预制钢纤维混凝土路面板结构优化数值模拟研究

范汉秀 潘志歆 张鑫 罗文宇 叶向阳

（1、中铁十一局集团第五工程有限公司，重庆 4000372、重庆科技学院，重庆 401331）

近年来，随着我国市政工程的高速发展，在一些城市和乡村的道路中逐渐采用装配式混凝土路面板，然而装配式混凝土路面板易出现受压破坏且路面板厚度较大等问题，导致其使用寿命短，进而影响工程造价[1-3]。为此，诸多学者对装配式路面板进行了的力学性能分析，如：谢喜年[4]对装配式混凝土路面板进行板底脱空损坏的力学机制研究；预制混凝土路面板路面平整度和自重作为其中的重要指标，陈智杰[5]对其施工工艺进行了改善。郑震宙[6]等人对装配式路面板受力特征及脱空时的力学性能进行了分析，发现在正常条件下混凝土路面板力学特性并未达到开裂值。孙伟、高建明[7]对钢纤维混凝土路面结构形式进行了研究，通过研究发现当钢纤维掺量为1%～1.2%时，钢纤维混凝土路面板厚度可以减少40%～50%。从现阶段研究成果来看，预制钢纤维混凝土路面板特性与其结构形式有关，其抗压强度特性需进一步研究，本文通过数值模拟方法研究该路面板的受力特性，分析在加入钢筋网后路面板特性的变化，并为以后类似工程提供一定的参考价值。

1 工程概况

钢纤维混凝土路面板尺寸为2.0m×2.0m×0.2m（长×宽×高），底基层和垫层厚度均为0.2m。为消除边界约束对数值模拟结果造成影响。基层和土基层的厚度为单块板的5 倍，且路面板位于基层顶部最中央。各结构层材料物理力学参数如表1 所示。……