機(jī)場剛性道面結(jié)構(gòu)承載力評(píng)價(jià)方法優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2021-07-17 18:20
隨著國內(nèi)民用航空的持續(xù)發(fā)展,民用機(jī)場的起降架次和吞吐量也隨之日益增長,機(jī)場跑道的負(fù)荷越來越重。目前,機(jī)場道面承載力大都用ICAO推薦的ACN-PCN法表示,其中的PCN(Pavement Classification Number-道面等級(jí)號(hào))就代表了機(jī)場道面承載能力的大小。國內(nèi)機(jī)場的跑道大多數(shù)還是以剛性道面為主,如何更為準(zhǔn)確的得到機(jī)場剛性道面的PCN值對機(jī)場運(yùn)行具有重要意義。文章從兩個(gè)方面對機(jī)場剛性道面的PCN值計(jì)算進(jìn)行優(yōu)化。一是在通過道面取芯以獲得面層彎拉強(qiáng)度的時(shí),現(xiàn)有規(guī)范未規(guī)定取芯尺寸標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致所求面層彎拉強(qiáng)度存在偏差。本文通過對比實(shí)驗(yàn),比較不同直徑芯樣所求面層彎拉強(qiáng)度差別,通過最小二乘法擬合出小尺寸芯樣求面層彎拉強(qiáng)度的公式。提出運(yùn)用小尺寸芯樣得到準(zhǔn)確道面面層彎拉強(qiáng)度的可能性,減少機(jī)場道面檢測工程中對道面的破壞,提高施工效率。二是航空交通量對機(jī)場PCN值的影響。機(jī)場的PCN值直接對未來一段時(shí)間的可運(yùn)行機(jī)型以及各機(jī)型的運(yùn)行重量進(jìn)行限制,如果不充分考慮機(jī)場未來航空交通量的變化,那么計(jì)算得到的PCN值可能限制機(jī)場的經(jīng)營發(fā)展或者造成飛機(jī)超重對機(jī)場道面的過度損傷。選擇幾個(gè)在航空交通量發(fā)展上具...
【文章來源】:中國民用航空飛行學(xué)院四川省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
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第二章PCN計(jì)算影響因素8第2章PCN計(jì)算影響因素從第一章我們可以了解到,PCN的計(jì)算可以分為經(jīng)驗(yàn)評(píng)定和技術(shù)評(píng)定兩種方法。由于經(jīng)驗(yàn)評(píng)定計(jì)算道面PCN值是一種簡易粗略的方法,所求PCN值并不能很好體現(xiàn)機(jī)場道面現(xiàn)有的承載能力。所以本章內(nèi)容在探討PCN計(jì)算影響因素時(shí),是從《民用機(jī)場道面評(píng)價(jià)管理規(guī)范》推薦的技術(shù)評(píng)定法著手,技術(shù)評(píng)定相較于經(jīng)驗(yàn)評(píng)定計(jì)算更為嚴(yán)謹(jǐn),數(shù)據(jù)也更具時(shí)效性。影響技術(shù)評(píng)定最終結(jié)果的主要有以下幾個(gè)因素。2.1道面土基反應(yīng)模量和基層頂面反應(yīng)模量機(jī)場剛性道面的土基反應(yīng)模量和基頂反應(yīng)模量都是反應(yīng)道面承載能力的兩個(gè)不同的力學(xué)參數(shù)。兩者的主要區(qū)別在于測定反應(yīng)模量的位置不同,土基反應(yīng)模量的測定位置在土基和基層的交界處,而基層頂面反應(yīng)模量在面層和基層的交界處,詳細(xì)位置如圖2.1所示。圖2.1基層反應(yīng)模量示意圖土基反應(yīng)模量(0)和基頂反應(yīng)模量(k)都是基于溫克勒地基假設(shè),認(rèn)為地基任意一點(diǎn)的彎沉僅與該點(diǎn)的垂直壓力成正比,鄰近點(diǎn)不會(huì)影響該點(diǎn)的彎沉。計(jì)算方法見公式(2.1):=wpk/(2.1)式中:k——地基反應(yīng)模量——測試點(diǎn)的單位壓力
