机场水泥混凝土道面剩余寿命的预估方法

采纳国际民航组织（ICAO）的建议,根据我国民用机场水泥混凝土道面设计方法的逆过程,建立了机场水泥混凝土道面剩余寿命预估模型,并对模型参数提出了相应的确定方法。该预估模型可以作为机场道面管理系统中道面技术评价的一部分。     

均布荷载下横观各向同性沥青路面力学行为分析

文章采用广义Maxwell模型描述沥青混合料面层的黏弹性,考虑碎石基层和土基的横观各向同性特征对路面结构力学行为的影响。在弹性假设条件下引入材料水平模量与竖直模量比值为变量,运用有限元方法建立路面结构三维有限元模型;通过模拟计算,对比分析均布荷载作用下碎石基层和土基各向同性与横观各向同性对各结构层应力和应变及路表弯沉值的影响,并对沥青路面服务寿命进行预估分析。分析结果表明:均布荷载作用下碎石基层的横观各向同性特征对路表弯沉影响较小,而土基横观各向同性特征对路表弯沉影响较大;路基顶部压应变受碎石基层及土基横观各向同性特征影响较大,而面层层底拉应变和基层底拉应力仅受碎石基层横观各向同性特征影响较大;沥青路面服务寿命受碎石基层横观各向同性特征影响较大,且在碎石基层各向同性时服务寿命最长。因此,在路面结构设计中应适当考虑基层和路基材料的横观各向同性特征。     

机场沥青混凝土道面剩余寿命预测方法研究

道面结构的剩余寿命是机场中长期维护和改造计划编制的基础,对于机场的运营管理和优化决策具有重要意义.基于“道面族”概念的道面状况指数(PCI)预测模型是目前应用广泛且发展得较为成熟的经验回归预测模型.但是,PCI预测模型的传统建模方法是以长期、大量的数据积累为基础的,而我国民用机场的道面评价工作则刚刚开始专业化、制度化,相关数据比较匮乏.因此,通过对道面使用性能衰变规律的研究,利用现有数据资源,以上海虹桥国际机场为依托,通过回归分析建立了沥青混凝土跑道道面的国际平整度指数(IRI)与累计交通量的关系和IRI—PCI关系.以此为基础,构建了机场沥青混凝土跑道道面的PCI预测模型,应用该模型能够较为准确地预测沥青混凝土跑道道面剩余使用寿命.     

机场道面管理的评价模型

根据我国机场道面的实际状况 ,构建了适用于水泥混凝土道面管理的 4个评价模型———损坏状况评价、结构强度评价、平整度评价和抗滑评价模型 .通过这 4个评价模型 ,可以对机场道面的调查检测数据进行评价分析 ,了解机场道面的整个使用状况 ,为确定养护措施、维修规模提供依据     

基于板底脱空的水泥混凝土道面结构理论分析

地基的不均匀沉降将使水泥混凝土道面处于不利受力状态,当板下产生脱空时,板在自重作用下将产生相当于恒载的附加应力,影响道面结构的疲劳寿命.针对盾构穿越机场水泥混凝土道面导致板底脱空的现象,构建了自重作用下水泥混凝土道面板底脱空的力学模型,并利用板壳力学有关理论推演了面层板的应力和挠度公式     

水泥混凝土道面预防性养护判定标准体系

为了对道面养护管理者提供决策依据,建立了水泥混凝土道面预防性养护判定标准体系.基于路面抗滑性能评价指标与路面状况指数预防性养护标准研究成果,依据水泥混凝土道面衰变过程中平整度-动态荷载相互作用的基本理论,采用导数拐点法与混淆矩阵等模型研究了摩擦系数、道面国际平整度指数、道面破损指数与主导病害单项指标的判定标准.从判断性...     

复合式机场道面荷载应力

为了分析复合式机场道面的荷载应力,建立了9块板的复合式机场道面三维有限元模型,以B777-200飞机荷载为计算荷载,选取沥青混凝土层底拉应力、沥青混凝土剪应力、水泥混凝土板底拉应力为考察指标,分析复合式机场道面的最不利荷位;利用正交设计分析结构参数对荷载应力影响的显著性,指导复合式机场道面结构设计。研究表明:水泥混凝土板底拉应力应该作为复合式机场道面荷载应力分析的关键指标,复合式机场道面基于多板分析的最不利荷位位于三轴双轮荷载的中轴荷载与板边中点相切处;增加水泥混凝土板模量对板底拉应力负面影响显著,增强土基模量可以明显减小水泥混凝土板底拉应力和沥青混凝土层底拉应力;复合式机场道面结构设计过程中,必须重视土基处理,提高土基强度;不能过分强调增加水泥混凝土板的模量,应该综合考虑其弯拉强度,合理选择水泥混凝土配合比。     

