CHUONG 9: CHẾ ĐỘ THỦY NHIỆT CỦA NỀN ĐƯỜNG VÀ BIỆN PHÁP CẢI THIỆN CHẾ ĐỘ THỦY NHIỆT

05/28/14 By TS. Phan Cao Tho 1
Ch ng 9ươ
CH TH Y NHI T C A N N NG & CÁC BI N Ế ĐỘ Ủ Ệ Ủ Ề ĐƯỜ Ệ
PHÁP C I THI N CH THU NHI T C A N N Ả Ệ Ế ĐỘ Ỷ Ệ Ủ Ề
NG Ô TÔĐƯỜ
05/28/14 By TS. Phan Cao Tho 2
§9.1 NH HỈÅÍNG CA TRẢNG THẠI ÁØM
ÂÃÚN SỈÛ ÄØN ÂËNH CỈÅÌNG ÂÄÜ CA NÃƯN
ÂỈÅÌNG
9.1.1 Âàûc trỉng vãư cỉåìng âäü v biãún dảng ca nãưn âỉåìng:
+ Lỉûc dênh C (daN/cm2, MPa), gọc näüi ma sạt
ϕ
(âäü)âàûc trỉng cho
cỉåìng âäü ca âáút NÂ
+ Mäâun ân häưi E (MPa , daN/cm2) âàûc trỉng cho biãún dảng ca
nãưn âỉåìng
Cạc thäng säú : C,
ϕ
, E phủ thüc vo :
- Loải âáút, âiãưu kiãûn chëu ti
- Âäü chàût ca NÂ, âäü áøm ca âáút NÂ
05/28/14 By TS. Phan Cao Tho 3
9.1.2 Aớnh hổồớng cuớa õọỹ ỏứm õóỳn cổồỡng õọỹ, bióỳn daỷng cuớa nóửn
õổồỡng :
* Theo kóỳt quaớ nghión cổùu cuớa bọỹ mọn ổồỡng ọ tọ vaỡ
ổồỡng thaỡnh phọỳ trổồỡng HXD thỗ quan hóỷ giổợa mọ õun õaỡn họửi
cuớa õỏỳt vồùi õọỹ ỏứm tổồng õọỳi nhổ sau :
ọỳi vồùi õỏỳt aù seùt : E
tn
=24( )-5
ọỳi vồùi õỏỳt aù caùt : E

tn
=74( )-3
nh
W
W
nh
W
W
05/28/14 By TS. Phan Cao Tho 4

Tổỡ kóỳt quaớ trón cho thỏỳy :
- ọỹ ỏứm cuớa nóửn õổồỡng caỡng lồùn thỗ cổồỡng õọỹ cuớa noù caỡng giaớm vaỡ
õỏỳt bióỳn daỷng nhióửu
- Nóỳu nóửn õổồỡng coù õọỹ ỏứm a= = 0,5 -> 0,7 õỏỳt ồớ traỷng thaùi deớo
cổùng
- Nóỳu nóửn õổồỡng coù õọỹ ỏứm = 0,75 -> 1 õỏỳt chuyóứn sang traỷng
thaùi deớo móửm vaỡ nhaợo
- Khi thióỳt kóỳ ngổồỡi ta thổồỡng tỗm caùc bióỷn phaùp giổợ cho traỷng thaùi
ỏứm 0,6 -> 0,65
nh
W
W
nh
W
W
nh
W
W
05/28/14 By TS. Phan Cao Tho 5
* Theo kóỳt quaớ nghión cổùu cuớa GS

A.M.Krivitski ( hỗnh veợ) :
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
Trở sọỳ taớt troỹng truỡng phuỷc tổồng ổùng
phaỷm vi mỏựu õỏỳt
bở phaù hoaỷi
ổồỡng ranh giồùi
phaỷm vi mỏựu õỏỳt
bở bióỳn cổùng
0,5 0,6 0,7 08
w/w
nh
(õọỹ ỏứm tổồng õọỳi)
p/p
gh
05/28/14 By TS. Phan Cao Tho 6
Tổỡ kóỳt quaớ naỡy cho thỏỳy :
+ Khi õỏỳt tổồng õọỳi khọ (W < 0,7W
nh
) dổồùi taùc duỷng cuớa taới
troỹng truỡng phuỷc coù trở sọỳ tổồng õọỳi lồùn p (0,45 -> 0,55) P
gh

nóửn õỏỳt vỏựn trồớ nón bióỳn cổùng.

