机场刚性道面接缝弯沉测试的非零截距问题

采用HWD对1126个机场刚性道面板接缝进行弯沉测试,研究了机场刚性道面板接缝两侧弯沉随荷载级位变化的规律,结果表明：道面板两侧弯沉-荷载之间存在良好的线性关系;但接缝两侧弯沉-荷载回归直线在弯沉轴均存在非零截距,对于受荷板一侧此值在-136.82～＋75.23μm范围内,未受荷板一侧此值在-52.95～＋97.98μm范围内,此非零截距对于弯沉比传递系数的影响最大可达130%。分析指出弯沉-荷载曲线的非零截距为HWD车架及轮胎回弹和道面板回弹综合作用的结果,在弯沉比传递系数计算中应予以修正,提出了修正的弯沉比传递系数计算公式及根据接缝两侧弯沉-荷载回归直线斜率之比定义弯沉比传递系数的方法,可以彻底消除荷载级位对于道面传荷能力测试结果的影响。     

机场复合道面注浆工程效果评价方法研究

复合道面注浆工程由于沥青混凝土面层材料模量随温度变化而变化,因此传统的FWD弯沉评价方法无法适用.本研究依托上海某4E机场跑道复合道面注浆工程,基于有限元数值模拟方法,提出了对实测弯沉数据进行荷载修正和温度修正的理念,并给出了详细的修正方法,得到了基于FWD弯沉测试的适用于复合道面注浆工程效果评价的方法.工程验证表明,评价方法能够满足复合道面注浆工程效果评价的需要.     

荷载级位对接缝传荷能力影响规律的试验研究

接缝传荷能力的测试是机场刚性道面评价的重要内容。采用重型落锤式弯沉仪,研究了冲击荷载级位对于机场刚性道面道接缝传荷系数测试结果的影响规律。结果表明：采用的冲击荷载越小,测试结果出现异常的几率越大;随着冲击荷载的增大,传荷系数测试结果的随机性逐渐减小。结合目前国内机场刚性道面结构检测的技术状况并根据本次研究结果,当荷载级位取140kN时,传荷系数测试误差最大可达20％左右。     

不连续刚性机场道面的动力学计算

append介绍了一种不连续刚性机场道面动力学计划的有限元法。这种计算方法考虑了飞机与刚性道面之间的相互动力作用。这种刚性道面模拟成一系列粘弹性基础上不连续的、薄板有限元。由于是不连续的，所以荷载传递装置模拟成垂直的弹簧，而弹簧劲度取地传力杆的特性和传力杆与混凝土的相互作用。粘弹性是由分布的弹簧和减震器组成的。运动的飞机荷载是由线性弹簧和减震支承的块状物体（下称飞机悬浮体）来模拟的。这些飞机荷载有既定的     

某机场刚性道面结构三维有限元检算

我国现行《民用航空运输机场水泥混凝土道面设计规范》（MHJ5004—95）采用解析法作为民用机场水泥混凝土道面设计方法。解析法采用地基反应模量K值作为设计基础，以Westergaard板边荷载分析为依据，并经试验及实践修正，是机场道面设计常用的的方法。某4C机场选用B737—300最大滑行重作为设计飞机荷载，在基层和底基层各设置18厘米厚水泥稳定碎石条件下，依据现行规范计算得出所需水泥混凝土道面厚度为28厘米。本次采用美国刚性混凝土板块分析有限元软件EVERFE作关键位置的力学模拟分析，以验证此道面结构计算结果。     

基于分布式光纤的沥青道面振动状态感知技术

建设能感知自身服役性能的“智慧跑道”是建设“四型机场”中维护跑道运行安全的重要一环。为实现现役机场沥青道面的多指标、实时、全面精准感知,本文引入分布式光纤技术用于沥青道面振动状态的实时感知,并将感知系统集成实装在首都国际机场的沥青道面中。通过实时采集飞机荷载作用在沥青道面5个点位的振动信号,对比有限元数值模拟结果,验证了分布式光纤在捕获沥青跑道结构振动信息的准确性和可靠性。结果对比表明：分布式光纤可有效捕获沥青道面20～40 Hz频带振动信息,满足面向健康识别的沥青道面振动状态的实时监测要求。     

机场道面地基模量K的动态识别方法

本文将机场道面系统抽象为粘弹性地基上4边自由矩形板模型,将理论计算的动挠度和实测动挠度相比较,建立了目标函数。在此基础上,利用最优化理论提出了一种机场道面系统地基模量K的动态识别方法,并进行了实例计算。     

