飞机移动荷载作用下跑道地基响应范围变化规律

针对目前机场场道工程设计中未考虑飞机移动荷载特性、道面结构及地基土特性与土基影响深度之间关系的状况,基于国际平整度指数IRI的飞机移动荷载计算理论和层状弹性体系理论,构建了考虑道面结构—土基—飞机移动荷载的动力分析模型。系统分析了不同道面结构和不同机型在土基顶面产生的最大附加动应力分布规律,获得了飞机移动过程中最大附加动应力横向影响范围及随深度的变化规律。研究结果为机场场道工程设计及优化提供了理论依据和参考。     

水泥混凝土预制块道面结构参数敏感性分析

为了确定预制块道面板的结构参数,以苏-30飞机为荷载参数,利用ANSYS有限元分析软件对预制块道面版的尺寸、厚度、道面板的弹性模量、基层的厚度及回弹模量、结合程度和土基的回弹模量等因素进行了参数敏感性分析。结果表明:边长为0.5 m的预制道面板的受力状态最好;随着预制板厚度的增加,板底拉应力逐渐减小;预制板的弹性模量、基层和土基回弹模量以及结合程度对小尺寸版的影响较大,在实际工程应用中,预制道面板结构的设计参数还要参考具体情况进行调整。     

水泥混凝土预制块道面结构参数敏感性分析北大核心

为了确定预制块道面板的结构参数,以苏-30飞机为荷载参数,利用ANSYS有限元分析软件对预制块道面版的尺寸、厚度、道面板的弹性模量、基层的厚度及回弹模量、结合程度和土基的回弹模量等因素进行了参数敏感性分析。结果表明:边长为0.5 m的预制道面板的受力状态最好;随着预制板厚度的增加,板底拉应力逐渐减小;预制板的弹性模量、基层和土基回弹模量以及结合程度对小尺寸版的影响较大,在实际工程应用中,预制道面板结构的设计参数还要参考具体情况进行调整。     

集装箱荷载下吹填港口地基工作区深度分析

围海造陆逐渐成为沿海地区解决港口建设用地的主要途径之一。目前对于围海造陆港口吹填地基在集装箱荷载下工作区深度的研究鲜有报道。通过现场足尺试验研究了港口地基中附加应力及地基回弹模量的变化规律,试验结果表明：3层集装箱加载工况下附加应力与自重应力比等于0.2和0.1的深度分别为1.80,2.60m；地基回弹模量随砂垫层厚度增加而增加,砂垫层较薄时地基回弹模量值较离散。随后,采用FLAC^3D建立数值分析模型,其中铺面结构采用理想弹性模型,地基采用M-C模型。模拟中对不同集装箱层数加载工况和不同砂垫层厚度工况下,地基中的附加应力、竖向应变及侧向位移等参数进行了系统分析。     

重载条件下路基工作区深度影响因素分析

路基的工作区深度直接影响到软土地基的处理深度及费用,为保证路基的稳定及经济,需要明确不同荷载条件下的路基工作区深度。本文通过有限元法,系统分析了轴载、面层厚度、基层厚度等因素对路基工作区深度的影响规律。计算结果表明:路基工作区的深度随着轴载的增大而增大,随着路面面层厚度和基层厚度的增大而减小。实际工程中,应该根据车辆荷载状况、路面结构层厚度等因素综合计算确定路基工作区深度,以及软土地基的合理处理深度。     

机场刚性道面的位移响应与结构优化分析

为保证机场跑道使用安全及延长其使用寿命,研究分析飞机随机荷载作用下道面的响应规律是必要的。根据相关起落架参数及形态设置,建立飞机与道面结构相互作用模型,依照弹性层状理论体系内容,分析列出平衡振动方程,使用有限元软件建立二者耦合模型并运算分析,得出在飞机随机荷载作用下道面动位移变化规律以及不同道面结构参数对位移幅值影响变化规律。经过计算发现:改变刚性道面的面层厚度和土基模量能够对道面动位移幅值变化产生较大影响,可以为机场实际工程提供借鉴。     

机场道基反应模量不利季节修正问题的现场测试和研讨

道基反应模量是刚性道面设计的重要参数和土基工程质量的评定依据,可用于确定地基土强度类型、表征道基刚度,道基反应模量越大,道基越不容易变形。民航有关技术规范对不同土基类型的道基反应模量有相应要求,且须对现场实测反应模量值进行不利季节修正,但在实际实施过程中对试样的制作和规范规定的修正方法都存在较大的争议。该文通过西南某机场工程实例对道基反应模量的现场测试和不利季节修正的有关问题进行研讨,希望对机场建设有关标准的制定和现行规范的修订提供有价值的参考。     

浅论土基回弹模量与弯沉值的关系

对两种路基弯沉和回弹模量的转换公式进行了分析,结合各等级公路土基回弹模量的要求,确定较合理的路基设计弯沉,说明路基设计弯沉的来源和计算方式,从而促进土基回弹模量与弯沉值关系的研究.     

