关于沥青混凝土道面公路飞机跑道结构设计方法的分析与研究

从公路飞机跑道沥青混凝土道面结构设计的理论基础、设计指标、控制标准、道面结构力学响应分析、设计流程及步骤等方面进行分析研究,提出了公路飞机跑道沥青混凝土道面结构设计方法。     

用混凝土块体铺设机场道面

文中论述了在英国卢顿机场所进行的试验，借以评价用混凝土块体作为飞机跑道道面的适用性，跑道道面承受着飞机的静荷载和缓慢的运动。试验结果表明，同传统的用作机场跑道道面的马歇尔地沥青面层和优质混凝土道面比较起来，混凝土块体有不少优点。同时还介绍了在西跑道终端的回转面积重新铺设道面时，所作的平板承载试验的结果。这些试验表明，在用混凝土块体重新铺面后，道面的承载强度提高了１４％。     

碾压混凝土基层简易跑道道面结构设计研究

根据保障飞机的质量和胎压,提出了以碾压混凝土基层加沥青混凝土面层的两类简易跑道结构组合;确立了以碾压混凝土基层底面弯拉应力作为跑道结构设计指标,以计算荷载应力与综合安全系数的乘积不大于抗弯拉强度标准值作为结构设计标准;根据弹性层状体系对两类简易跑道的结构组合进行了力学分析,计算结果对简易跑道结构设计具有参考价值。     

适应大型飞机的机场半柔性道面的力学数值分析

目前国内机场道面主要为水泥混凝土道面、较少的沥青混凝土道面,而半柔性道面在国内机场尚未得到应用。为了研究此类道面的实用性,研究了半柔性道面在具有复杂起落架的大型飞机多轮荷载下的力学响应规律。基于A380飞机,运用ANSYS,建立道面结构模型,在4轮、6轮、10轮、12轮、16轮和20轮荷载组合下进行结构的分析,获取应力、应变、弯沉的变化。经分析得出,多轮荷载组合下存在明显的叠加效应;6轮荷载组合是结构设计中的最不利组合;应多指标控制道面结构分析:以6轮荷载组合控制面层应变、基层应力、底基层应力,以10轮荷载组合控制土基顶面竖向应变,以16轮荷载组合控制弯沉。     

潮汕机场沥青混凝土道面设计与研究

长期以来,我国在机场工程建设中,采用水泥混凝土道面居多,现阶段我国跑道采用沥青混凝土道面(含道面加盖)的机场在20个左右,约占全国通航机场总数的10%,沥青混凝土道面的优越性并没有在我国机场建设中得到体现。通过对潮汕机场沥青混凝土道面设计方案的研究,总结了沥青混凝土道面的相关设计经验。     

机场旧水泥混凝土道面沥青加铺结构设计

针对目前中国机场旧水泥混凝土道面沥青加铺结构尚无成熟的设计方法和设计体系,以及现有机场加铺工程在设计、施工、管理等方面已不能满足机场日益复杂的交通、荷载、气候及运行条件的现状,通过对国内外设计方法进行分析与比较,指出国内多个机场旧水泥混凝土道面在使用过程中存在的主要问题和需要改进的地方,为基于飞机在不同飞行区域的行驶特性进行沥青加铺结构分区域差异设计提供参考和依据。     

中美机场沥青混凝土道面设计方法对比分析

针对中国民航机场沥青混凝土道面设计方法 (MH法)和美国联邦航空局沥青混凝土道面设计方法 (6E法)之间的差异,在不同飞机类型和交通量(包括单一机型和混合交通)、不同面层厚度的条件下,对沥青混凝土道面基层厚度进行计算分析。结果表明:在单一机型和混合交通下,中国MH法计算的基层厚度比美国6E法要厚;在单一机型下,中国MH法与美国6E法计算出的基层厚度差值随着交通量的增加而变大,随着CBR值的增大而减小;中国民航机场沥青混凝土道面设计方法已无法适应新一代大型飞机的运行要求。     

机场复合道面受多轮荷载作用的力学特性分析

建立机场水泥混凝土道面结构加铺沥青层前后的两种三维有限元模型。在A380-800F和B737-800两种通用机型轮载作用下,考虑多轮荷载的影响,分析道面结构的力学特性:包括道面表面弯沉、沥青层底及水泥混凝土层底拉应力、土基顶面压应变。结果表明:3个力学量的分布规律与轮载的布置位置相关,且受到多轮荷载效应的影响;加铺沥青层后改善了道面结构的受力状况,加铺层设计时可将沥青层底及水泥混凝土层底拉应力作为设计控制指标。     

机场水泥混凝土道面接缝优化技术研究

接缝病害是水泥混凝土道面的主要损坏类型之一。除了飞机轮载作用和自然环境影响之外,接缝槽口的形状和尺寸对病害的形成也有一定的影响。该文基于有限元分析方法,对比研究了6种不同接缝形式下,接缝边缘位置的荷载应力和温度应力,发现接缝倒角技术能够明显改善接缝位置的应力状况。而浦东机场三跑道和虹桥机场二跑道系统的工程实践证明,接缝倒角技术不仅可以降低道面维护费用,而且还能提高道面使用的安全性和可靠性,具有明显的经济效益和社会效益。     

