桥面铺装在车辆紧急制动状态下的受力分析

■肖成勇，姜 鹏 ■重庆交大道路桥技术研究有限公司，重庆 400060

桥面铺装是桥面结构的组成部分。桥面铺装层在承受车辆荷载作用时容易出现层间推移、起皮拥抱、纵横裂缝等，这些剪切破坏是导致桥面铺装整体破坏的重要原因。当车辆刹车制动时，车辆对桥面铺装产生一个巨大的剪应力，这个剪应力就是造成桥面铺装层层间剪切破坏的直接原因之一［1－3］。

车辆在桥面上行驶状态包括:正常行驶、加速行驶、减速行驶、紧急制动、起步等。车辆在桥面上正常行驶过程中，主要考虑滚动摩擦，对桥面铺装产生一个向后的水平推力。车辆在桥面上紧急制动时，主要考虑滑动摩擦，对桥面铺装产生一个向前的水平推力。车辆起步时，桥面铺装的受力过程恰好和紧急制动的过程相反。加速行驶和减速行驶时，桥面铺装的受力过程是上述三种情况的综合。通过分析，车辆在紧急制动时，桥面铺装所受到的水平推力最大。

本文采用有限元分析方法，求解在车辆制动荷载作用下桥面铺装层的局部受力情况。根据所获得的应力分布形状和大小的规律，为指导桥面铺装的结构设计及预防桥面铺装结构的早期破坏提供可靠的依据。

1 有限元分析模型

1.1 模型尺寸

根据桥规规定重轮接地面积0.2m×0.6m。通过详细分析重轴车轮接地情况，确定接地形式为:双轮接地，单轮宽18cm，轮隙10cm，接地长24cm，接地压强0.91Mpa。重轴车轮作用面积为46cm×24cm，同时考虑荷载具有150%的影响范围，有限元模型尺寸为69cm×36cm。……