机场混凝土道面试验道上的损坏分析

陆军工程兵对机场道面的中速交通试验结果进行研究衙发现，就相同的道面来说，不同荷载和机轮配置时，在柔性道面上观察到的道面损坏重复通过数比较接近，而刚性道面的损坏通过数相关较大。分析认为，这可能是由于试验参数对刚性道面的性能大于柔性道面，或者仅是由于刚性道面本身内在原因所臻。     

机场道面使用性能预估理论和模型

机场道面使用性能预估理论和模型是构建机场道面管理系统的核心组成之一。由于机场道面结构、飞机荷载作用的复杂性,加之道面长期经受室外各种气候影响,对机场道面性能进行预估具有相当大的难度。根据国内外常用的机场道面性能模型研究状况和道面管理系统的特点,介绍了道面结构剩余使用寿命、道面状况指数PCI、道面防滑性系数μ和道面国际平整度指数IRI常用的衰变模型。     

机场沥青道面结构设计方法与指标探讨

详细分析了现有沥青道面结构类型、损坏模式、设计方法发展趋势和设计指标的选取,对适应新一代大型飞机的机场沥青道面设计方法与设计指标进行分析探讨。结果表明道面结构设计主要考虑疲劳开裂、轮辙和低温开裂等损坏模式;以CBR法为代表的经验法已不能适应新一代大型飞机复杂起落架的要求,力学经验法已成为道面设计方法发展的趋势;柔性沥青道面与半刚性道面设计指标的选取应该独立,分别采用相应结构层的应力、应变等指标控制对应损坏的出现。研究结果能满足B777、A380等新一代大型机的荷载要求,可为中国构建新的沥青道面设计方法提供参考。     

机场刚性道面地基的工作区深度研究

以附加应力等于地基自重应力的10%为标准,应用有限元软件分析了飞机荷载类型、道面板厚度、道面混凝土材料以及道面土基回弹模量对于道面地基的工作区深度的影响。结果表明:飞机荷载类型对工作区深度的影响较为显著,轻型飞机工作区深度在1.5 m左右,而重型飞机工作区深度可达6.0 m。道面板厚度在0.2～0.5 m范围内变化时,对于重型飞机,其影响深度在4.4～6.0 m范围内变化,变化幅度达36.4%;面层材料弯拉模量对影响深度影响很小。对于重型飞机作用下,土基回弹模量在18～80 MPa内变动时,路基工作区深度由4.4 m增为5.4 m,增幅为18.5%。上述结论对于场道地基处理及分析计算具有参考价值。     

引气减水剂在机场道面工程中的应用

一、前言 机场道面的工作特点是承受机轮荷载,承受各种自然因素的作用,处在比较恶劣的工作环境中。与沥青混凝土相比较,水泥混凝土具有较高的强度和耐久性,因而我国军用和民用机场修筑了大量的水泥混凝土道面,在我国机场建筑领域发挥了重要作用。但在设计、施工和使用中,也暴露出一些问题,如施工和易性不易控制,易离析泌水,施工质量难以保证;强度储备偏少,当机种改变时,机场道面不得不进行盖被翻修;有些机场道面达不到设计使用年限即产生冻胀脱皮、开裂断板、表面磨损等耐久性破坏现象,不得不进行频繁的修补和翻修,花费巨额维修和重建费用,造成了能源和资源的极大浪费。另外,由于自然资源的减少,     

多轮荷载作用下跑道加铺层的力学响应分析

以B747-400为例,考虑大型飞机复杂起落架构型和多轮荷载的作用特点,基于ABAQUS软件建立了多层复杂结构体系的三维有限元分析模型。应用该模型,计算了多轮荷载不同组合作用下加铺层的应力和变形,揭示了道面结构的力学响应。结果表明,不同主起落架传递的荷载在道面结构中也同样会发生叠加,引起结构中的应力增大,产生更大的表面的弯沉。     

轮荷载作用下机场刚性道面横向接缝的非线性响应

本文介绍了轮荷载作用下机场刚性道面横向接缝的响应，其内容包括：当传力杆为弹一塑性材料，并把混凝土模拟成粘－弹－塑性（elastoviscoplastic)材料时，道面接缝所表现出的线性和非线性特性。研究假设道面板置于开尔文地基之上，并且板与地基之间紧密相贴，把土壤的刚度看作是地基反应模量的一个参数；胎压的静力效应看作是一个突然施加，而后在一个较长时间里作用在道面上的持续脉冲，现已开发研究出了一套完整的三维有限元程序软件包（包括：六面体单元，梁－柱单元，弹簧单元等）。使用纽马克逐步预报一修正隐式算法（Ｎewmark's stepby-step predictor-corrector implicit alorithm)，用已有的求解动力平衡方程试验结果对该程序进行了验证，并在其后用该程序计算了与传力杆束（dowel group)的剪力分布有关的其它问题，以及荷载通过传力杆从加载板传递到未加载板时的荷载传递率等。     

