动载作用下机场刚性道面模态参数识别研究

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1、第29卷第9期计算机仿真2012年9月文章编号：1006—9348(2012)09—0073—04动载作用下机场刚性道面模态参数识别研究张伟刚，陈向明，左兴(西北工业大学，陕西西安710129)摘要：关于机场道面刚性结构参数识别问题，研究移动荷载作用下机场刚性道面识别系统中，传统弹性、粘弹性解析识别精度的不足，建立了移动荷载作用下弹性支承边界、弹性嵌固边界和实际边界条件下的道面板的运动方程，提出了一种基于变分法、功互等定理的Kelvin粘弹性地基上道面板系统的识别方法。同时根据最小二乘法准则进行反演，拟合实测动挠度和理论动挠度，从而识别出地基反应模量K。经仿真与实测结果可知，改进方法在保证

2、识别速度的前提下可以显著提高识别精度，具有很好的应用价值，为机场刚性道面的设计、参数识别和质量评价等提供理论依据。关攮词：粘弹性地基；接缝传蓊；反应模量；动态识剐中图分类号：U416．222文献标识码：BResearchonAirportRigidPavementModalParameterIdentificationBasedonDynamicLoadingZHANGWei—gang，CHENXiang—ming，ZUOXing(NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’anShanxi710129)ABSTRACT：Researchtheairpor

3、trigidpavementfinitesizerectangularplatesystemunderdynamicloading．Inthelightoftheinsufficientidentificationprecisionofthetraditionalelastic，viscoelasticanalyticalmethod，thepaperes—tablishedapavementmotionequationofelasticsupportboundary，elasticfixedboundaryandtheactualboundaryCOn—ditionsunderthedy

4、namicloadingaction，andproposedaKelvinviscoelasticfoundationpavementsystemidentifiea—tionmethodbasedonthevariationalmethodandtheBetti’Sreciprocaltheorem．Accordingtotheleastsquareseriteri—onforinversionatthesametime．itfittedthemeasureddynamicdeflectionandthetheoreticaldynamicdeflection．andconsequend

5、yidentifythefoundationreactionmodulusK．Thesimulationandaetualmeasurementresultsshowthatthemethodscansignificantlyimprovetheidentificationaccuracyinthepremiseofensuringtherecognitionrate，andithasthegoodapplicationvaluetoprovidetheoreticalbasisfortheairporlrigidpavementdesign，parameteriden—tificatio

6、nandevaluationofquality．KEYWORDS：Viscoelasticfbundation；Transferloadofjoints；Foundationreactionmodulus；Dynamicrecognition1引言伴随着民航运输和机场建设的飞速发展，机场道面的设计、使用往状和评估日益受到广泛豹重视。正确识别移动荷载作用下机场刚性道面模态参数是对机场刚性道面结构性能评价的重要基础，而道面的地基反应模量又是反映地基状况的一项重要指标。因此，可以通过动挠度反演的方法获取地基的反应模量，这具有重要的理论和实际意义。机场刚性道面实际上是由多块混凝土道面板连接在一起共

7、同工作的，而且道面板的边界条件非常复杂，故本文采用了新的模型——移动荷载作用下Kelvin粘弹性‘11地基上的有限尺寸矩形板系统来研究地基反应模量的识别问题。收稿日期：2011—11—25与无限大板‘2][33系统相比，这种模型考虑了板间接缝传荷能力的边界条件，能够更加真实的反映了道面板的实际工作状态及道面板和地基的特性。通过飞机的检测数据进行计算，表明结果具有较好的精度。2力学模型及计算理论2．1板的运动方程实际道面板