發(fā)布時(shí)間：2021-07-31 06:10

　　道面PCN（Pavement Classification Number）值是表征機(jī)場(chǎng)道面承載性能的重要參數(shù),國(guó)際民航組織（International Civil Aviation Organization,ICAO）規(guī)定各成員國(guó)可以采用自己的方法分析該數(shù)值。目前常用的當(dāng)量單輪荷載法、基于輪載轉(zhuǎn)換的評(píng)價(jià)機(jī)型法及基于累積損傷因子CDF（Cumulative Damage Factor）轉(zhuǎn)換的評(píng)價(jià)機(jī)型法分析結(jié)果各不相同,即使同一種方法,計(jì)算結(jié)果也會(huì)由于參數(shù)取值的不同而產(chǎn)生最大達(dá)3倍的差異。為研究PCN值分析的合理方法并解決其唯一性問(wèn)題,本文主要研究?jī)?nèi)容與取得成果如下:1.利用有限元軟件模擬了41種機(jī)型、17種道面相對(duì)剛度半徑,考慮飛機(jī)平行于板邊和垂直于板邊的兩種臨界荷位,計(jì)算了共1394種工況下的道面結(jié)構(gòu)響應(yīng),建立數(shù)據(jù)庫(kù)并利用Matlab軟件進(jìn)行編程,實(shí)現(xiàn)了各機(jī)型在不同道面工況下飛機(jī)荷載應(yīng)力的程序化計(jì)算。2.通過(guò)理論分析并基于搜集的水泥混凝土疲勞試驗(yàn)數(shù)據(jù),提出新的道面水泥混凝土剩余彎拉強(qiáng)度非線性分析模型。首先,依據(jù)剩余強(qiáng)度理論分析了目前我國(guó)機(jī)場(chǎng)道面采用的水泥混凝土剩余彎拉強(qiáng)度公式,指出其存... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)民航大學(xué)天津市

【文章頁(yè)數(shù)】：94 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

ICAO頒布的PCN計(jì)算方法圖示

機(jī)型，而是將機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)的所有機(jī)型分別作為評(píng)價(jià)機(jī)型進(jìn)行大的PCN值作為道面的PCN1.2.2.3基于CDF轉(zhuǎn)換的評(píng)價(jià)機(jī)型法FAA基于線性累積損傷原理鑒此方法進(jìn)行道面PCN值計(jì)算。該方法實(shí)際上是對(duì)我國(guó)基于輪改進(jìn)，其中，主要的改進(jìn)之處在于兩點(diǎn)（1）該方法考慮滑行道構(gòu)型和飛機(jī)燃油情況引入交通周期率（在道面上運(yùn)行時(shí)并不嚴(yán)格地按照直線行駛，存在一定的側(cè)向偏移，上服從“正態(tài)分布”，采用通行覆蓋率（（2）基于累積損傷因子（內(nèi)預(yù)期覆蓋次數(shù)與允許覆蓋次數(shù)之比，行交通量換算保證了轉(zhuǎn)換前后對(duì)道面產(chǎn)生的疲勞損傷等效，比輪通過(guò)CDF方法，各機(jī)型轉(zhuǎn)換為評(píng)價(jià)機(jī)型的當(dāng)量覆蓋次數(shù)采用的公式為：式中：CRTEIC—列表中第CNVCDF—列表中第無(wú)論是我國(guó)規(guī)范中使用的基于輪價(jià)機(jī)型法，都需要選定評(píng)價(jià)期、評(píng)價(jià)機(jī)型，采用一定的規(guī)則進(jìn)行當(dāng)量交通量的轉(zhuǎn)換，依據(jù)疲勞方程確定評(píng)價(jià)期末的允許彎拉強(qiáng)度，從而確定評(píng)價(jià)機(jī)型的最大允許重量?jī)r(jià)機(jī)型最大允許重量G所對(duì)應(yīng)的圖中國(guó)民航大學(xué)碩士學(xué)位論文5PCN值的計(jì)算，值[12]。[13]基于線性累積損傷原理開(kāi)發(fā)了COMFAA3.0軟件[13]，目前世界許多國(guó)家逐漸借值計(jì)算。該方法實(shí)際上是對(duì)我國(guó)基于輪載轉(zhuǎn)換的評(píng)價(jià)機(jī)型法的：P/TC在道面上運(yùn)行時(shí)并不嚴(yán)格地按照直線行駛，存在一定的側(cè)向偏移，按照，采用通行覆蓋率（P/C）來(lái)計(jì)算飛機(jī)荷載重復(fù)作用次數(shù)CDF）進(jìn)行不同機(jī)型之間交通量的換算，CDF表征的是對(duì)道面的損傷程度，基于行交通量換算保證了轉(zhuǎn)換前后對(duì)道面產(chǎn)生的疲勞損傷等效，比輪載換算方法更加科學(xué)；CRTEICRTFCNVICCCDF列表中第Ⅰ架飛機(jī)的當(dāng)量覆蓋次數(shù)；列表中第Ⅰ架飛機(jī)的CDF，包括評(píng)價(jià)機(jī)型。無(wú)論是我國(guó)規(guī)范中使用的基于輪載轉(zhuǎn)換的評(píng)價(jià)機(jī)型法還是FAA基于ACN值作為道面PCN值。計(jì)算流程1-3評(píng)?