第二章PCN計(jì)算影響因素10表2.1續(xù)8錘球1個(gè)9油灰刀,平鍬,鋼尺,秒表,溫度計(jì)各一個(gè)承載板測土基反應(yīng)模量的具體步驟如下:1.選擇具有代表性的測量點(diǎn),一塊區(qū)域至少取三個(gè)測點(diǎn);2.將測點(diǎn)的土基面用平鍬鏟平,用水平尺進(jìn)行找平,找平后鋪少量細(xì)沙;3.安置承載板并用水平尺進(jìn)行校正,注意上下板中心對正;4.將車輛開到指定位置,擋住車輪防止滑動(dòng),使錘球?qū)φ休d板的中心;5.承載板放置平穩(wěn)之后,將三個(gè)百分表成120°設(shè)置,距離承載板邊緣約5mm;6.先進(jìn)行預(yù)加載,然后卸掉預(yù)壓,逐級(jí)加載進(jìn)行讀數(shù)并記錄。用承載板法對土基反應(yīng)模量進(jìn)行測算所得的數(shù)值比較精確,但是實(shí)驗(yàn)過程比較繁瑣,且對道面會(huì)造成破壞且施工時(shí)間長導(dǎo)致影響機(jī)場的正常運(yùn)行,F(xiàn)場進(jìn)行承載板實(shí)驗(yàn)如圖2.2所示。圖2.2承載板實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場測試圖2)基于HWD彎沉盆的道面結(jié)構(gòu)參數(shù)反演分析方法重型落錘式彎沉儀(HWD)是落錘式彎沉儀(FWD-FallingWeightDeflectormeter)的進(jìn)階版。相較于傳統(tǒng)的落錘式彎沉儀,HWD能夠施加最大30噸的荷載,通過脈沖動(dòng)力能夠很好的模擬飛機(jī)在機(jī)場道面運(yùn)行時(shí)對跑道所產(chǎn)生的影響。并且,HWD在對機(jī)場跑道進(jìn)行檢測時(shí),不用對機(jī)場的道面進(jìn)行開挖,能夠在飛機(jī)運(yùn)行間隙進(jìn)行檢測,施工作業(yè)時(shí)間短,不會(huì)對機(jī)場的正常運(yùn)行造成過大影響,如今已經(jīng)成為機(jī)場道面檢測的常用方法。HWD的外觀構(gòu)造如圖2.3所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于土基反演模量一致性的剛性層設(shè)置方法[J]. 臧國帥,孫立軍. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(06)
[2]基于振動(dòng)特性的機(jī)場剛性道面?zhèn)骱尚阅躘J]. 張獻(xiàn)民,劉小蘭,張子文. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(09)
[3]基于位移等效的復(fù)合道面PCN計(jì)算方法[J]. 張獻(xiàn)民,陳新春,董倩,章嘉璐. 南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(04)
[4]上海虹橋國際機(jī)場跑道道面調(diào)查與評(píng)價(jià)[J]. 官盛飛. 中國市政工程. 2015(03)
[5]香港國際機(jī)場航空交通量的無偏灰色馬爾科夫預(yù)測[J]. 王燦敏. 中國民航飛行學(xué)院學(xué)報(bào). 2014(05)
[6]機(jī)場水泥混凝土道面加鋪層厚度敏感性[J]. 顏祥程,翁興中,朱國富,賈建強(qiáng),郭樹學(xué). 長安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(01)
[7]機(jī)場剛性道面PCN計(jì)算方法的對比分析研究[J]. 王龍. 西部交通科技. 2013(12)
[8]機(jī)場道面PCN測算的計(jì)算機(jī)應(yīng)用[J]. 鄧晉陽. 科技視界. 2013(22)
[9]民用飛機(jī)地面漂浮性分析研究及應(yīng)用[J]. 房務(wù)官,魏小輝,宋曉晨,吳卜圣. 航空計(jì)算技術(shù). 2012(05)
