路面器材是一种工程保障装备,通过多个路面结构单元拼接使用,主要用于构筑车行通道,保障车辆等克服松软泥泞路障,实施机动。现有的路面器材均为机械化作业,虽然自动化程度高,但受底盘制约,保障手段单一,发展主要由人工拼装的组合式路面,可以丰富路面保障手段。传统的路面器材大都采用强度和弹性模量均较高的钢质材料或铝合金材料,从这点考虑,组合式路面的结构设计与传统路面的设计有所不同:(1)组合式路面采用人工拼装作业,其结构单元应满足重量轻、连接作业方便快速的要求;(2)路面的结构设计要充分考虑材料的特性,应重点把握路面段整体受力水平和路面结构单元的承载能力水平;(3)结构计算分析模型要尽量逼近组合式路面实际使用状态,计算结果应对设计具有指导性作用。本课题首先研究了聚氨酯材料的分类、特性及成型方式,在此基础上筛选了适合于组合式路面结构设计的材料及结构成型工艺;然后进行了组合式路面的结构设计,优化确定了路面的连接方式;最后应用有限元方法,对所设计的结构单元进行分析,并探索了结构单元尺寸和材料的弹性模量对组合式路面结构响应的影响情况,对组合式路面的结构优化设计提出了建议。本课题将聚氨酯材料应用于路面结构中,研究确定的六角板路面结构形式及钩孔连接方式满足组合式路面设计要求,达到了研究目的,所获得的成果可以转入构件试制,通过实载试验进行验证。