隨著大型飛機的投入運營和航空交通運輸量的快速增加,一些按照原有規(guī)范設(shè)計的機場水泥混凝土道面相繼出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)損壞、使用性能下降嚴(yán)重等問題,從而造成使用壽命不足,因此,這就需要對跑道在實際運營中的動態(tài)響應(yīng)規(guī)律進(jìn)行分析研究,以獲取造成壽命不足的根本原因,進(jìn)而從根本上對跑道壽命進(jìn)行延長分析。以往研究表明,通過現(xiàn)場試驗可以獲取真實飛機荷載作用下機場跑道各結(jié)構(gòu)層的動態(tài)響應(yīng),但限于實際條件,絕大部分學(xué)者都無法采用這種方法,為了能夠獲得機場實際運營狀況下的跑道各結(jié)構(gòu)層動態(tài)響應(yīng),本文基于丹佛國際機場項目,對跑道實測數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的分析,從而獲取實際荷載作用下的跑道各結(jié)構(gòu)層的動態(tài)響應(yīng)規(guī)律,進(jìn)而利用ABAQUS建立丹佛機場跑道精細(xì)化模型,對跑道結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析,從而對延長跑道壽命進(jìn)行量化分析,具體工作和結(jié)論如下:1)基于丹佛機場5年實測應(yīng)變數(shù)據(jù),獲得多種機型作用下不同部位水泥混凝土道面的應(yīng)變響應(yīng)特征和發(fā)展規(guī)律,結(jié)論與道面實際損傷情況相符;2)通過對丹佛機場5年實測位移數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,獲取不同機型作用下跑道各結(jié)構(gòu)層的位移響應(yīng)特征及壓縮變形規(guī)律;3)基于上述分析,對丹佛機場跑道進(jìn)行精細(xì)化建模,并對模型的合理性和正確性進(jìn)行驗證,然后開展跑道動態(tài)響應(yīng)影響因素分析,并將結(jié)果與FAA所做的CC2試驗結(jié)論進(jìn)行對比驗證,進(jìn)一步證明上述針對跑道結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響分析結(jié)論的正確性;4)基于上述分析結(jié)果,通過ABAQUS計算B747機型70次作用下不同結(jié)構(gòu)層參數(shù)的跑道總位移變化情況,從而獲取跑道各結(jié)構(gòu)層參數(shù)對跑道壽命的影響,進(jìn)而提出能夠延長跑道壽命的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化建議。
【學(xué)位單位】：中國民航大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：V351.11
【部分圖文】：

與美國陸軍工程兵團(tuán)的水道實驗站(CEWES)簽署了一份合作協(xié)議(IA)[27]在建設(shè)中的丹佛國際機場 34R 跑道起飛區(qū)建立一塊試驗區(qū)域，并于跑道結(jié)構(gòu)儀表系統(tǒng)，其中包含多種類型的傳感器，并在此基礎(chǔ)上建立了一個廣泛的數(shù)系統(tǒng)，且在測試區(qū)域兩邊安裝了攝像機，1995 年開始試驗，一直持續(xù)到 199期間收集的數(shù)據(jù)包括飛機起降架次、環(huán)境參數(shù)、天氣條件和實時道面動態(tài)響數(shù)據(jù)經(jīng)過處理提供給道面研究人員使用[28][29]。驗設(shè)計 試驗區(qū)域圖 2-1 為測試區(qū)域概況，試驗區(qū)域位于 34R/16L 跑道起飛區(qū)，由 16 塊混凝土成，單塊板長 6.10m，寬 5.72m，厚度 0.46m，板下為 0.2m 厚的水泥穩(wěn)定碎3m 厚石灰穩(wěn)定碎石基層，再下面為風(fēng)化的基巖，因為地下水位埋深大于 30忽略其對道面力學(xué)響應(yīng)的影響，道面結(jié)構(gòu)及參數(shù)如圖 2-1、2-2 所示。

碩士學(xué)位論文壓縮位移的精度，面層厚度方向均勻劃分 4 層，基層和勻劃分 20 層，沿著飛機行駛方向道面板網(wǎng)格均為 10 等板均采用向中間逐漸加密的劃分方式，總網(wǎng)格數(shù)量為 和 4-5 所示。

43圖 4-5 正面網(wǎng)格劃分圖界條件采用足尺建模的方法模擬飛機長期荷載作用下跑道的動佛機場公開數(shù)據(jù)庫中三種代表性機型實測數(shù)據(jù)分析可知量最大，為了減小計算量，本文選取 B747 機型作為目國和美國機場道面設(shè)計規(guī)范[60][61]可知，飛機主起落架輪矩形和兩個半圓組成的近似橢圓形狀，為了模型更加符中所規(guī)定的類橢圓形輪印面積及尺寸進(jìn)行足尺建模，B示。 ABAQUS 中實現(xiàn)雙軸雙輪均布荷載的移動，本文采用是通過在 ABAQUS 中設(shè)置位移邊界條件使“輪印”(
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2852109