隨著大型飛機(jī)的投入運(yùn)營(yíng)和航空交通運(yùn)輸量的快速增加,一些按照原有規(guī)范設(shè)計(jì)的機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面相繼出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)損壞、使用性能下降嚴(yán)重等問(wèn)題,從而造成使用壽命不足,因此,這就需要對(duì)跑道在實(shí)際運(yùn)營(yíng)中的動(dòng)態(tài)響應(yīng)規(guī)律進(jìn)行分析研究,以獲取造成壽命不足的根本原因,進(jìn)而從根本上對(duì)跑道壽命進(jìn)行延長(zhǎng)分析。以往研究表明,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)可以獲取真實(shí)飛機(jī)荷載作用下機(jī)場(chǎng)跑道各結(jié)構(gòu)層的動(dòng)態(tài)響應(yīng),但限于實(shí)際條件,絕大部分學(xué)者都無(wú)法采用這種方法,為了能夠獲得機(jī)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)營(yíng)狀況下的跑道各結(jié)構(gòu)層動(dòng)態(tài)響應(yīng),本文基于丹佛國(guó)際機(jī)場(chǎng)項(xiàng)目,對(duì)跑道實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的分析,從而獲取實(shí)際荷載作用下的跑道各結(jié)構(gòu)層的動(dòng)態(tài)響應(yīng)規(guī)律,進(jìn)而利用ABAQUS建立丹佛機(jī)場(chǎng)跑道精細(xì)化模型,對(duì)跑道結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析,從而對(duì)延長(zhǎng)跑道壽命進(jìn)行量化分析,具體工作和結(jié)論如下:1)基于丹佛機(jī)場(chǎng)5年實(shí)測(cè)應(yīng)變數(shù)據(jù),獲得多種機(jī)型作用下不同部位水泥混凝土道面的應(yīng)變響應(yīng)特征和發(fā)展規(guī)律,結(jié)論與道面實(shí)際損傷情況相符;2)通過(guò)對(duì)丹佛機(jī)場(chǎng)5年實(shí)測(cè)位移數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,獲取不同機(jī)型作用下跑道各結(jié)構(gòu)層的位移響應(yīng)特征及壓縮變形規(guī)律;3)基于上述分析,對(duì)丹佛機(jī)場(chǎng)跑道進(jìn)行精細(xì)化建模,并對(duì)模型的合理性和正確性進(jìn)行驗(yàn)證,然后開(kāi)展跑道動(dòng)態(tài)響應(yīng)影響因素分析,并將結(jié)果與FAA所做的CC2試驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證,進(jìn)一步證明上述針對(duì)跑道結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響分析結(jié)論的正確性;4)基于上述分析結(jié)果,通過(guò)ABAQUS計(jì)算B747機(jī)型70次作用下不同結(jié)構(gòu)層參數(shù)的跑道總位移變化情況,從而獲取跑道各結(jié)構(gòu)層參數(shù)對(duì)跑道壽命的影響,進(jìn)而提出能夠延長(zhǎng)跑道壽命的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化建議。
【學(xué)位單位】：中國(guó)民航大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：V351.11
【部分圖文】：

與美國(guó)陸軍工程兵團(tuán)的水道實(shí)驗(yàn)站(CEWES)簽署了一份合作協(xié)議(IA)[27]在建設(shè)中的丹佛國(guó)際機(jī)場(chǎng) 34R 跑道起飛區(qū)建立一塊試驗(yàn)區(qū)域，并于跑道結(jié)構(gòu)儀表系統(tǒng)，其中包含多種類型的傳感器，并在此基礎(chǔ)上建立了一個(gè)廣泛的數(shù)系統(tǒng)，且在測(cè)試區(qū)域兩邊安裝了攝像機(jī)，1995 年開(kāi)始試驗(yàn)，一直持續(xù)到 199期間收集的數(shù)據(jù)包括飛機(jī)起降架次、環(huán)境參數(shù)、天氣條件和實(shí)時(shí)道面動(dòng)態(tài)響數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理提供給道面研究人員使用[28][29]。驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)區(qū)域圖 2-1 為測(cè)試區(qū)域概況，試驗(yàn)區(qū)域位于 34R/16L 跑道起飛區(qū)，由 16 塊混凝土成，單塊板長(zhǎng) 6.10m，寬 5.72m，厚度 0.46m，板下為 0.2m 厚的水泥穩(wěn)定碎3m 厚石灰穩(wěn)定碎石基層，再下面為風(fēng)化的基巖，因?yàn)榈叵滤宦裆畲笥?30忽略其對(duì)道面力學(xué)響應(yīng)的影響，道面結(jié)構(gòu)及參數(shù)如圖 2-1、2-2 所示。

碩士學(xué)位論文壓縮位移的精度，面層厚度方向均勻劃分 4 層，基層和勻劃分 20 層，沿著飛機(jī)行駛方向道面板網(wǎng)格均為 10 等板均采用向中間逐漸加密的劃分方式，總網(wǎng)格數(shù)量為 和 4-5 所示。

43圖 4-5 正面網(wǎng)格劃分圖界條件采用足尺建模的方法模擬飛機(jī)長(zhǎng)期荷載作用下跑道的動(dòng)佛機(jī)場(chǎng)公開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)中三種代表性機(jī)型實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析可知量最大，為了減小計(jì)算量，本文選取 B747 機(jī)型作為目國(guó)和美國(guó)機(jī)場(chǎng)道面設(shè)計(jì)規(guī)范[60][61]可知，飛機(jī)主起落架輪矩形和兩個(gè)半圓組成的近似橢圓形狀，為了模型更加符中所規(guī)定的類橢圓形輪印面積及尺寸進(jìn)行足尺建模，B示。 ABAQUS 中實(shí)現(xiàn)雙軸雙輪均布荷載的移動(dòng)，本文采用是通過(guò)在 ABAQUS 中設(shè)置位移邊界條件使“輪印”(
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2852109