□文/王 亮

在水泥混凝土路面改造中，将原路面打裂后加铺沥青面层，既可以消除板内过大的集中应力，减小改造后加铺层内的温度应力和车辆荷载应力；同时可以有效地消除板底脱空等病害。但是，打裂过程中如何消除板底脱空、打裂过程中脱空区域的沉降量变化、应力-应变以及裂缝的发展形势等一直是人们关注的问题，对脱空区域的合理打裂可以有效地改变该区域的受力情况，减小对加铺层的潜在危害和影响。本文结合HB-XD高速公路、HB-ST高速公路改造工程，对路面打裂过程对板底脱空的影响进行分析研究。

1 基本假定

应用ANSYS有限元软件建立分析模型，对打裂过程中板底脱空区域进行力学分析。在建立模型和计算时，需作如下假设。

1）假设个结构层为均质、连续、各向同性的线弹性材料。

2）不计路面结构的自重影响。

3）结构层之间完全连续接触。

4）考虑面板之间的相互作用；

5）建立分析模型时，面板为5 m×4 m×0.25 m，基层为 35 m×28 m×0.30 m，土基为 35 m×28 m×20 m。

6）约束条件：不考虑接缝的传荷能力，对基层和土基施加各个方向的约束，面板为四周自由不受约束。

2 基本参数和分析模型

2.1 结构层参数

建立ANSYS有限元分析模型，见图1。

图1 ANSYS有限元分析模型

其中，对水泥混凝土路面板的模拟采用ANSYS提供的适合于分析三维水泥混凝土开裂模型的concr et e65单元，基层和土基采用sol id45单元。为反映半无限大空间基础的特性，基础采用扩大尺寸来模拟。各结构层的材料参数见表1。

表1 结构层材料的物理力学参数

2.2 力学计算模型

选取脱空面积分别为 0、20 cm×20 cm、40 cm×40 cm、60 cm×60 cm时建立模型进行计算。……