中國(guó)民航大學(xué)碩士學(xué)位論文7圖1-4當(dāng)量單輪荷載法PCN值影響曲線圖1-5基于輪載轉(zhuǎn)換的評(píng)價(jià)機(jī)型法PCN值影響曲線圖1-6基于CDF轉(zhuǎn)換的評(píng)價(jià)機(jī)型法PCN值曲線根據(jù)三組曲線可以看出，由當(dāng)量單輪荷載法計(jì)算的PCN值，板厚越厚、地基反應(yīng)模量越高，PCN值越高；而隨著混凝土彈性模量提高，PCN值微弱減��；當(dāng)各影響因素分別以0、5%、10%、15%、20%的速率增加時(shí)，板厚、混凝土彎拉強(qiáng)度、基頂反應(yīng)模量變化造成的PCN值增幅依次為48.7%、26.8%、4.5%；混凝土彈性模量變化引起的PCN值減小幅度為1.6%。板厚為主要影響因素，其敏感程度最高，地基反應(yīng)模量和混凝土彈性模量的影響相對(duì)較�；谳嗇d轉(zhuǎn)換和基于CDF轉(zhuǎn)換的評(píng)價(jià)機(jī)型法影響因素除了道面結(jié)構(gòu)參數(shù)外，還需考慮起飛架次和評(píng)價(jià)期。兩種評(píng)價(jià)機(jī)型法均表現(xiàn)為：板厚越大、混凝土彎拉強(qiáng)度越高、地基反應(yīng)模量越高，其PCN值越大；相反，飛機(jī)起飛架次越高、評(píng)價(jià)期越長(zhǎng)，PCN值越小；以基于輪載轉(zhuǎn)換的評(píng)價(jià)機(jī)型法為例，說(shuō)明各影響因素的敏感程度：當(dāng)各影響因素分別以0、5%、10%、15%、20%的速率增加時(shí)，板厚、混凝土彎拉強(qiáng)度以及基頂反應(yīng)模量變化造成的PCN值增幅依次為47%、27.3%、5.4%；評(píng)價(jià)期以及起飛架次的變化造成的PCN值減小幅度為5.4%、0.74%。板厚是最主要的影響因素，PCN值對(duì)板厚的敏感程度最高，其次是混凝土彎拉強(qiáng)度，

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]預(yù)應(yīng)力道面混凝土的彎曲疲勞試驗(yàn)[J]. 蘇立海,呂燕,冀勛高,楊勇,貢文獻(xiàn).  混凝土. 2019(04)
[2]飛機(jī)臨界荷位的道面板內(nèi)最大彎矩和板邊彎矩分析[J]. 程國(guó)勇,王肖江,馮長(zhǎng)峰.  公路交通科技. 2019(02)
[3]圓形荷載作用下邊界效應(yīng)對(duì)道面板彎矩的影響[J]. 戚春香,李瑤.  中國(guó)民航大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(01)
[4]多級(jí)載荷累積損傷下結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)可靠性分析[J]. 孫劍萍,湯兆平,羅意平.  中國(guó)機(jī)械工程. 2018(07)
[5]動(dòng)態(tài)疲勞荷載作用下路面混凝土力學(xué)性能研究[J]. 郭寅川,申愛(ài)琴,田豐,周勝波.  中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2017(07)
[6]考慮飛機(jī)運(yùn)行特性的柔性道面累積損傷計(jì)算[J]. 馬魯寬,趙鴻鐸,杜增明,陳峙昂.  重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(09)
[7]大型飛機(jī)作用下水泥混凝土道面板尺寸研究[J]. 鄒曉翎,步永潔,阮鹿鳴.  公路交通科技. 2016(07)
[8]基于強(qiáng)度包絡(luò)理論的混凝土疲勞剩余強(qiáng)度計(jì)算模型[J]. 劉芳平,周建庭.  公路交通科技. 2016(06)
[9]基于位移等效的復(fù)合道面PCN計(jì)算方法[J]. 張獻(xiàn)民,陳新春,董倩,章嘉璐.  南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(04)
[10]基于累計(jì)損傷的剛性道面結(jié)構(gòu)性能評(píng)價(jià)方法[J]. 陳文來(lái).  城市道橋與防洪. 2014(08)

博士論文
[1]復(fù)雜條件下機(jī)場(chǎng)跑道瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論與方法[D]. 林小平.同濟(jì)大學(xué) 2007
[2]混凝土疲勞剩余強(qiáng)度試驗(yàn)及理論研究[D]. 孟憲宏.大連理工大學(xué) 2006
[3]混凝土單軸、雙軸動(dòng)態(tài)強(qiáng)度和變形試驗(yàn)研究[D]. 呂培印.大連理工大學(xué) 2002

碩士論文
[1]寒區(qū)機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面剩余壽命評(píng)估預(yù)測(cè)研究[D]. 楊光.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于彎沉的道面結(jié)構(gòu)分析系統(tǒng)研究[D]. 雷亞偉.中國(guó)民航大學(xué) 2015
[3]基于混合交通分析的機(jī)場(chǎng)柔性基層瀝青道面輪轍控制研究[D]. 邊際.同濟(jì)大學(xué) 2008
[4]水泥混凝土路面疲勞特性研究[D]. 高維成.長(zhǎng)安大學(xué) 2000



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