基于平整度劣化条件下机场复合道面力学性能研究

发布时间：2022-01-09 09:34

　　民用机场加铺层使用寿命远低于设计寿命,尤其多次加铺的复合道面层间结合差,在荷载和外界环境共同作用下沥青加铺层会出现各种病害,严重影响道面平整度。航空器通过不平整道面会产生动荷载,我国复合道面设计规范认为航空器荷载为静载,没有考虑动荷载和层间结合系数,这与道面实际受力状况是不相符的,这是复合道面使用寿命低于设计寿命的主要原因。本文以机场复合道面不平整度为研究对象,对道面整体平整度变差和局部劣化条件下动载系数进行求解,并对整体或局部动载系数影响因素进行分析。查找相关资料和实地调查确定常用机场复合道面结构参数,验证模型正确性,并对反应复合道面力学性能指标进行选取。然后,应用有限元软件建立三维模型,在考虑复合道面结构参数、航空器荷载参数、道面局部劣化、加铺层数、裂缝位置等各种因素作用下对道面进行受力分析。最后,以上海虹桥机场为例,应用国内外传统机场水泥混凝土和沥青混凝土道面剩余寿命评估方法对复合道面在不同动载系数作用下剩余寿命进行评估,并对沥青加铺层及水泥混凝土厚度对机场复合道面剩余寿命影响进行分析,对机场复合道面加铺设计具有一定的指导作用,对复合道面维护、抢修具有指导意义。 

【文章来源】：中国民航大学天津市

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 公路动荷载作用效应研究现状
        1.2.2 复合道面力学性能研究现状
    1.3 研究方法及技术路
        1.3.1 研究方法
        1.3.2 技术路线
第二章 机场跑道动载系数研究
    2.1 动荷载产生原因分析
    2.2 整体劣化条件下动载系数求解分析
        2.2.1 整体劣化条件下动载系数求解
        2.2.2 整体动载系数影响因素分析
    2.3 局部劣化道面动载系数求解分析
        2.3.1 局部劣化道面动载系数求解
        2.3.2 局部劣化道面动载系数分析
    2.4 本章小结
第三章 机场复合道面有限元模型建立
    3.1 复合道面结构
    3.2 复合道面层间接触模型
        3.2.1 线性分析模型
        3.2.2 Goodman(古德曼)模型
        3.2.3 库伦摩擦模型
    3.3 ABAQUS中的层间接触
        3.3.1 ABAQUS简介
        3.3.2 ABAQUS中的接触
        3.3.3 ABAQUS中接触的定义
    3.4 复合道面有限元建模
        3.4.1 初始有限元参数选取
        3.4.2 航空器荷载模型及轮印面积
        3.4.3 有限元模型验证
        3.4.4 航空器动荷载理论
        3.4.5 水泥混凝土板的接缝
第四章 平整度劣化条件下复合道面层间力学分析
    4.1 路面结构参数对复合道面力学性能影响
        4.1.1 接缝虚拟材料的影响
        4.1.2 层间结合系数的影响
        4.1.3 加铺层厚度的影响
        4.1.4 加铺层混凝土弹性模量的影响
        4.1.5 水泥混凝土弹性模量的影响
    4.2 航空器荷载参数对复合道面力学性能影响
        4.2.1 滑行速度的影响
        4.2.2 多轮荷载叠加的影响
        4.2.3 机型的影响
    4.3 道面局部劣化对复合道面结构影响
    4.4 加铺层数对复合道面结构影响
    4.5 裂缝对复合道面结构影响
第五章 复合道面剩余寿命评估
    5.1 水泥混凝土道面剩余寿命评估
    5.2 沥青混凝土道面剩余寿命评估
    5.3 复合道面剩余寿命评估实例
        5.3.1 评估流程
        5.3.2 实例分析
    5.4 总结
第六章 结论
参考文献
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]多次加铺的复合道面疲劳寿命分析[J]. 李龙海,杨茹.  公路交通科技. 2017(01)
[2]机场复合道面受多轮荷载作用的力学特性分析[J]. 钱朝清.  中外公路. 2016(03)
[3]车辆随机及移动荷载作用下路面动态响应[J]. 李金辉,何杰,李旭宏.  长安大学学报(自然科学版). 2015(02)
[4]不同层间结合状态下复合道面弯沉变形特征研究[J]. 吕志国,程国勇.  中外公路. 2014(06)
[5]基于累积损伤的机场道面剩余寿命预测模型[J]. 蔡良才,王海服,张罗利,王鹏飞.  交通运输工程学报. 2014(04)
[6]A380-800飞机荷载作用下复合道面的结构响应分析[J]. 刘子钲,赵鸿铎.  西部交通科技. 2014(02)
[7]机场跑道破损坑槽对飞机滑跑动力的影响[J]. 胡春飞,韩卿爱,吕耀志.  重庆交通大学学报(自然科学版). 2013(04)
[8]三维有限元法对水泥混凝土道面接缝传荷作用的模拟方法研究[J]. 罗勇,袁捷.  公路交通科技. 2013(03)
[9]多次加铺的机场道面结构合理性分析方法研究[J]. 罗勇,闫启琨.  中国民航大学学报. 2012(06)
[10]公路飞机跑道道面凹形变坡动力分析[J]. 赵磊,李光元,史保华,王秉纲.  长安大学学报(自然科学版). 2010(02)

博士论文
[1]沥青路面层间处治技术研究[D]. 刘丽.长安大学 2008

硕士论文
[1]机场复合道面转弯区轮辙形成规律与层间应力状态分析[D]. 常欢.中国民航大学 2017
[2]基于层间接触模型的机场复合道面力学行为研究[D]. 杨茹.中国民航大学 2016
[3]机场多层柔性加铺复合道面设计与评价研究[D]. 邓鑫峰.中国民航大学 2015
[4]基于飞机滑行刚性道面位移场的跑道承载力研究[D]. 董倩.中国民航大学 2013
[5]考虑层间接触状态的路面结构有限元分析[D]. 赵孝辉.华南理工大学 2011



本文编号：3578448