北京机场南线交通设施设计理念与思考

北京机场南线(京承高速公路—东六环路)公路工程位于北京市东北部,是首都机场扩建工程配套建设的三条高速公路之一。随着我国高速公路建设的迅速发展和机动车保有量的急剧增加,我国高速公路交通事故率呈上升趋势。道路交通安全问题已成为摆在我们面前的首要问题,而高速公路交通安全设施是有效减少交通事故的具体措施之一。高速公路交通安全设施的设计要充分体现"以人为本"的设计理念,将安全放在首位,体现对人的关注,体现人性化的要求,注重公路安全性、方便性、舒适性、愉悦性的和谐统一,为道路使用者提供安全保障和人性化的服务,切实提高公路交通的安全水平和服务水平。高速公路交通安全设施是高速公路的重要组成部分,是发挥公路经济效益、保障行驶安全必不可少的配套设施。该文通过机场南线交通设施设计的理念和设计原则,并以设计实例论证了交通安全以人为本的安全设施设计理念。     

机场水泥混凝土双层道面层间接触对加铺层性能的影响

运用有限元分析软件ANSYS对机场水泥混凝土双层道面在不同层间接触情况下加铺层的受力及变形规律进行了分析,并根据加铺层板底弯沉盆形状系数计算出层间结合系数。研究结果表明:结合系数能很好地反映双层道面之间的层间结合程度,当层间结合程度不良时会导致加铺层弯沉值及板底应力变大,且距飞机轮载越近,其影响程度越大。因此,在进行机场道面加铺层设计、施工时必须考虑层间接触对加铺层性能的影响。     

机场道面混凝土再生集料的性能及生产工艺改进

该文以室内试验为基础,研究了虹桥机场大修产生的废弃混凝土再生粗集料的物理性能、力学性能和耐久性能。同时分析了再生细集料的含水率和表观密度特征。从而提出了粗集料密度与吸水率的修正方法。在分析再生集料级配特征的基础上,对再生集料的生产工艺进行了改进。     

基于BOTDA的机场道面半刚性基层裂缝扩展规律

通过室内试验与现场水泥稳定碎石基层裂缝监测试验, 采用分布式BOTDA光纤监测技术, 研究了传感光纤的应变与裂缝宽度的关系、半刚性基层早期裂缝扩展规律以及裂缝发展速率。研究结果表明: 当裂缝宽度分别为3、6、9mm时, 聚氨酯封装的传感光纤应变分别为5.9×10^-3、7.7×10^-3、10.3×10^-3, 金属基封装的传感光纤应变分别为1.5×10^-3、1.6×10^-3、2.1×10^-3, 光纤应变随着裂缝宽度的增加而增大; 当裂缝宽度为9mm时, 聚氨酯与金属基封装的光纤应变分别为内定点铝合金铠装光纤平均应变的33.2、6.8倍, 因此, 聚氨酯与金属基封装的传感光纤裂缝监测效果较好; 在现场基层施工完成后第13d, 80m长的路段出现了3处微裂缝, 此期间最大温差为2.1℃, 说明基层裂缝的产生和发展主要在第1个月, 且主要是干缩裂缝, 干缩应力是裂缝产生及裂缝间距的主要影响因素; 在施工完成后第20、77、139d, 基层底面温度分别为10.3℃、2.5℃、9.4℃, 基层底面K24+656位置裂缝处光纤应变分别为4.2×10-4、9.5×10-4、4.3×10-4, 在139d之内, 没有新的裂缝出现, 说明温缩应力对早期裂缝间距的影响较小, 主要影响裂缝宽度, 温缩裂缝主要出现在干缩阶段干缩应力较大的位置; 当上、下基层连铺时, 基层上表面与底面的裂缝位置一致, 表明水泥稳定碎石基层横向裂缝为贯穿裂缝; 基层上表面裂缝发展速率分别是基层中间和底面的3.8、2.8倍, 基层上表面的裂缝发展速率最大。     

基于改进离散差分算法的航班延迟推出策略分析

针对大型枢纽机场日益严重的场面拥堵及由此导致航空公司延误成本增加和乘客等待时间增长等问题,基于ACDM的基本思想,在给定推出率下诠释了虚拟队列理论,设计了航班推出决策的协调流程,实现利用机位等待代替跑道起飞排队等待,不仅可以减少场面拥堵和航班延误,对提高航空公司经济效益也有重要意义.提出了乘客等待时间最短和推出等待成本最小2 种策略和航班延误成本的计算方法及相关约束指标.分别针对小、中、大不同规模航班量的5 组实际运行数据,采用基于指针运算机制的离散差分算法求解优化推出策略,并对该算法进行改进.实例表明,通过对虚拟队列航班次序的调整,乘客的平均延误时间缩短5.15%~12.66%,航空公司延误成本减少19.16%~26.0%.     