+ Khi W > 0,75W
nh
thỗ vồùi taới troỹng truỡng phuỷc rỏỳt nhoớ õỏỳt mồùi
coù thóứ bióỳn cổùng õổồỹc.
=>Nhổ vỏỷy õỏỳt caỡng ỏứm thỗ khaớ nng bở phaù hoaỷi caỡng lồùn vaỡ khaớ
nng bióỳn cổùng caỡng ờt.
05/28/14 By TS. Phan Cao Tho 7
Bióỳn cổùng (rigidation)
laỡ hióỷn tổồỹng nóửn õỏỳt dổồùi taùc duỷng
cuớa taới troỹng truỡng phuỷc, lỏu daỡi trồớ nón khọng tờch luợy bióỳn daỷng
dổ maỡ chố laỡm vióỷc ồớ giai õoaỷn õaỡn họửi. Nhổ vỏỷy nóỳu khọỳng chóỳ
õổồỹc õọỹ ỏứm cuớa nóửn õổồỡng trong phaỷm vi nhỏỳt õởnh thỗ tổùc laỡ taỷo
õióửu kióỷn õóứ bióỳn taùc duỷng bỏỳt lồỹi cuớa taới troỹng xe chaỷy truỡng
phuỷc nhióửu lỏửn thaỡnh taùc duỷng coù lồỹi cho cổồỡng õọỹ chung cuớa nóửn
õổồỡng.
05/28/14 By TS. Phan Cao Tho 8
Đ9.2 CH ĩ THUY NHIT CUA
NệN ặèNG
9.2.1 ởnh nghộa: Chóỳ õọỹ thuyớ nhióỷt cuớa nóửn õổồỡng laỡ quy
luỏỷt thay õọứi vaỡ phỏn bọỳ õọỹ ỏứm taỷi caùc õióứm khaùc nhau trong khọỳi
õỏỳt nóửn õổồỡng theo thồỡi gian.
Quy luỏỷt thay õọứi vaỡ phỏn bọỳ õọỹ ỏứm trong nóửn õổồỡng chởu
aớnh hổồớng rỏỳt lồùn cuớa sổỷ thay õọứi nhióỷt õọỹ vaỡ phuỷ thuọỹc vaỡo caùc
nguọửn ỏứm, caùc õióửu kióỷn tổỷ nhión, kóỳt cỏỳu nóửn- mỷt õổồỡng.
05/28/14 By TS. Phan Cao Tho 9
9.2.2 Caïc nguäön áøm:
2
2
Mæûc næåïc ngáöm cao
3

4
1
1 - Næåïc mæa 2 - Næåïc ngáûp
3 - Næåïc ngáöm 4 - Håi næåïc
9.2.3 Phán khu khê háûu âæåìng saï :
05/28/14 By TS. Phan Cao Tho 10
Đ9.3 TấNH TOAẽN PHN B ỉM
TRONG THN NệN ặèNG
óứ tờnh toaùn
phỏn bọỳ ỏứm trong thỏn
nóửn õổồỡng, GS Dổồng
Hoỹc Haới õóử nghở sổớ duỷng
lồỡi giaới cuớa phổồng tỗnh
truyóửn dỏựn ỏứm 1 chióửu
nhổ hỗnh veợ:
L
N
M
x
z
Aẽo õổồỡng
M.N.ngỏỷp
0
M.N.ngỏửm
H
o
S tớnh toỏn phõn b m mt chiu
05/28/14 By TS. Phan Cao Tho 11
* Phổồng trỗnh truyóửn dỏựn ỏứm 1 chióửu :
Nổồùc ngỏỷp (phổồng 0x) : (*)

Nổồùc ngỏửm (phổồng 0z) : (**)
T : Thồỡi gian tọửn taỷi nguọửn ỏứm (giồỡ)
a : Hóỷ sọỳ truyóửn dỏựn ỏứm
W : ọỹ ỏứm taỷi õióứm tờnh toaùn
óứ giaới phổồng trỗnh (*) vaỡ (**) ta xaùc õởnh caùc
õióửu kióỷn
ban õỏửu
vaỡ
õióửu kióỷn bión
cuớa baỡi toaùn :
2
2
x
W
.a
T
W


=


2
2
z
W
.a
T
W

=


05/28/14 By TS. Phan Cao Tho 12
+ Âiãöu kiãûn ban âáöu:
W (x, T=0) = W
0
(a
1
)
W (z, T= 0) =W
0
(b
1
)
+ Âiãöu kiãûn biãn:
W (x=0, T) = W
max
(a
2
)
W (z=0, T) = W
max
(b
2
)
(a
3
)

(b
3
)
0)T,Lx(
x
W
==
∂
∂
0)T,Hz(
z
W
==
∂
∂
05/28/14 By TS. Phan Cao Tho 13
W
0
: õọỹ ỏứm ban õỏửu cuớa õỏỳt nóửn õổồỡng
W
max
: õọỹ ỏứm lồùn nhỏỳt cuớa õỏỳt nóửn õổồỡng
+ Giaới phổồng trỗnh (*) vồùi caùc õióửu kióỷn (a
1
), (a
2
), (a
3
) ta õổồỹc
:

(***)
+ Giaới phổồng trỗnh (**) vồùi caùc õióửu kióỷn (b
1
), (b
2
), (b
3
) ta
õổồỹc
(****)
wx
KWWWTxW ).(
4
),(
max0max
+=

wz
KWWWTzW ).(
4
),(
max0max
+=

05/28/14 By TS. Phan Cao Tho 14
Trong õoù :
coù thóứ tra trổỷc tióỳp ồớ
õọử thở hỗnh 9-8 (SGK)
a : hóỷ sọỳ truyóửn dỏựn ỏứm
L, H : nhổ hỗnh veợ

x, z : toỹa õọỹ cuớa õióứm tờnh toaùn
=> Tổỡ (***) vaỡ (****) ta coù thóứ xacù õởnh õổồỹc traỷng thaùi ỏứm cuớa
caùc õióứm trong thỏn nóửn õổồỡng .






