层间接触不良是导致水泥混凝土路面破坏的主要原因之一,而板底脱空是水泥混凝土路面最主要的病害之一,两者对水泥混凝土路面使用性能及其疲劳寿命的影响十分显著,故本文以层间接触状态下板底脱空水泥混凝土路面为研究对象,分析层间接触系数与各影响因素耦合作用下板底脱空水泥混凝土路面的力学响应特征及疲劳寿命的发展规律。创新性模拟分析基于层间接触状态板底脱空水泥混凝土路面。通过建立ANSYS有限元模型,在明确层间接触系数范围、不利脱空位置和脱空形状的基础上,全面系统研究基于脱空尺寸、脱空深度、面层厚度/模量和基层厚度/模量各影响因素与层间接触状态耦合作用下,板底脱空水泥混凝土路面的力学行为特征。实现板底脱空水泥混凝土路面层间接触状态实体试验。利用直接铺筑、加铺土工网或塑料膜模拟不同的层间接触状态,检测载荷作用下水泥混凝土面板的微应变,确定板角脱空位置处最不利测点,研究层间接触状态对脱空路面板受力的影响。综合理论模型分析与实体模型试验,验证了理论模型的可靠性。解决基于层间接触状态板底脱空水泥混凝土路面疲劳寿命计算。提出板底脱空修正系数,改进极限状态设计方程,推导板底脱空水泥混凝土路面疲劳寿命计算公式。采用有限元软件模拟分析板底脱空路面温度应力的变化特征,确定层间接触状态下板底脱空水泥混凝土路面的疲劳寿命,针对板底脱空各影响因素,推荐层间接触状态下疲劳寿命的数学计算方法。本研究不仅可以为层间接触状态下板底脱空水泥混凝土路受力分析提供理论基础,而且对水泥混凝土路面层间设计具有一定指导意义,为确定层间接触状态与影响因素耦合作用下脱空水泥混凝土路面疲劳寿命预估提供理论依据。