1.  問(wèn)題描述
   

   某地區(qū)代表性水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)如圖1所示，各部件尺寸及相應(yīng)的材料屬性如表1、表2所示，下面將分析有無(wú)傳力桿時(shí)的混凝土路面板的受力情況。

 

                                                           圖1  混凝土面板和基礎(chǔ)及傳力桿示意圖

                                                                       

                                                            表1  各部件尺寸

部件                      長(zhǎng)/m              寬/m           厚/m                        說(shuō)明

面板                       5.0                  4.0             0.24

基層                       5.0                  4.0              0.3

傳力桿                    0.41                  -                 -                     間距0.3m，共13根（距板邊0.2m），兩                                                                                                   端埋深0.2m，中端間隙0.01m

                                                        表2  各部件材料屬性

部件             材料              彈性模量/MPa         泊松比                         說(shuō)明

面板           混凝土                  31000                 0.15

基層          水穩(wěn)碎石                 2000                  0.2

傳力桿       鋼材                    200000                 0.3                       截面半徑0.013m

2. 無(wú)傳力桿的混凝土路面受力

      （1） 等效矩形載荷：按照荷載應(yīng)力等效的原則，可將雙圓均布荷載換算為0.7MPa的矩形荷載，可以方便網(wǎng)格劃分，提高網(wǎng)格質(zhì)量。

        

                                                              圖2  等效矩形荷載

       （2） 結(jié)果分析

                                                     圖3  水泥混凝土板應(yīng)力云圖（無(wú)傳力桿）

         由于沒(méi)有設(shè)置傳力桿，因此僅在加荷一側(cè)產(chǎn)生了最大1MPa的應(yīng)力，未加荷一側(cè)中未產(chǎn)生任何應(yīng)力。

                                                       圖4  水泥混凝土板豎向位移云圖（無(wú)傳力桿）

        由于沒(méi)有設(shè)置傳力桿，因此僅在加荷一側(cè)產(chǎn)生了最大0.57mm的豎向位移，未加荷一側(cè)中未產(chǎn)生任何豎向位移。

3.  有傳力桿的混凝土路面受力

                                               圖5  水泥混凝土板應(yīng)力云圖（有傳力桿）

                                                  圖6   水泥混凝土板豎向位移云圖（有傳力桿）

         由于在兩塊水泥混凝土板間設(shè)置了傳力桿，不僅在加荷一側(cè)產(chǎn)生了最大0.47mm的豎向位移，在未加荷一側(cè)也產(chǎn)生了最大0.45mm的豎向位移，即撓度傳荷系數(shù)為0.45mm/0.47mm=0.96；同時(shí)加荷一側(cè)的最大豎向位移為0.57mm（無(wú)傳力桿）和0.47mm（有傳力桿）。

4.計(jì)算相關(guān)

耗時(shí)：90s

處理器i7-8700@3.2GHz

內(nèi)存：8GB

軟件：Abaqus