机场现有道面使用性能的调查与评价方法

机场道面建成后，随着时间的推移、飞行架次的不断增加和荷载的反复作用，其各方面状况均呈不断下降的趋势。为保证道面的正常使用，必须定期加以维护或采取加盖等改建措施。无论是制定维护方案还是进行加盖等改建设计，必须对现有道面的使用性能进行充分的调查并予以评价，以保证采取的措施的经济性和可靠性。近几年来，民航先后完成了上海虹桥、厦门高崎、首都机场东跑道、广州白云机场的跑道沥青混凝土加盖工程。在这些工程中，设计部门对现有跑道都进行了不同程度的调查与评价，为确定设计方案提供了必要的基础数据，显示了这一工作的重…     

机场道面动态响应分析

 本文首先研究了粘弹性地基上四边自由矩形板在运动载荷作用下的动态响应问题,得到了问题的近似解答。然后从该解答出发讨论了机场道面的动态响应问题,并以××机场道面板为计算模型,将理论计算结果和实验结果进行比较,二者符合较好。最后计算了道面的固有频率、临界速度,讨论了主要物理参数对道面动挠度的影响规律。     

接缝传荷能力对道面结构受力的影响

实践证明,接缝是水泥混凝土道面的薄弱环节,道面的损坏一般是由接缝的损坏开始的。唧泥和错台是接缝损坏中最常见的两种类型,其严重影响了道面的平整度和飞机滑行的舒适性。唧泥和错台是由于基层被水掏空和板边缘弯沉过大而造成的,因此,接缝必须具备良好的传荷能力,把飞机荷载传递到相邻的板,以减少受荷板的应力和弯沉,从而起到防止或减轻卿泥和错台现象的作用。     

雷暴冲击风荷载的大涡模拟

雷暴冲击风具有同常规的大气边界层风完全不同的风场特征.为研究雷暴冲击风场中建筑物的风荷载,采用大涡模拟(LES)方法对方形截面高层建筑进行了雷暴冲击风场数值模拟,获得了高层建筑在雷暴冲击风作用下的风荷载参数.同时,对雷暴冲击风场进行了数值模拟,所得结果与理论结果吻合良好,验证了方法的可靠性.     

基于真实道面模型的机轮滑水行为影响因素

湿滑条件下飞机着陆安全性一直是航空安全领域的研究重点。采用数值模拟方法研究了机轮在湿滑道面上的滑跑过程，基于空客A320型飞机的机轮子模型，建立了具有不同胎面花纹特征的机轮模型，并对胎面花纹进行了精细化处理；采用光学扫描及三维重构的方法，构建了具有SMA-13沥青道面纹理特征的道面模型；结合Heinrich橡胶材料与粗糙道面的接触模型，建立了机轮橡胶与机场道面的接触模型，并实现了橡胶胎面与道面间的接触；运用欧拉-拉格朗日(CEL)算法实现了水膜与道面、机轮间的流固耦合模拟。基于提出的机轮滑水有限元模型，用道面与机轮的接触力、临界滑水速度等特征指标分析了飞机滑跑速度、水膜厚度、机轮荷载、胎面花纹和机轮胎压等因素对机轮滑水性能的影响。     

复合材料层合壳受冲击破坏的实验研究

为了研究复合材料层合壳在冲击荷载作用下的破坏始因、扩展机理及破坏模式,对一组20层对称正交铺设_s的航空用复合材料UIN125B石墨/环氧树脂圆柱壳段进行了低速落重实验。试件按层合壳的曲率半径R不同分为4组,每组尺寸相同的试件7件,共完成28件试件在冲击荷载作用下的试验研究。观察并分析其破坏的发生和发展过程,通过热揭层对脱层损伤及其模式进行测试和测量,了解破坏的扩展机理及最后模式。讨论曲率半径不同对破坏区域的分布及破坏尺寸大小的影响。最后将实验测得的破坏域与计算模拟的结果作以比较,可以看到实测破坏模式与分析结果吻合较好,实测破坏面积略小于计算分析结果。