=
2
,
L
aT
L
x
fK
wx






=
2
,
H
aT
H

z
fK
wz
05/28/14 By TS. Phan Cao Tho 15
9.3.2 Xaùc õởnh kờch thổồùc cuớa nóửn õổồỡng
* Xaùc õởnh bóử rọỹng cuớa lóử õổồỡng B
lóử
:
M N ngỏỷp
x
b
L L
Mỷt õổồỡng
x
max
W
o
W
bh
W
T
1
T
2
T
3
T
1
<T
2

<T
3
ổồỡng cong phỏn bọỳ ỏứm vồùi
thồỡi gian ngỏỷp T
0

05/28/14 By TS. Phan Cao Tho 16
+ ọỹ ỏứm cho pheùp cuớa õỏỳt nóửn õổồỡng
W = W
0
+

= W
0
+ 2%W
0
W(x
max
,T) = W
0
+ 0,02W
0
= 1.02W
0
(a
4
)
Cỏửn xaùc õởnh x
max
õóứ õọỹ ỏứm taỷi õoù bũng õọỹ ỏứm cho pheùp

Tổỡ phổồng trỗnh (***) vaỡ (a
4
) xaùc õởnh õổồỹc
x
max
= 3,08
a- hóỷ sọỳ truyóửn dỏựn ỏứm theo phổồng ngang
T- thồỡi gian tọửn taỷi nổồùc ngỏỷp
Tổỡ x
max
=> xaùc õởnh bóử rọỹng cuớa lóử õổồỡng
T.a
05/28/14 By TS. Phan Cao Tho 17
* Xaùc õởnh chióửu cao cuớa nóửn õổồỡng tờnh tổỡ
mổỷc nổồùc ngỏửm (H) :

H z
a
+ z
max
Z
max
: Chióửu cao mao dỏựn cuớa nổồùc ngỏửm(tờnh tổồng tổ nhổ
x
max
)
Z
max
= 3,08
a :hóỷ sọỳ truyóửn dỏựn ỏứm theo phổồng õổùng

T :thồỡi gian tọửn taỷi nổồùc ngỏửm
z
a
:khu vổỷc taùc duỷng cuớa nóửn õổồỡng
T.a
05/28/14 By TS. Phan Cao Tho 18
Đ9.4 KHU VặC TAẽC DUNG CUA NệN
ặèNG & CAẽC BIN PHAẽP CAI THIN
CH ĩ THUY NHIT CUA NệN
ặèNG
9.4.1 Khu vổỷc taùc duỷng
cuớa nóửn õổồỡng :
+ ặẽng suỏỳt taỷi mọựi õióứm
trong nón õỏỳt do troỹng
lổồỹng baớn thỏn nóửn
õổồỡng :



b
=

.z

z

z

b

b
+


z
z
a
Nóửn õỏỳt

b
p
05/28/14 By TS. Phan Cao Tho 19
+ ặẽng suỏỳt thúng õổùng do taới troỹng baùnh xe gỏy ra:
-
Khi thỗ ta coù thóứ boớ qua aớnh hổồớng cuớa taới troỹng
õọỹng
-
Chióửu sỏu (z
a
) thoớa maợn õổồỹc goỹi laỡ khu vổỷc taùc
duỷng cuớa nóửn õổồng :
2
z
P
k
z
=

bz
n

1
=
bz
n

1
=
3
aa
2
a
P.n.k
zz
n
1
z
P
k

==
05/28/14 By TS. Phan Cao Tho 20
Trong õoù :

: troỹng lổồỹng õồn vở õỏỳt õừp (T/m3)
z : Chióửu sỏu tờnh toaùn ổùng suỏỳt (m)
k : hóỷ sọỳ k = 0.5
P : taới troỹng cuớa baùnh xe taùc duỷng lón N
Thổồỡng giaớ thióỳt
z

a
= ( 0,9
ữ
1,3)m
10
1
5
1
n
1
ữ=
05/28/14 By TS. Phan Cao Tho 21
9.4.2 Caùc bióỷn phaùp caới thióỷn chóỳ õọỹ thuớy
nhióỷt cuớa nóửn õổồỡng
1. ỏửm neùn chỷt õỏỳt nóửn õổồỡng
2. ừp cao nóửn õổồỡng
H
õừp
Z
max
+ Z
a

3. Nhổợng bióỷn phaùp thoaùt nổồùc vaỡ ngn chỷn caùc nguọửn ỏứm
4. Choỹn vaỡ thióỳt kóỳ kóỳt cỏỳu aùo õổồỡng vaỡ lóử õổồỡng thờch hồỹp