软弱层对机场道面基频的影响分析

通过建立道面结构的有限元模型,仿真模拟土基存在软弱层的各类工况,并得出地震作用下软弱层宽度、厚度、所处深度及弹性模量对刚性道面基频的影响规律,结果表明:基频随软弱层宽度、厚度及所处深度的增大呈减小趋势,随弹性模量的降低逐渐减小,为场道的抗震设计以及土基中软弱层的评价提供了参考依据,具有重要的意义。     

路基刚度对冲击压实旧混凝土路面力学行为的影响分析

以冲击压实技术处理旧水泥混凝土路面的力学作用过程为对象,采用三维有限元方法,研究冲击压实施工中不同路基刚度条件下的旧路面结构及路基之受力、变形特征。分析路基刚度改变对旧面板破裂及路基受压效果的影响;探讨冲压荷载在板下路基中的传递规律及作用深度与路基刚度的关系等问题。数值分析表明:在冲压荷载作用下,板下路基在一定深度范围内承受三个方向的压应力,其数值与传力深度均随路基刚度增大而增大;路基刚度越小,板下路基的垂直压缩量越大,所受压应力越均匀,面板越易出现破裂;随着施工逐步进行,面板块度变小、路基刚度增大及土基所受压应力增大,这种在旧面板约束下的冲压作用正有益于不良路基实现先轻压后重压的逐步压实过程。所得结论与实际观察现象吻合。基于分析结果,提出的施工建议,将对冲击压实技术处理旧水泥混凝土路面具有一定的参考价值。     

水泥混凝土路面在路基路面协调变形中的设计方法

文章通过结合实际工作经验,基于路基路面协调变形理论,首先利用有限元模型和正交试验法,确定了面层厚度与路基模量这两个路面设计参数对路基应力有着显著的影响,并以此探讨了路基工作区深度的合理确定。然后再通过分析这两个路面设计参数与水泥混凝土路面疲劳寿命之间的关系,得出了面层厚度与路基模量的建议取值范围。     

非饱和粘性路基土回弹模量之研究

利用MTS动力三轴试验系统,进行一系列路基土回弹模量试验,并于试验后以滤纸法量测土样之基质吸力,以探讨非饱和粘性路基土之回弹模量特性及基质吸力对回弹模量之影响。研究结果显示重复荷载下之偏应力愈大则回弹模量愈小,且回弹模量随基质吸力的增加而增加。本文并建立以重复荷载之偏应力及基质吸力预测非饱和粘性路基土回弹模量之模式,改善传统模式未能考虑含水率对路基之影响。     

大型军用飞机多轮荷载作用下水泥混凝土道面的结构响应

以伊尔-76为例,考虑大型军用运输机复杂起落架构型和多轮荷载的作用特点,基于“地基-道面结构-飞机轮载”的相互作用,并采用弹簧单元模拟道面板的接缝传荷,借助ABAQUS软件建立了足尺9块水泥混凝土道面板的三维有限元分析模型。应用该模型,计算了多轮荷载不同组合作用下水泥混凝土道面的应力和变形,揭示了道面结构的力学响应,即在多轮荷载作用下,道面结构的最大应力位于轮载作用位置的板底部;与8轮荷载组合相比,16轮荷载组合作用下道面结构的应力和变形较小;而且,道面板弹性模量、基层回弹模量和地基反应模量对板底弯拉应力影响显著。     

半刚性基层沥青路面耐久性对设计影响分析

利用JTG D50—2006《公路沥青路面设计规范》中路面各结构层层底拉应力验算公式和BISAR3.0设计分析软件,对半刚性基层沥青路面疲劳寿命及影响因素进行了分析。分析结果表明,延长路面使用寿命的关键是增加半刚性基层和底基层的疲劳寿命,减小在行车荷载作用下的半刚性基层和底基层层底的拉应力。这可通过增加路面各结构层厚度和土基模量等措施获得,而其中增加底基层厚度和土基模量是既经济又有效的措施。     

沥青路面路基工作区深度分析

从汽车轴载、路基模量等方面的因素对沥青路面路基工作区深度的影响规律进行总结,得出路基工作深度与路基模量之间呈现正相关的关系,多轴荷载作用的叠加效应也会影响路基工作区深度,基于两者因素的系统分析,对于实际工作的进行具有一定的借鉴意义。     