基于破损指数法的水泥道面预养护最佳时机决策模型

为了合理确定军用机场水泥道面预养护最佳时机,在分析现有公路路面和机场道面性能模型的基础上,建立了军用机场道面破损指数与国际平整度指数之间的关系式,结合军用机场水泥道面破损指数衰变模型和破损指数 国际平整度关系式,得到了军用机场水泥道面预养护最佳时机决策模型。基于目前我军仍然主要采用三米直尺进行平整度测试的现状,在大量实测数据的基础上建立了三米直尺平均间隙与国际平整度指数相关关系式,实现了二者之间的转换。基于军用机场水泥道面性能检测数据积累较少的现状,采用空间代时间的方法,对我军使用环境相近的若干个水泥道面的破损状况和平整度数据进行了拟合分析,验证了预养护最佳时机决策模型的正确性,得出了模型的具体参数。通过对破损指数 国际平整度关系式进行二次求导寻找道面破损指数衰变最快的唯一临界值,再由破损指数衰变模型求出该值所对应的使用年限,即为最佳预养护最佳时机。     

机场水泥混凝土道面状况指数两层次分区方法及适应性

针对目前机场水泥混凝土道面采用"部位→区域→单元"三层次分区计算道面状况指数(PCI)方法的复杂性,提出了机场水泥混凝土道面"部位→区域"两层次分区方法并分析了该方法的适用性.利用6个机场55个区域的实际病害信息,通过两层次分区方法计算区域PCI,并采用单因素方差分析方法计算道面区域所在部位、区域大小、不同机场等因素之间的显著性影响水平.结果表明,利用民用机场水泥混凝土道面两层次分区方法计算得到的区域PCI略小于规范中三层次分区方法的计算值,结果更偏安全;平均偏差仅为1.04,对区域的损坏等级评价基本无影响;部位划分、区域大小、不同机场对计算偏差无显著性影响.两层次分区方法可大大减少道面状况评价的工作量,可推广性强.     

西北戈壁滩机场水泥混凝土道面病害与对策研究

西北戈壁滩机场水泥混凝土道面的病害主要是道面板的冻胀和盐胀现象,通过对冻胀和盐胀产生的机理进行分析,以及对采用道面结构基层类型（水泥稳定砂砾石基层和碎石基层）进行对比,结构层中的粉土是冻胀的主要原因,水泥稳定砂砾石基层中易溶盐是盐胀的主要原因,针对西北戈壁滩机场道面病害现象,提出了采用碎石基层的方法消除冻胀和盐胀的对策。     

机场道面自密实碱激发混凝土性能研究

针对机场道面混凝土强度、耐久性高性能化的要求,采用"优质矿渣+复合碱激发剂"的技术路线,配制出坍落度≥160 mm,抗折强度7 d达7.6 MPa、28 d达8.5 MPa的自密实碱激发胶凝材料混凝土,并研究了碱激发胶凝材料混凝土的耐久性能、变形性能、施工和经济性.与目前机场道面施工中采用的水泥混凝土进行对比试验,结果表明:其抗渗性、抗冻性、耐腐蚀性和耐磨性远优于传统水泥混凝土,抗渗等级达到S40以上,抗冻等级达到F300以上,耐硫酸盐和耐磨性能优异;碱激发胶凝材料混凝土属低收缩混凝土,但早期收缩略高,应采取措施加强早期养护.自密实碱激发胶凝材料道面混凝土的和易性、强度、耐久性可以满足机场道面铺筑要求,且具有良好的施工和经济性,可用于机场道面的建设.     

基于分时叠加的机场沥青道面结构设计方法

现有机场沥青道面结构设计方法以损伤的线性叠加为基础,各结构层采用单一模量进行设计,未考虑材料的季节变化和衰变特性.鉴于此,提出了分时叠加的设计思想,分阶段考虑环境因素、交通荷载和结构性能衰变对沥青道面结构层厚度的影响.基于分时叠加原理,给出了环境因素和性能衰变影响下各层材料模量的预估模型,建立了相应的设计指标和标准,通过整理和对比推荐了合理的使用性能预估模型,最终形成了完整的基于分时叠加的机场沥青道面结构设计方法.     