[10]機(jī)場復(fù)合道面結(jié)構(gòu)性能綜合評(píng)價(jià)[J]. 楊俊羽. 西部交通科技. 2011(10)
碩士論文
[1]基于飛機(jī)滑行復(fù)合道面位移場的場道承載力研究[D]. 陳新春.中國民航大學(xué) 2015
[2]基于飛機(jī)滑行剛性道面位移場的跑道承載力研究[D]. 董倩.中國民航大學(xué) 2013
[3]空中交通流量長期預(yù)測方法研究[D]. 郭爽.中國民航大學(xué) 2008
[4]基于無損檢測理論的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法研究[D]. 楊艷紅.西北工業(yè)大學(xué) 2005
[5]機(jī)場剛性道面無損檢測理論研究[D]. 侯衛(wèi).西北工業(yè)大學(xué) 2004
本文編號(hào):3288691
【文章來源】:中國民用航空飛行學(xué)院四川省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
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第二章PCN計(jì)算影響因素8第2章PCN計(jì)算影響因素從第一章我們可以了解到,PCN的計(jì)算可以分為經(jīng)驗(yàn)評(píng)定和技術(shù)評(píng)定兩種方法。由于經(jīng)驗(yàn)評(píng)定計(jì)算道面PCN值是一種簡易粗略的方法,所求PCN值并不能很好體現(xiàn)機(jī)場道面現(xiàn)有的承載能力。所以本章內(nèi)容在探討PCN計(jì)算影響因素時(shí),是從《民用機(jī)場道面評(píng)價(jià)管理規(guī)范》推薦的技術(shù)評(píng)定法著手,技術(shù)評(píng)定相較于經(jīng)驗(yàn)評(píng)定計(jì)算更為嚴(yán)謹(jǐn),數(shù)據(jù)也更具時(shí)效性。影響技術(shù)評(píng)定最終結(jié)果的主要有以下幾個(gè)因素。2.1道面土基反應(yīng)模量和基層頂面反應(yīng)模量機(jī)場剛性道面的土基反應(yīng)模量和基頂反應(yīng)模量都是反應(yīng)道面承載能力的兩個(gè)不同的力學(xué)參數(shù)。兩者的主要區(qū)別在于測定反應(yīng)模量的位置不同,土基反應(yīng)模量的測定位置在土基和基層的交界處,而基層頂面反應(yīng)模量在面層和基層的交界處,詳細(xì)位置如圖2.1所示。圖2.1基層反應(yīng)模量示意圖土基反應(yīng)模量(0)和基頂反應(yīng)模量(k)都是基于溫克勒地基假設(shè),認(rèn)為地基任意一點(diǎn)的彎沉僅與該點(diǎn)的垂直壓力成正比,鄰近點(diǎn)不會(huì)影響該點(diǎn)的彎沉。計(jì)算方法見公式(2.1):=wpk/(2.1)式中:k——地基反應(yīng)模量——測試點(diǎn)的單位壓力
第二章PCN計(jì)算影響因素10表2.1續(xù)8錘球1個(gè)9油灰刀,平鍬,鋼尺,秒表,溫度計(jì)各一個(gè)承載板測土基反應(yīng)模量的具體步驟如下:1.選擇具有代表性的測量點(diǎn),一塊區(qū)域至少取三個(gè)測點(diǎn);2.將測點(diǎn)的土基面用平鍬鏟平,用水平尺進(jìn)行找平,找平后鋪少量細(xì)沙;3.安置承載板并用水平尺進(jìn)行校正,注意上下板中心對正;4.將車輛開到指定位置,擋住車輪防止滑動(dòng),使錘球?qū)φ休d板的中心;5.承載板放置平穩(wěn)之后,將三個(gè)百分表成120°設(shè)置,距離承載板邊緣約5mm;6.先進(jìn)行預(yù)加載,然后卸掉預(yù)壓,逐級(jí)加載進(jìn)行讀數(shù)并記錄。用承載板法對土基反應(yīng)模量進(jìn)行測算所得的數(shù)值比較精確,但是實(shí)驗(yàn)過程比較繁瑣,且對道面會(huì)造成破壞且施工時(shí)間長導(dǎo)致影響機(jī)場的正常運(yùn)行,F(xiàn)場進(jìn)行承載板實(shí)驗(yàn)如圖2.2所示。