辛 勤，孙吉书，任晓军，张小冉

(1. 河北工业大学 土木工程学院，天津 300401；2.天津铁道职业技术学校，天津 300240)

重载作用对混凝土路面板的弯沉及应力分析

辛 勤1，孙吉书1，任晓军2，张小冉1

(1. 河北工业大学 土木工程学院，天津 300401；2.天津铁道职业技术学校，天津 300240)

运用ANSYS有限元软件建立路面结构三维实体模型，用正弦荷载模拟车辆随机荷载运动，分别就路面结构竖向位移及应力变化进行重载作用模拟分析；并分析超载率与脱空尺寸的影响。研究表明：动荷载作用下面板产生的弯沉值及板底最大拉应力值随着水泥混凝土路面板板底脱空区的面积增大而增大；超载率越大且脱空面积越大，板的竖向位移和拉应力增幅越大。

道路工程；动荷载；力学响应；有限元分析

目前交通运输呈现重载化趋势[1-2]，实际情况中路面承受的荷载远大于我国高等级路面规定的车辆极限轴载(10 t)[3-4]。重型车辆荷载的频繁通过导致路面板角和接缝处产生更大挠度[5]，进而增大脱空面积并加速面板破坏，如此周而复始，形成恶性循环[6]。因此有必要了解路面结构受力特性，针对性地对重载现象造成影响提出预警，这对于预防和维修意义重大。鉴于此，笔者建立有限元三维实体模型，重点分析在重载作用下，车辆荷载对有脱空路面板的力学影响，并讨论脱空尺寸及超载率的影响。

1 水泥混凝土路面计算模型

1.1 计算参数

采用大型有限元分析软件ANSYS，选择4层弹性层状体系进行路面结构计算。……