击“保存”,再完成其他参数并计算。

软件先以初拟厚度完成正文验算并保留初拟结论,然后再执行独立的试算/优化:初拟结构不满足时逐档加厚;满足但强度有富余时逐档减薄,直到找到 2mm 网格上仍满足极限状态要求的最薄一档。附录 B 的普通、钢筋、钢纤维和复合面层,以及附录 C 的连续配筋面层,加厚和减薄均采用 2mm 步长。

试算完成后,报告会单列“面层厚度试算”或“面层厚度优化”,列出初拟结论、逐档厚度、应力与校核结果,并给出采用的计算厚度和设计厚度。未勾选自动试算时,软件只按输入厚度完成一次验算,报告中不会出现试算/优化章节。

设计厚度按所选试算层确定:

  • 试算层为路面最上面的面层时,计算厚度增加 6mm 磨耗与刻槽厚度,再按 10mm 向上取整;
  • 试算复合面层的下面层时,上面层已经承担磨耗或功能层作用,下面层不再增加 6mm,只按 10mm 向上取整;
  • 连续配筋面层先确定采用的设计厚度,再以该厚度计算纵向钢筋配置,不能用初拟厚度代替。
试算层选择
  • 常规结构通常只有“面层”一个候选项;
  • 新建复合式面层默认试算下面层,也可明确选择上面层;
  • 结合式加铺和旧水泥路面沥青加铺应试算新加铺层,旧混凝土板厚度来自检测,不应被优化;
  • 修改试算层或初拟厚度后,应再次保存“结构层材料参数”。

旧水泥路面调查评定​

旧水泥路面加铺项目会显示调查评定区。输入断裂板率、平均错台量、接缝两侧弯沉、板底脱空指标、芯样和弯沉盆数据后,软件自动给出路面损坏、接缝传荷和板底脱空等级,并推荐适用的加铺方案。

旧水泥路面调查评定

旧水泥路面调查数据与自动评定结果

软件还会根据检测数据反算旧板有效厚度、弯拉强度、弯拉弹性模量和基层顶面当量回弹模量。请检查反算结果,并按界面提示将采用值填入对应结构层参数。

录入时注意同一面板存在两种弯沉单位:接缝传荷和板底脱空数据使用 0.01mm,l0l_0、l300l_{300}、l600l_{600}、l900l_{900} 基顶弯沉盆数据使用 μm。详细字段、四类加铺结构的厚度与材料要求见旧路调查与加铺结构设计。

现场数据

旧路损坏状况、接缝传荷、板底脱空和材料参数应以现场调查及检测结果为依据。上图数值仅用于展示软件操作。

其它参数与配筋​

本页按面层材料类别显示配筋选项。普通混凝土等不适用材料会显示“当前材料不可计算”,无需勾选配筋,但仍需点击“保存”完成本页。

普通混凝土项目的其它参数页及保存按钮

需要配筋计算时,应先在材料和结构设置中使用钢筋混凝土或连续配筋混凝土类别,再勾选“配筋计算”并填写出现的参数。只修改材料名称不会改变材料类别。

钢筋混凝土面层​

钢筋混凝土面层的纵横向配筋参数

字段单位与说明
面层与基层摩阻系数无量纲,按面层与基层接触条件确定
纵向、横向钢筋类型分别选择钢筋牌号,选完后核对相应屈服强度
纵向、横向钢筋初拟直径mm;填写拟采用钢筋直径
纵向、横向钢筋屈服强度MPa;与所选牌号及设计资料一致
纵向、横向钢筋计算距离m;按相应方向的计算构造长度填写,不能与直径单位混用
保存校验配筋输入并保存,再到“计算书”计算

连续配筋混凝土面层​

确认应力折减、脱空修正、摩阻、混凝土温湿度以及纵向钢筋参数后保存。

连续配筋参数完整录入界面

连续配筋混凝土面层的配筋与温湿度参数

JTG 3340—2026 下可选择 HPB300、HRB400、HRB500 和 HRB600 等钢筋级别。软件结合所选参数完成裂缝间距、裂缝宽度和裂缝处钢筋应力等验算。

钢筋直径、屈服强度、配筋率、摩阻系数和混凝土强度等参数必须大于 0;可按条文缺省处理的混凝土重度和最大负温度梯度允许填 0。参数超出输入范围时,请按界面提示修正,再生成报告。

连续配筋字段单位与填写说明
应力折减系数 krk_r无量纲,2026 版输入范围 0.50~0.60
板底脱空修正系数 kqk_q无量纲,2026 版输入范围 1.20~1.60
面层与基层摩阻系数无量纲,按材料及接触条件确定
年平均空气相对湿度%;例如 40% 填 40
混凝土抗压、抗拉强度MPa;两项分别采用相应材料试验或设计值
混凝土单位用水量N/m³,按字段标注填写,不能直接把 kg/m³ 的数值原样填入
钢筋埋置深度mm;例如 100mm 填 100,不要填写以 m 表示的 0.10
混凝土重度kN/m³,与用水量字段的 N/m³ 区分
养生条件系数无量纲,按实际养生条件确定
最大温差℃,与基本参数页的温度梯度区分
最大负温度梯度绝对值℃/m;填写绝对值,按相应规范提示确认
纵向钢筋类型、直径选择牌号,直径以 mm 填写
纵向钢筋配筋率%;例如 0.80% 填 0.80,不能填写 0.008
2011 版附加字段按该版页面填写纵向钢筋屈服强度(MPa)、弹性模量(MPa)、线膨胀系数(10⁻⁶/℃)及横向配筋参数