圖2.2承載板實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場測試圖2)基于HWD彎沉盆的道面結(jié)構(gòu)參數(shù)反演分析方法重型落錘式彎沉儀(HWD)是落錘式彎沉儀(FWD-FallingWeightDeflectormeter)的進(jìn)階版。相較于傳統(tǒng)的落錘式彎沉儀,HWD能夠施加最大30噸的荷載,通過脈沖動(dòng)力能夠很好的模擬飛機(jī)在機(jī)場道面運(yùn)行時(shí)對跑道所產(chǎn)生的影響。并且,HWD在對機(jī)場跑道進(jìn)行檢測時(shí),不用對機(jī)場的道面進(jìn)行開挖,能夠在飛機(jī)運(yùn)行間隙進(jìn)行檢測,施工作業(yè)時(shí)間短,不會(huì)對機(jī)場的正常運(yùn)行造成過大影響,如今已經(jīng)成為機(jī)場道面檢測的常用方法。HWD的外觀構(gòu)造如圖2.3所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于土基反演模量一致性的剛性層設(shè)置方法[J]. 臧國帥,孫立軍. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(06)
[2]基于振動(dòng)特性的機(jī)場剛性道面?zhèn)骱尚阅躘J]. 張獻(xiàn)民,劉小蘭,張子文. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(09)
[3]基于位移等效的復(fù)合道面PCN計(jì)算方法[J]. 張獻(xiàn)民,陳新春,董倩,章嘉璐. 南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(04)
[4]上海虹橋國際機(jī)場跑道道面調(diào)查與評(píng)價(jià)[J]. 官盛飛. 中國市政工程. 2015(03)
[5]香港國際機(jī)場航空交通量的無偏灰色馬爾科夫預(yù)測[J]. 王燦敏. 中國民航飛行學(xué)院學(xué)報(bào). 2014(05)
[6]機(jī)場水泥混凝土道面加鋪層厚度敏感性[J]. 顏祥程,翁興中,朱國富,賈建強(qiáng),郭樹學(xué). 長安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(01)
[7]機(jī)場剛性道面PCN計(jì)算方法的對比分析研究[J]. 王龍. 西部交通科技. 2013(12)
[8]機(jī)場道面PCN測算的計(jì)算機(jī)應(yīng)用[J]. 鄧晉陽. 科技視界. 2013(22)
[9]民用飛機(jī)地面漂浮性分析研究及應(yīng)用[J]. 房務(wù)官,魏小輝,宋曉晨,吳卜圣. 航空計(jì)算技術(shù). 2012(05)
[10]機(jī)場復(fù)合道面結(jié)構(gòu)性能綜合評(píng)價(jià)[J]. 楊俊羽. 西部交通科技. 2011(10)
碩士論文
[1]基于飛機(jī)滑行復(fù)合道面位移場的場道承載力研究[D]. 陳新春.中國民航大學(xué) 2015
[2]基于飛機(jī)滑行剛性道面位移場的跑道承載力研究[D]. 董倩.中國民航大學(xué) 2013
[3]空中交通流量長期預(yù)測方法研究[D]. 郭爽.中國民航大學(xué) 2008
[4]基于無損檢測理論的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法研究[D]. 楊艷紅.西北工業(yè)大學(xué) 2005
[5]機(jī)場剛性道面無損檢測理論研究[D]. 侯衛(wèi).西北工業(yè)大學(xué) 2004
本文編號(hào):3288691
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