大连海上机场人工岛越浪量物模试验

通过分析大连海上机场人工岛水域的波浪要素,采用JONSWAP谱,以不同波浪入射方向对人工岛挡浪墙越浪量开展物模试验。试验表明,对于设计给出的挡浪墙断面,在极端高水位、波浪重现期为100 a和200 a的情况下,各方向挡浪墙的越浪量可以满足设计要求。越浪量物模试验的结果为人工岛护岸结构的优化提供了科学依据。     

有机硅烷浸渍技术在寒冷地区机场混凝土道面中的应用研究

以东北某机场扩建机坪道面为背景,制成不同混凝土配合比条件下的有机硅烷道面浸渍试件,研究不同配合比与硅烷浸渍深度、渗水深度、氯离子吸收量、抗冻融次数的相关性;采用较佳配合比的混凝土浇筑机场道面试验段,并进行有机硅烷浸渍和钻芯取样检验。研究结果表明:硅烷浸渍与引气剂结合使用可有效地降低混凝土道面渗水性,减少氯离子吸收量,提高抗冻融次数,从而提高道面的耐久性,可在寒冷地区机场道面推广使用。     

机场道面及其下部地基脱空的测试方法

分析了机场跑道重锤式弯沉仪、探地雷达、面波与映像的测试结果, 判别了机场刚性道面板底部脱空、下部地基沉陷与地基空洞变形, 对比了不同脱空深度和位置下的波谱特点, 研究了基于应力波与电磁波的道面脱空测试方法的有效性与优越性, 并对测试精度进行现场钻芯验证。验证结果表明: 传统重锤式弯沉仪测试数据为道面表层荷载位移, 无法反映跑道道面板底部土基沉陷变形与脱空缺陷; 面波测试深度较大, 采样数据可反映道面板下部地基变形与脱空状态; 映像方法测试道面板底部反射波性状, 可实现对道面板结构层底部脱空的判定; 以上3种测试方法均为间隔采样, 受采样点数目限制, 对跑道整体状态代表性不足, 无法克服由采样点间距导致的评价误差; 探地雷达测试方法可实现连续状态测试, 测试范围覆盖率为100%, 且雷达测试数据与传统测试数据符合率为95%, 并经8样本点钻芯试验验证孔底脱空测试精度为87.5%, 但雷达测试结果对脱空的量化分析不足, 需依托面波测试与映像测试结果对脱空测试结果进行有效验证。     

机场转弯滑行道增补面设计新方法

为了简化机场滑行区弯道增补面设计方法, 依据飞机滑行时起落架轮胎的转弯轮迹, 建立相应的微分方程, 并将飞机滑行轨迹分为鼻轮在圆曲线上行驶和鼻轮驶入直线2段进行求解, 得到了增补面内缘线的解析解; 引入相对纵距、位置系数和表征转弯道面增补面加宽量的增补宽度系数, 分析了转弯道面增补面特征, 基于不同弯道转角与相对纵距下增补宽度系数的相似性, 给出了圆曲线上增补宽度系数的回归方程与直线段开始时飞机纵轴与驶出直线初始夹角的修正式; 结合圆曲线上增补面内缘线的微分方程解提出了机场转弯滑行道增补面设计新方法, 并与ICAO方法进行了对比。计算结果表明: 当弯道转角为135°, 半径为45m, 飞机最大轴距为25m, 主起落架宽度为13m时, 采用新方法计算的最大增补面加宽量为7.52m, 采用ICAO方法计算的最大增补面加宽量为7.53m, 两者差别小于0.2%;采用新方法只需确定弯道的分界点, 便可计算出弯道增补面内缘线任一点的坐标, 但是采用ICAO方法必须求出整个增补面内缘线后才能确定某一增补面内缘点的坐标, 因此, 新方法不仅计算结果满足精度和安全性要求, 而且计算过程简单, 使用方便。     

航空集装物资机场廊桥式转运装卸系统方案设计探讨

分析了航空货物机场地面转运及装卸保障装备的发展现状,针对存在的问题,提出了研发将航空货物机场地面转运与装卸一体保障的廊桥式转运装卸系统,阐述了其结构组成、工作原理、总体技术方案及使用方式,将有助于改进航空货物机场地面保障模式,提高航空货物转运装卸保障速度与效率。