桩板式路基最早应用于铁路工程,其在公路工程中的应用在近几年才逐渐开始。桩板路基是由预制面板、高强混凝土管桩和桩板连接部位相互结合形成的一种支撑结构体系,在公路桩板路基的实践中更类似于一种特殊的桥梁。桩板路基具有刚度大、平顺性好、工后沉降小、适宜进行装配化作业的优点。由于桩板路基在公路工程中的应用尚少,可供参考的设计方法、建模方法和计算方法均较为匮乏。因此,有必要对该类型的结构研究其建模方法、受力性能,并对其关键的受力部位进行专门研究,确保结构的运营安全。基于的主要研究工作和结论如下:(1)基于依托工程,研究了公路桩板路基的梁单元建模方法。采用梁单元模拟管桩,板壳单元模拟面板,弹簧单元模拟桩土相互作用,发现梁单元模型能反映桩板路基结构整体的受力性能,却无法反映桩板连接部位的细节应力状态。(2)在上述理由,本文依托某高速公路桩板路基工程,对其初步设计方案进行了梁单元建模方法、受力性能、多尺度建模方法、桩板连接部位的应力和疲劳问题的研究。本文梁单元模型的基础上,研究了公路桩板路基在各种荷载组合条件下的受力性能,提取了面板、管桩和桩板连接部位的最不利受力状态,发现桩板连接部位是桩板路基受力的关键部位,桩板连接部位的安全控制了结构的整体安全。并为下一步进行多尺度建模和桩板连接部位的深度研究提供了条件。(3)通过引入多尺度建模思想,建立了公路桩板路基的多尺度模型。模型既可以考虑结构整体的性能,同时能反映桩板连接部位的细节。多尺度模型既大大减少了计算单元,提高了计算效率,同时能较为准确地描述桩板连接部位的受力细节。(4)基于多尺度建模方法和模型,对所依托工程的桩板连接部位的两种设计方案(钢筋笼方案和H型交叉钢板方案)的钢筋应力、钢板应力和无收缩混凝土的空间应力状态进行了研究,同时研究了两种方案的疲劳性能。