桥隧耐久性柔性铺装结构受力特性研究

王昊平 佟 蕾

(1.江苏省交通工程建设局,江苏 南京 210004； 2.江苏中路工程技术研究院有限公司，江苏 南京 211800)

随着国内交通运输行业的迅速发展，我国隧道的数量和规模总体上不断增长。截至2018年年底，我国“五纵五横”综合运输大通道基本贯通，综合交通网络初步形成，隧道里程约1.724万km。国内外学者对隧道结构和施工方法的研究较多，对于隧道铺装结构则通常采用隧道相邻的接线沥青路面中上面层[1-3]。但是，隧道铺装作为行车界面，是隧道服务能力的关键，其性能指标和参数在很大程度上决定了隧道的建设环保性和运营安全性。随着科学技术的发展，隧道铺装的重要性逐渐引起关注。

因此，论文基于有限元软件，根据提出的关键指标，分析结构在不同材料模量和结构层厚度下的动力特性，基于力学响应规律对隧道铺装结构体系进行优化，并对提出的铺装结构进行抗永久变形能力验算。

1 隧道铺装结构力学分析

1.1 模型建立

1.1.1参数确定

路面研究模型由上面层+下面层+钢筋混凝土板(29 cm)+隧道结构底板(14 cm)组成，结构和材料组合参数见表1。其中弹性模量值参考了《公路沥青路面设计规范》中为各种沥青混合料推荐的回弹模量值。

表1 结构层厚度及材料参数

1.1.2施加荷载

根据JTG D50—2017公路沥青路面设计规范，路面采用双轮单轴载100 kN作为标准轴轴载，即BZZ-100。为了便于分析计算，将车轮荷载简化成当量的圆形均布荷载，单个轮压作用范围取18 cm×20 cm，双轮间距为32 cm，如图1所示。

研究表明，前轴单轮引起的竖向位移、横向拉应变、纵向拉应变均小于后轴双轮的作用，对前轴单轮的作用不需要进行单独考虑。……