钢筋牌号选定后仍需核对输入及报告采用值。各字段的初始值用于便捷录入,应依据项目资料确认。完成本页后,四个参数页均应显示保存通过。

连续配筋报告顺序​

连续配筋混凝土面层按附录 C 的专用流程形成报告:

  1. 横向裂缝平均间距;
  2. 横向裂缝缝隙宽度;
  3. 板顶横向疲劳拉应力与板厚校核;
  4. 面层厚度试算/优化(仅在启用时出现);
  5. 设计厚度;
  6. 纵向钢筋配置。

该结构以规范式(3.0.6)完成极限状态校核,报告不会列入普通面层使用的规范式(3.0.4-1)和式(3.0.4-2)。纵向钢筋配置位于设计厚度之后,并使用最终采用的设计厚度计算。

计算报告​

所有页面校核并保存后,点击“计算”生成与当前规范对应的设计报告。报告主要包括:

  • 项目概况和设计标准;
  • 交通荷载分析;
  • 初拟路面结构与材料参数;
  • 荷载应力和温度应力;
  • 结构极限状态校核及符合性提示;
  • 面层厚度试算/优化过程与设计厚度(启用时);
  • 旧路调查评定与参数反算(适用时);
  • 连续配筋或钢筋混凝土面层验算(适用时)。

报告生成后可直接预览,也可下载 PDF。Word 导出是企业版功能,需使用正式授权的企业版账号;个人版、教育版和企业试用账号不提供此功能。

“计算书”窗口按钮​

计算书页的计算、输出设置和报告导出入口

按钮或区域操作说明
计算四页参数保存后生成报告;修改任一输入后再次计算
计算报告输出设置设置页码、字体、页边距和是否包含标题
PDF 图标 → 导出计算报告下载本次生成的 PDF,按账号授权使用
Word 图标 → 导出计算报告正式授权企业版专用,个人版、教育版及企业试用账号不提供
报告预览区域滚动查看完整报告,检查输入、单位、初拟与优化结论以及复核提示
关闭水印等授权入口按当前版本提示确认可用功能;与参数保存和报告重新计算是不同操作

计算报告输出设置​

计算报告输出设置中的页码、字体、页边距和标题

设置说明
起始页码整数,从需要的页码开始编号,便于纳入项目报告
字体可选思源宋体或思源黑体
页边距宽、窄、普通,按报告排版需求选择
是否包含标题选择是否输出报告标题
保存采用这些排版设置;回到“计算书”重新计算,再导出
关闭退出设置窗口;未点击保存的修改不作为新的输出设置

设置入口是否可用由账号授权决定。输出设置不改变设计参数或验算方法。

导出计算报告​

  1. 在“计算书”页点击“计算”,等待报告生成。
  2. 检查报告首页的规范版本、输入参数、验算结论和提示信息。
  3. 下载 PDF 时,点击带 PDF 图标的“导出计算报告”。
  4. 企业版用户下载 Word 时,点击带 Word 图标的“导出计算报告”。
  5. 修改参数后,重新保存相应页面并计算,再导出更新后的报告。
报告格式使用说明
PDF包含规范公式、数值代入、表格和验算结论
Word(企业版,JTG D40—2011)可编辑的计算报告,包含公式和计算结果
Word(企业版,JTG 3340—2026)内容与 PDF 对应,公式可在 Word 中编辑

如点击 Word 导出后提示需要企业版,请检查当前登录的账号版本和授权状态,并按页面提示申请企业版授权。报告内容或公式显示异常时,可通过“帮助 → 反馈意见和建议”提交项目名称、所选规范及相关截图,便于核查。

计算书预览、厚度试算结果及 PDF 和 Word 导出入口

演示项目的计算书预览;图中参数与结果仅用于展示操作
报告使用说明

未启用自动试算时,软件按用户输入的面层厚度完成一次验算;启用后,可在一次计算中完成面层厚度试算或优化。交通荷载分析采用附录 A.3.2 单轴轴载谱方法;附录 A.3.3 的车型当量轴载系数法当前未提供输入入口。

规范建议范围、材料参数一致性和旧路检测资料不足通常以提示形式进入结论区,不会代替设计人员判断。看到提示时应回到相应参数页复核,而不是只查看最终“满足/不满足”结论。

有限元数值求解、力学云图和路径数据分析是独立研究工具,其结果不写入本页生成的设计报告。详见数值求解、力学云图和路径数据分析。

常见问题​

问题或提示处理方法
参数页未完成,无法计算检查四个参数页是否分别保存;没有需要增加的选项也应保存该页
切换规范后需要重新输入两版规范的参数不同,请按当前规范重新填写并保存四页参数
“【输入参数】”或“【配筋参数】”按提示检查该项的数值、单位及相关参数,修正后保存并重新计算
轴载谱频率合计不为 100%检查是否按百分数录入、是否漏行,修正后重新保存交通参数
提示“请计算后再导出”先进入“计算书”页执行计算,报告生成后再导出
Word 导出提示需要企业版Word 为企业版功能;确认使用正式授权的企业版账号
修改了参数,但下载内容仍为旧结果保存修改后的参数并重新计算,再下载报告

打开历史项目后,也应核对输入数据的范围和单位。遇到输入错误提示时,修正数据即可,不需要仅为消除提示而切换规范。