地基回弹变形计算若干问题探讨#br#

《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2011)规定采用分层总和法计算地基回弹变形,并给出计算公式。回弹模量的选取和回弹变形计算深度的确定直接影响到计算精度,但是实际应用时很难准确得到计算需要的回弹模量和回弹变形计算深度。通过对不同地区、不同土性的土样的回弹试验结果进行分析发现：土在完全卸荷时的回弹模量Ec0与初始卸荷应力p近似呈线性关系;不同初始卸荷应力下,土的Ec/Ec0-R曲线可以采用对数曲线进行拟合。根据这些规律,提出回弹模量确定方法,按照该方法可得到同一土层不同初始卸荷应力p、不同卸荷比R对应的回弹模量Ec,并对土的回弹试验方法和数量提出建议。此方法解决了采用地基规范方法计算回弹变形时的回弹模量取值的问题。回弹变形计算深度的确定可以采用地基规范规定的应变比方法。对于基底以下土层较均匀时,提出可采用应力比的方法确定回弹变形计算深度,采用卸荷比R为0.4作为确定回弹变形计算深度的标准,提出均质土地基回弹变形计算深度系数表。通过算例证明：对于均质土地基,采用该方法确定的地基回弹变形计算深度与应变比方法得到的计算深度基本一致。     

地基回弹变形计算若干问题探讨

《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2011)规定采用分层总和法计算地基回弹变形,并给出计算公式。回弹模量的选取和回弹变形计算深度的确定直接影响到计算精度,但是实际应用时很难准确得到计算需要的回弹模量和回弹变形计算深度。通过对不同地区、不同土性的土样的回弹试验结果进行分析发现:土在完全卸荷时的回弹模量E_(c0)与初始卸荷应力p近似呈线性关系;不同初始卸荷应力下,土的E_c/E_(c0)-R曲线可以采用对数曲线进行拟合。根据这些规律,提出回弹模量确定方法,按照该方法可得到同一土层不同初始卸荷应力p、不同卸荷比R对应的回弹模量E_c,并对土的回弹试验方法和数量提出建议。此方法解决了采用地基规范方法计算回弹变形时的回弹模量取值的问题。回弹变形计算深度的确定可以采用地基规范规定的应变比方法。对于基底以下土层较均匀时,提出可采用应力比的方法确定回弹变形计算深度,采用卸荷比R为0.4作为确定回弹变形计算深度的标准,提出均质土地基回弹变形计算深度系数表。通过算例证明:对于均质土地基,采用该方法确定的地基回弹变形计算深度与应变比方法得到的计算深度基本一致。     

考虑接缝影响的机场刚性道面的有限元分析

以Marc有限元软件为工具,对道面面层和接缝用板单元进行模拟,考虑面层和基层之间的界面接触,建立了基于＂地基—道面结构—飞机轮载＂的相互作用的足尺9块板水泥混凝土道面三维有限元模型,应用该模型,计算了飞机当量单轮荷载作用下刚性道面结构的力学响应,得出道面各结构层模量对板底应力的关系。     

重交通荷载作用下港区地基工作区深度研究

基于重交通荷载作用下港口地基工作区深度现场试验,采用有限差分软件FLAC3D建立重交通荷载作用下港口地基的数值模型。通过现场试验监测结果验证了数值模型的合理性,并对重交通荷载作用下港区地基工作机制进行深入研究。最后,针对港区地基设计计算中砂垫层厚度、接地面积和轮压等重要参数进行系统分析。研究结果表明:重交通荷载作用下,港区地基附加应力与自重应力比等于0.2和0.1的深度分别约为1.63和2.03 m;竖向应变在淤泥质黏土层顶部最大;侧向位移沿深度和水平方向呈先增大后减小;随着砂垫层厚度的增加,地基中的最大竖向应变和最大侧向位移逐渐减小,当砂垫层厚度为1.25 m时,地基工作区深度恰好位于砂垫层底部;随着接地面积和轮压的增大,地基工作区深度和地基中的最大竖向应变和最大侧向位移均逐渐增大。     

机场跑道下穿隧道结构稳定性影响因素研究

为研究飞机荷载作用下机场道面下穿隧道结构的稳定性,建立了机场道面-基层-土层-隧道衬砌结构协同变形的力学模型,深入分析了飞机荷载作用下道面-基层-土层-隧道衬砌结构的稳定性,重点探讨了地应力、隧道自重及飞机荷载冲击效应影响下隧道结构衬砌的位移响应、速度响应及应力演化规律。研究发现：隧道自重及地应力对土体-隧道结构整体稳定性影响较大,飞机荷载的冲击效应影响相对较小;圆形截面形式的隧道结构的稳定性最好;随着隧道结构埋置深度的增加,地应力对隧道结构稳定性的影响越严重;衬砌结构的混凝土强度越高,其稳定性越好;随着飞机荷载作用位置不同,隧道结构变形有较大的变化,且随着衬砌厚度的增加,飞机荷载的冲击效应对隧道结构的影响逐渐衰弱。