接缝是水泥路面的重要组成部分,同时也是水泥路面的薄弱环节,接缝处设置传力杆能提高接缝的传荷能力。由于施工技术、施工质量和环境因素的影响,传力杆会偏离理想位置,导致其水平自由移动受到限制,偏位传力杆周围混凝土将因应力集中而提前发生塑性变形和损伤破坏。针对水泥路面接缝传力杆与混凝土接触面应力集中而易导致混凝土损坏问题,应用混凝土塑性损伤模型（Concrete Damaged Plasticity Model,CDP模型）,采用有限元分析研究了在不同轴载大小、温度荷载作用下无偏位传力杆周围混凝土的力学行为,以及在标准轴载作用下偏位传力杆周围混凝土的力学行为。本文的研究内容如下:1.介绍了CDP模型的理论基础,该模型是基于塑性力学和损伤力学理论发展而来,通过引入损伤因子来反映混凝土刚度随塑性变形的发展而不断减小的特性。根据混凝土应力-应变全曲线关系,并通过基于高斯积分法的能量损失原理计算相应的损伤因子,推导了面层混凝土材料的CDP模型参数。通过与模型试验实测应力-变形结果的对比,验证了CDP模型参数的准确性。2.建立了无偏位传力杆的水泥混凝土路基路面三维有限元实体模型,讨论在不同轴载大小作用下,传力杆周围混凝土的塑性应变、损伤因子和等效应力的分布及发展规律。研究表明,荷载作用在传力杆黏结端上方板边时,传力杆黏结端混凝土的受力最为不利;传力杆底部（180°）混凝土首先发生塑性损伤,等效应力开始减小,随着轴载的增大,塑性区从底部125°～235°扩展至30°～330°,底部145°～215°范围内的混凝土发生完全塑性损伤破坏而退出工作,等效应力趋于0,应力重分布导致更多的荷载由水平两侧和上部混凝土承担。3.利用ABAQUS有限元软件,生成了沿面层混凝土板厚度方向线性分布的温度梯度场,讨论环境温度对接缝处混凝土的影响。研究表明,正温度梯度荷载作用下,面层混凝土板中间拱起,混凝土板中间位置的光滑端传力杆附近混凝土可能会发生向上和向下贯穿塑性区的开裂破坏,容易导致面层发生断板;负温度梯度荷载作用下,面层混凝土板四周角边拱起,混凝土板两端位置的传力杆附近混凝土可能会发生水平两侧位置的完全受拉损伤破坏。4.基于水泥混凝土路基路面三维有限元实体模型,研究传力杆发生不同程度的水平倾斜偏位和垂直倾斜偏位对传力杆周围混凝土受力的影响。研究表明,传力杆周围混凝土的损伤因子随着水平倾斜角度的增大而呈现先减小后增大的规律,水平倾斜在6°以内时,混凝土的损伤因子相对于0°有所减小,减幅最大可达到-11.23%;当水平倾斜大于9°后,混凝土的损伤因子会迅速增大,水平倾斜12°时对应的增幅为51.44%;传力杆顺时针垂直倾斜较逆时针垂直倾斜更为不利,传力杆周围混凝土的损伤因子随着顺时针垂直倾斜角度的增大而线性增大,顺时针垂直倾斜12°时对应的增幅为90.28%。发生损伤部位混凝土的等效应力随着混凝土损伤因子同步变化,损伤因子越大,相应的等效应力越小。