發(fā)布時間：2017-08-17 19:31

  本文關(guān)鍵詞：基于層間接觸模型的機場復合道面力學行為研究

  更多相關(guān)文章： 早期損壞 多層復合道面 有限元模擬 力學響應 剩余壽命預估

【摘要】：隨著航空交通量的增長和大型飛機的出現(xiàn),我國一些早期修建的大型機場跑道,道面結(jié)構(gòu)破損嚴重,使用性能急劇下降,已不能滿足機場正常運營的使用要求。國內(nèi)不少機場采用加鋪瀝青砼的方法延長道面的使用壽命,即在舊道面上加鋪瀝青混凝土進而形成復合道面。我國現(xiàn)行的復合道面設計規(guī)范是以層狀彈性體系為基礎,假定道面結(jié)構(gòu)各層間是完全連續(xù)的。而實踐表明,瀝青加鋪層與舊水泥混凝土道面以及瀝青加鋪層之間的層間粘結(jié)較薄弱,即道面的實際工作狀態(tài)與理論設計狀態(tài)不相符,這是影響道面使用性能預估的主要因素之一。本文以復合道面層間結(jié)合狀態(tài)為研究對象,從既有復合道面病害調(diào)查入手,對國內(nèi)機場常出現(xiàn)的幾種早期損壞產(chǎn)生原因進行定性分析,并總結(jié)各損壞類型與層間結(jié)合狀態(tài)的聯(lián)系;同時,通過有限元模型計算結(jié)果和前人理論對比驗證,找出適合反映復合道面層間粘合狀態(tài)的指標;然后,采用ABAQUS有限元軟件進行有限元模擬,在充分考慮層間結(jié)合系數(shù)、舊水泥板接觸傳荷能力和溫度-荷載耦合作用的基礎上分析加鋪不同層數(shù)的復合道面在各類機型荷載作用下的力學響應;最后,以上海虹橋機場跑道為例,應用多種國內(nèi)外水泥混凝土和瀝青混凝土剩余壽命預估方法預估復合道面剩余壽命,比較國內(nèi)外復合道面主流預估方法和少數(shù)冷門預估模型的預估結(jié)果,分析預估偏差產(chǎn)生原因與復合道面結(jié)構(gòu)損壞之間存在的內(nèi)在聯(lián)系,在衡量各方法適用性的基礎上,提出適用于國內(nèi)復合道面剩余壽命預估的方法。
【關(guān)鍵詞】：早期損壞 多層復合道面 有限元模擬 力學響應 剩余壽命預估
【學位授予單位】：中國民航大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U416.2;V351.11
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究背景和意義10-11
• 1.1.1 復合道面10
• 1.1.2 研究問題的提出和研究意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 研究內(nèi)容和論文框架結(jié)構(gòu)14-16
• 1.3.1 研究內(nèi)容14-15
• 1.3.2 論文框架15-16
• 第二章 復合道面層間結(jié)合狀態(tài)分析指標16-26
• 2.1 復合道面理論16-18
• 2.1.1 完全滑動式道面板16-17
• 2.1.2 完全連續(xù)式道面板17-18
• 2.1.3 不完全結(jié)合式道面板18
• 2.2 加鋪層設計考核指標的選取18-20
• 2.3 復合道面層間結(jié)合狀態(tài)界定20-21
• 2.4 庫倫摩擦模型21-22
• 2.5 有限元軟件中的層間接觸22-26
• 2.5.1 ABAQUS有限元軟件簡介22
• 2.5.2 ABAQUS中接觸表面的相互作用22-23
• 2.5.3 ABAQUS中的接觸23-26
• 第三章 復合道面有限元模擬方法的驗證26-34
• 3.1 道面結(jié)構(gòu)層參數(shù)26-28
• 3.1.1 地基強度26
• 3.1.2 彈性模量26-27
• 3.1.3 泊松比27-28
• 3.2 荷載模型28-30
• 3.2.1 機型類型28-29
• 3.2.2 荷載簡化29-30
• 3.3 建立有限元模型30-32
• 3.3.1 模型尺寸30
• 3.3.2 板間接縫傳荷模擬30-31
• 3.3.3 設置層間接觸31
• 3.3.4 設置邊界條件31-32
• 3.3.5 網(wǎng)格劃分32
• 3.4 模型驗證32-34
• 第四章 復合道面層間力學分析34-65
• 4.1 模型參數(shù)對復合道面結(jié)構(gòu)的影響34-44
• 4.1.1 層間結(jié)合狀態(tài)的影響34-39
• 4.1.2 加鋪層厚度的影響39-40
• 4.1.3 加鋪層瀝青混凝土模量的影響40-41
• 4.1.4 水泥混凝土模量的影響41-42
• 4.1.5 機型影響42-44
• 4.2 水平荷載對復合道面結(jié)構(gòu)的影響44-50
• 4.2.1 建立有限元模型44
• 4.2.2 力學分析44-50
• 4.2.3 小結(jié)50
• 4.3 加鋪層數(shù)對路面結(jié)構(gòu)的影響50-55
• 4.3.1 厚度影響排除試驗51-52
• 4.3.2 加鋪層數(shù)影響對比試驗52-55
• 4.3.3 小結(jié)55
• 4.4 接縫處疲勞應力分析55-60
• 4.4.1 建立有限元模型55-56
• 4.4.2 接縫處應力分析56-60
• 4.4.3 小結(jié)60
• 4.5 輪載和溫度耦合作用對復合道面影響分析60-65
• 4.5.1 參數(shù)的選取和輪轍模型的建立61
• 4.5.2 復合道面輪轍形成規(guī)律分析61-64
• 4.5.3 小結(jié)64-65
• 第五章 多層加鋪的復合道面剩余壽命預估65-81
• 5.1 水泥混凝土道面剩余壽命計算方法65-69
• 5.1.1 基于民航水泥道面設計逆過程法65-66
• 5.1.2 美國NCHRP-26疲勞分析法66
• 5.1.3 波特蘭水泥協(xié)會疲勞分析法66-67
• 5.1.4 我國公路水泥混凝土設計法67-69
• 5.2 瀝青道面剩余壽命計算方法69-71
• 5.2.1 基于我國民航瀝青道面設計逆過程法69
• 5.2.2 基于LEDFAA剩余壽命預估法69-70
• 5.2.3 基于公路瀝青路面設計法70-71
• 5.3 復合道面剩余壽命預估流程與實例71-81
• 5.3.1 預估流程71-72
• 5.3.2 實例分析72-78
• 5.3.3 建議78-81
• 第六章 結(jié)論81-83
• 6.1 全文總結(jié)81-82
• 6.2 不足和建議82-83
• 參考文獻83-86
• 致謝86-87
• 作者簡介87

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本文編號：690699