摘 要 实体地基模型是路面结构计算的常用形式。双层连续配筋混凝土路面（CRCP）在车轮荷载作用下，混凝土面层及水稳基层之间会发生荷载重新分配现象，实体地基模型较难实现对这一过程的模拟。本文提出采用地基弹簧代替实体地基的方法解决这一问题：（1）推导了双层CRCP结构地基回弹模量E和弹簧刚度系数K的换算公式；（2）分别建立实体地基模型（E模型）和弹簧地基模型（K模型），通过不同面层板厚度、不同地基模量下两种模型计算的最大应力和最大竖向位移结果的对比，评价了地基E-K换算公式的准确性；（3）最后基于实体工程检测数据，对模型计算结果进行了验证。结果表明：对于双层CRCP结构，本文提出的采用弹簧地基模型替代实体路基模型的方法是准确可行的。 关键词 连续配筋混凝土路面; 实体地基；弹簧刚度; 计算效率
中图法分类号 U416； 文献标志码 A
gvg668
CRCP是指在混凝土路面中配置纵向连续钢筋和横向钢筋，不设置横向缩缝的一类长寿命路
面，具有行车舒适，耐久性好，养护费用少等优势而被广泛应用[1-7]。根据设计规范[8]，在传统路面结构分析中，常采用实体有限元对路面及路基进行模拟，其计算结果与实测值吻合较好[9-12]，但实体地基模型所需参数较多，不易获取，且建模过程相对繁琐。
连续配筋混凝土路面其结构从上到下分别为混凝土面层、水稳基层、级配碎石及压实路基，相对传统的路面结构其在混凝土面层下部设置有一层混凝土水稳基层，在车轮荷载作用下混凝土面层及水稳基层之间会存在荷载重新分配的问题，所以车轮荷载作用下在CRCP混凝土面层板上产生的应力及位移与传统路面上产生的应力及位移都有本质的不同，传统实体地基模型不能很好地实现这一过程。
尼龙螺杆为了较为准确地实现连续配筋混凝土路面结构计算，本研究拟采用文克勒地基简化模型，通过板单元模拟路面，弹簧单元模拟地基支撑。结合国内外规范及现有研究成果[13-16]，推导了双层CRCP地基弹簧支撑刚度计算方法，根据公式确定了影响地基弹簧支撑刚度的主要因素，分别建立实体地基E模型和地基弹簧刚度K模型，对比分析了主要因素（面层板厚度、地基综合回弹模量）变化条件下两个模型的力学计算结果，评价了K模型的力学分析精度，为双层CRCP的力学分析提供了参考。
1 双层CRCP路基模型弹簧刚度计算
1.1 双层CRCP板间弹簧支撑刚度计算
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结合传统路面模型简化计算方法及CRCP结构的特点，本文提出了一种地基简化模型，其结构从上到下分别为混凝土面层板（壳单元模拟），板间弹簧，混凝土基层板（壳单元模拟），地基弹簧。其中板间弹簧与基层弹簧均为只受压弹簧，且不考虑板间及板与基础之间的水平摩擦力作用，CRCP结构及其简化模型如图1所示。
木纹扣板 | |
传统路面结构模型（E模型） | 简化后的模型（K模型） |
图1 CRCP结构及其简化模型 |
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CRCP面层板及基层板都为混凝土结构，虽然混凝土材料的弹性模量较高，但是在车轮荷载的作用下其仍会产生一定变形，同时考虑到混凝土板本身存在一定厚度，所以混凝土面
层与基层在荷载作用下产生的变形回转半径并不一致，参考最新的《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG 3340-202* 征求意见稿），对于CRCP板间竖向弹簧支撑刚度计算公式为：
（1）
其中，Kv：板间竖向弹簧系数；hc：面层板板厚；hb: 基层板板厚；Ec: 面层板弹性模量；E珠光膜b: 基层板弹性模量。
1.2 双层CRCP地基弹簧支撑刚度计算
根据国内外的研究，目前并无关于双层CRCP结构地基弹簧刚度计算方法，仅美国AASHTO刚性路面设计指南中提到其存在一个路基弹簧刚度计算软件，但由于其计算内核未知，所以不具有参考性及适用性。
根据CRCP结构特点，结合国内外关于双层CRCP弹簧刚度计算方法[1][5]，推导得出可以直接根据CRCP结构及各结构层物理参数求板底地基弹簧刚度系数kb的简化计算公式。
面层板的截面弯曲刚度Dc模杯：
（2）
基层板的截面弯曲刚度Db：
（3）
计算荷载应力时双层板的当量相对刚度半径rg为：
（4）
AASHTO-2002中地基弹簧刚度kb：
kb=D/rg4 （5）
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