轮载和水耦合作用下水泥混凝土路面板脱空动力响应分析

为了研究水泥混凝土路面板底脱空区水损害的相关理论,控制和预防板底脱空的扩展和出现,采用数值仿真分析的方法,针对水泥混凝土路面板不同脱空状态、不同脱空面积、不同车辆轴载,考虑真实轮胎荷载模型,运用有限元软件ADINA建立轮载-水-水泥混凝土路面板有限元模型,并对其进行数值仿真分析。结果表明:水泥混凝土路面板含水脱空区域面层的弯沉和弯拉应力明显大于非脱空区域,且角隅脱空区域面层弯沉和弯拉应力比纵缝脱空区域大,而纵缝脱空区域基层滞留水对基层所产生的弯沉和动水压力明显大于角隅脱空区域;角隅脱空区域和纵缝脱空区域路面板随着脱空面积的增大,脱空区域基层弯沉和动水压力逐渐增大,且在相同的脱空面积情况下,板纵缝脱空区域的基层动力响应明显大于角隅脱空区域;随着车辆轴载的增加,脱空区域内含水基层动力响应逐渐增大。采取交通管制、及时注浆或者灌浆和降低轴载等补救措施,可以有效减缓含水脱空区域水泥混凝土路面板结构的破坏。