机场水泥混凝土道面弯沉的影响因素分析

资料大小：200KB
资料类型：.PDF
资料等级：
发布时间：2021-09-25

资料介绍

机场水泥混凝土道面弯沉的影响因素分析
张玉芳，袁捷 z，谭悦 3
(1．上海华东民航机场建设监理有限公司，上海 200335；2．同济大学道路与交通工程教育部重点实验室，上海 200092；
3．虹桥国际机场公司，上海 2o0335)
摘要：竖向挠度过大是引起机场道面损坏的一个重要原因，因此弯沉是机场道面结构设计时的重要考虑指标。影响道面弯
沉的因素有很多。该文通过对影响道面弯沉的三个最主要因素进行分析，分别为面层厚度、面层材料弯拉模量和基层顶面反
应模量，得到不同影响因素对道面弯沉的影响程度，比选出对弯沉影响最大的因素，作为改善道面挠度时优先考虑的指标，为
道面结构设计提供参考。
关键词：机场；水泥混凝土道面；弯沉；挠度；结构设计；影响因素分析
中图分类号：V351．11 文献标识码：A 文章编号：1009—7716(2012)12—0044-03
0 引言
弯沉是公路路面…和机场道面[ l结构设计时的
重要指标。公路水泥混凝土路面在结构设计时，以
极限弯拉应力作为控制指标，以弯沉作为验算指
标口]。而机场水泥混凝土道面结构设计时，仅以极
限弯拉应力作为控制指标，未考虑弯沉指标{zl。对
于机场水泥混凝土道面，在道面结构设计时未合
理考虑弯沉指标是否合适有待考证。
竖向变形过大也是路面和道面损坏的主要形
式之一【31。影响道面弯沉大小的因素有很多，本文
拟通过有限元软件进行数值模拟，分析机场水泥
}昆凝土道面不同影响因素对弯沉的影响程度，可
以为道面结构设计时合理考虑后期损坏，改善道
面竖向变形提供借鉴和参考。
1 有限元模型介绍
采用 ABAQUS有限元软件，建立 5．0 m×5．0 m
的道面板块模型。采用单块板模型，四边自由无约
束。基层支撑采用 K地基模型，通过设置弹簧刚
度，以调整地基强度。荷载采用 B747_400机型主
起落架荷载参数，荷载作用于板中位置如表 1所
列。
分析三种弯沉影响因素，分别为道面厚度、面
层材料模量、基层顶面反应模量。
(1)道面厚度：考虑 30 cm、32 cm、34 em、36 cm、
38 cm、40 cm、42 cm七种情况。
(2)材料模量：考虑 30 GPa、．35 GPa、40 GPa和
45 GPa四种情况。
(3)基层顶面反应模量：考虑 40 MN／m3,80 MN／ma
和 150 MN／m 三种情况。
收稿日期：2012—10—28
作者简介：张玉芳 (1985一)，女，江西兴国人，助理工程师，从
事机场工程项目监理和综合管理工作。
表 1 荷载参数信息表
机型 B747—40o
最大起飞重量／kN
主起落架个数 n 个
机轮数个
主起落架荷载分配系数 P
主起落架单轮荷载 N
胎压／MPa
轮印尺寸／(m×m)
轴距，m
同轴轮距，m
3 095
d
4
0．95
183．77
1-38
0．34×0．49
1．47
1．12
2 影响因素分析
2．1 道面厚度对弯沉的影响
选取 B747—400为计算荷载，面层水泥混凝土
材料模量为 36GPa。道面厚度分析 30 cm、32 cm、
34 cm、36 cm、38 cm、40 cm、42 cm七种情况，分析基层
顶面反应模量为 40 MN／m3,80 MN／m 和 150 MN／m
三种情况，共分析工况 21种。各种工况条件下的
弯沉计算结果如表 2所列。
表 2弯沉与道面厚度关系一览表 I单位：mm)