机场道面脱空范围定量分析模型研究.pdf

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1、第3l卷第9期2014年9月公路交通科技JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentV01．3lNo．9Sep．2014doJ：10．3969／j．issn．1002—0268．2014．09．00l机场道面脱空范围定量分析模型研究程国勇，王翠玲，郭志光(中国民航大学，天津300300)摘要：为定量评价机场水泥混凝土道面板板下脱空程度，结合机场水泥混凝土道面结构及弯沉测试的实际，通过采用有限元方法分析了板底脱空范围随板边／板中及板角／板中弯沉比、接缝弯沉比传递系数、地基板相对刚度半径的变化规

2、律，得到水泥混凝土道面板底脱空范围的定量分析模型，在此基础上提出基于现有机场道面弯沉测试的板底脱空范围定量评估方法及流程。分析表明弯沉比不仅与板底脱空尺寸有关，还受到接缝传荷能力、地基板相对刚度半径的影响，不能仅通过弯沉比一个参数判断板底脱空。关键词：道路工程；脱空范围；有限元方法；定量分析；机场道面中图分类号：U416．2文献标识码：A文章编号：1002—0268(2014)09—0001—05ResearchonQuantitativeAnalysisModelofVoidAirportPavementSlabCHENGGuo-yong，WANGCui

3、—ling，GUOZhi-guang(CivilAviationUniversityofChina，Tianjin300300，China)Abstract：Toquantitativelyevaluateextentofairportvoidbeneathslab，combiningwiththestructureofairportcementconcretepavementandthedeflectiontest．Byusingfiniteelementmethod，thechangeregularitiesofvoiddimensionbeneath

4、slabwithdeflectionratios，transfercoefficientofjointdeflectionratio，andrelativestiffnessradiusofplateedge／platecenterandplateangle／platecenterareanalysed，andthequantitativeanalysismodelofvoiddimensionbeneathcementconcretepavementslabareobtained．Onthisbasis，thequantitativeassessment

5、methodandprocessofvoiddimensionbeneathslabbasedontheexistingairportpavementdeflectiontestareproposed．Theanalysisshowsthatdeflectionratioisnotonlyrelatedtovoidsize，butalsorelatedtotheinfluenceofjointloadtransferabilityandrelativestiffnessradiusoffoundationslab，thus，thevoidbeneathsl

6、abcannotbejudgedonlybydeflectionratio．Keywords：roadengineering；scopeofvoidslab；FEM；quantitativeanalysis；airportpavement0引言机场水泥混凝土道面在使用过程中，由于飞机荷载、温度翘曲等的反复作用，使基层及土基反复受到挤压，塑性变形逐渐积累从而与板底脱离，即脱空。此外，由于道面板嵌缝材料失效引起的雨水下渗及地下水位上升产生的基层及土基软化、唧泥等病害也会进一步加剧脱空的发展。收稿日期：基金项目：作者简介：201305lO国家自然科学基金项目(5

7、1178456)；点科研项目(CAUC2009ZD0203)程国勇(1971一)，男，河北衡水人，脱空的存在使机场道面板的支撑状态发生改变，脱空部分道面板的受力状态类似于悬臂梁，机轮碾压作用下板内会产生应力集中从而加剧道面板的疲劳甚至产生突然破坏。若不及早发现并处理，脱空发展到后期往往会导致掉角、断板、板块破碎等严重的道面破损现象，由于水泥混凝土修复比较困难，处理费用会急剧增加甚至酿成航空安全事故。因此，按照行业标准最长间隔5a必须对道面进行一次全面中国民航大学机场工程科研基地开放基金项目(KFJJ2012JCGC01)；中国民航大学校级重教授．(gych

8、eng@126．com)2公路交通科技第31卷的检测与评估，道面板