基于旧路病害的混凝土薄层加铺结构力学分析

摘要

为了更加科学合理地进行旧水泥路面加铺混凝土薄层罩面路面结构设计,充分考虑加铺过程中旧路面病害状况,利用MATLAB进行旧路面病害的识别及坐标位置的提取,借助有限元软件分析不同程度病害(裂缝损害、坑槽、修补、基层脱空)状况下路面加铺结构的应力状态,实现病害信息与有限元模型的联动,进一步探讨旧水泥混凝土路面进行薄层加铺时存在病害作用下的力学响应规律。结果表明:加铺层层底以压应力为主,旧路面层层底以拉应力为主;对于同等程度的裂缝病害,直接加铺后各层层底最大荷载应力值相比修补加铺分别高出72.75%、43.53%;旧路面层层底应力值最小时的坑槽长宽比为2∶1,加铺薄层层底应力值则随着坑槽长宽比的增大逐渐降低;基层脱空会明显改变旧路面层层底的受力状态,正方形为脱空部分与旧路面层的最不利接触面。