跑道动荷载与国际平整度指数关系研究

跑道平整度是体现机场道面性能的重要参数,该文基于公路路面平整度与动荷系数之间的关系,通过建立飞机在道面滑跑状态下的力学平衡方程,得到了考虑飞机升力作用下国际平整度指数IRI与动荷系数之间的定量关系.结合某机场的平整度实测结果,分析了跑道不同区域的力学状态,研究成果可为机场道面性能评估与维护以及道面力学性能的研究提供参考.     

军用机场沥青混凝土道面交通量换算

将飞机的主起落架的形式分为单轮、双轮和双轴双轮，双轴双轮按轮径比分为3种类型；建立以飞机作用下道面结构层最不利位置的应力疲劳等效和道面结构厚度一致的交通量换算原则，推导出了不同起落架之间交通量的换算公式；经设计验证，其交通量换算公式是正确的。     

复合式路面沥青混凝土加铺层设计方法探讨

目前,国内在对CC-AC复合式路面加铺沥青混凝土层时,仍然参照沥青混凝土路面或水泥混凝土路面加铺沥青混凝土层的设计方法,至今没有一个效果非常令人满意。在广泛收集并分析国内外原有沥青混凝土路面加铺沥青混凝土层有关资料的基础上,综合弹性层状体系与有效厚度法,设计时考虑材料的非线性以及旧路面破损或者其他缺陷对加铺层使用寿命的可能影响,探讨了基于FW D检测和有效厚度的弹性层状体系CC-AC复合式路面加铺层设计方法。该方法将原复合式路面的面层等效为水泥混凝土板,按照水泥混凝土路面加铺沥青混凝土层进行设计,并验算沥青混凝土加铺层的抗剪稳定性,验算旧水泥混凝土板与沥青混凝土层界面之间的抗剪稳定性。最后,还研究了复合式路面加铺层典型结构。     

SMA沥青路面抗车辙性能研究

通过足尺路面加速加载试验系统,对SMA沥青路面的抗车辙能力与普通沥青混凝土路面进行了对比试验。试验结果表明,SMA沥青混合料具有较好的抗车辙能力,而中面层沥青混凝土是沥青路面车辙的主要贡献者,仅仅加铺一层SMA沥青混合料并不能从根本上解决沥青路面的车辙问题,需要加强对各层沥青混合料的综合设计。     

沥青混凝土面层底面容许拉应变验算

现行沥青路面设计规范中,并未要求对沥青混凝土面层底面容许拉应变进行验算,但却是国外某些较成熟的沥青路面设计中必不可少的一个环节。对国外拉应变验算方法、温度与拉应变的关系、影响拉应变的因素进行了介绍、分析,对底面拉应变验算在沥青混凝土路面设计的必要性进行了论述。可为进行拉应变验算提供相应的参考。     

沥青混凝土热铺层厚度测量仪设计

针对在公路养护与沥青混凝土路面摊铺过程中,沥青混凝土的厚度控制对施工成本、路面平整度、路面质量及验收结果的影响,设计了一种能够精确测量沥青混凝土热铺层厚度的实用新型厚度测量仪,克服了目前公路工程施工中沥青混凝土热铺层厚度测量技术中的缺点与不足     

沥青混合料燃烧试验研究

通过马歇尔试件燃烧试验和模型隧道中沥青混凝土路面燃烧试验,分别对沥青混合料受火源直接影响以及高温环境中的炙烤影响进行分析研究,并提出了隧道中沥青混凝土路面的面层防火最小设计厚度建议。     

机场道面沥青混凝土加铺层防反结构分析

通过建立沥青混凝土加铺层结构有限元模型,分析了飞机偏荷载作用下加铺层厚度和增设土工合成材料对加铺层结构响应的影响,明确了这两种措施对延缓荷载型反射裂缝的作用。     

京珠高速公路粤境南段旧水泥混凝土路面罩面技术研究

通过对旧水泥混凝土面板击裂稳板试验路进行研究,得出采用冲击压路机YCT25冲击压实10遍即可到达击裂稳固旧水泥混凝土面板的效果;通过对旧水泥混凝土面板注浆试验路进行研究,推荐采用声振法并辅以FWD截距法综合确定脱空板,同时得到了注浆材料最佳配合比设计。根据旧路处治情况,有针对性地给出了沥青路面罩面结构组合设计、罩面沥青混合料的主要技术指标和目标配合比设计。     

旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构设计

针对复合路面沥青面层结构设计,提出沥青混凝土加铺层结构设计原则,确定沥青加铺面层结构设计模式的标准,同时根据有限元力学计算结果,参考《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40-2002),推荐了沥青混凝土加铺层的合理厚度,为日后的工程应用和设计提供参考.