机场道面橡胶集料混凝土弯曲性能试验及应用

为研究橡胶集料混凝土机场道面的弯拉性能,通过橡胶集料混凝土小梁的4点加荷试验,分析了橡胶集料体积率对混凝土弯曲性能的影响;结合试验结果对橡胶集料混凝土机场道面的设计厚度进行估算,并与水泥混凝土机场道面进行比较,对橡胶集料混凝土机场道面设计提出配合比方案建议.结果表明,橡胶集料混凝土的弯拉强度和弯拉弹性模量随着橡胶掺量的...     

机场水泥混凝土道面施工质量通病的预防措施探讨

由于飞机对道路要求较高,所以机场道面施工质量也必须得到有效的保证。但是,我国部分机场水泥混凝土道面还存在着施工质量问题,需要相关单位及其工作人员提高重视,并积极探寻预防措施,以提高机场水泥混凝土道面施工质量,为飞机提供一个安全、可靠的着陆道面。本文主要针对机场水泥混凝土道面施工质量通病进行探讨,并提出预防道面施工质量通病的有效措施,希望可以为相关工作人员提供一些参考。     

机场道面使用性能的动态自回归预测模型

针对我国机场道面性能观测时间短,观测数据少,使用现有模型预测精度低,不能根据观测值动态更新预测模型等现状,提出了将卡尔曼滤波应用于时间序列预测的方法,建立了动态自回归预测模型,进行机场道面使用性能的预估.选取我国华东某机场的实测道面状况指数为基础数据,进行时间序列建模,应用卡尔曼滤波算法实现时间序列模型参数的实时更新,分析模型的预测效果.时间序列数据较少时,难以建立高精度的自回归模型,通过卡尔曼滤波处理建立的动态自回归预测模型精度明显提高.     

基于横观各向同性的沥青路面加铺层力学分析

考虑到沥青混凝土呈现一定的横观各向同性特性,采用有限元数值分析方法,建立沥青加铺层路面三维有限元模型;将沥青加铺层及旧沥青面层视为横观各向同性体,并考虑了加铺层温度场特性和沥青混合料模量随温度变化的特性以及层间接触状态,研究了不同温度条件下沥青加铺层路面的力学行为,分析了沥青混合料的横观各向同性对加铺层路面的变形和应变等的影响.研究结果表明,沥青混凝土的横观各向同性及模量梯度特性和层间结合条件对加铺层受力状况都有较大影响.     

水泥混凝土道面施工质量通病及预控方法

机场水泥混凝土具有强度高、稳定性好、使用寿命长、维护费用少等优点,已成为我国机场道面结构的主要形式,但在施工过程中也伴随着水泥混凝土质量通病。因此,研究和解决这一问题,对保证机场水泥混凝土道面质量、延长道面使用寿命具有重要意义。     

机场水泥混凝土道面早期裂缝机理分析

对机场水泥混凝土道面早期裂缝进行了分类.由于塑性收缩、自生收缩、温度收缩、干燥收缩等导致水泥混凝土道面产生早期裂缝,分析了其产生的原因及危害,为防止水泥混凝土道面早期裂缝提供依据.     

基于横观各向同性冻土的U形渠道冻胀数值模拟

将冻土分别视为各向同性和横观各向同性线弹性材料,把渠基冻土和渠道衬砌作为一个整体结构,视基土冻胀为热胀冷缩的特殊情况,应用大型有限元通用软件ANSYS,对U形混凝土衬砌渠道冻胀进行热应力耦合数值模拟,计算渠道冻胀的温度场、应力场和变形场,研究衬砌板冻胀力和变形规律,并对结果进行对比分析.结果表明,数值模拟方法能较好地反映U形混凝土衬砌渠道的冻胀机理和冻胀温度场、应力场及变形场的基本规律,横观各向同性比各向同性更能反映冻土的本构模型,与实测成果吻合更好,可用于U形混凝土衬砌渠道抗冻胀设计.     

电热毯在机场混凝土道面冬季施工中的应用研究

为了探讨电热毯在机场混凝土道面冬季施工中应用的可行性,分析电热毯对混凝土内部温度强度的影响规律.对混凝土试件分别进行加电热毯和不加电热毯养护,同时监测其内部温度变化,并测试了试件1d、3d、7d、28 d的抗折强度和抗压强度,对比研究试件在不同入模温度下强度发展变化.结合机场工程实际,从成本方面对电热毯的应用可行性进行分析.试验结果表明:提高入模温度有利于早期强度的形成;加电热毯养护的混凝土试件内部温度最终保持在5℃左右,而不加电热毯养护的混凝土试件内部温度会降低到环境温度;加电热毯养护的混凝土试件早期强度比不加电热毯养护的提高40％以上,能够满足冬季施工要求,为在机场混凝土道面冬季施工应用电热毯进行道面养护提供参考.