基于累积损伤的机场水泥混凝土道面设计原理

目录 前言 第1章 绪论 1 1.1 水泥混凝土道面设计方法研究背景及意义 1 1.2 水泥混凝土道面设计方法概述 3 1.2.1 水泥混凝土道面设计方法 3 1.2.2 水泥混凝土道面累积损伤计算方法 6 1.3 水泥混凝土道面设计理论与方法发展趋势 15 1.3.1 值得深入探索的问题 15 1.3.2 本书的主要研究工作 16 第2章 机场道面交通量分布模型 18 2.1 机场道面交通量分布模型介绍 18 2.1.1 现行道面交通量分布模型 18 2.1.2 现行交通量分布模型不足之处 20 2.2 机场道面交通量分布测试 22 2.2.1 测试方法与原理 22 2.2.2 测试系统的设备选型与研制 25 2.2.3 测试方案 29 2.3 机场道面交通量分布规律 32 2.3.1 各截面交通量横向分布规律 34 2.3.2 各截面交通量横向分布沿跑道纵向的变化规律 38 2.3.3 各截面交通量通行比例沿跑道纵向的变化规律 44 2.4 机场道面交通量平面分布模型 50 2.5 本章小结 55 第3章 基于整机滑跑动力学模型的飞机动载计算 56 3.1 飞机对道面的作用 56 3.1.1 飞机作用于道面的垂直荷载 56 3.1.2 飞机作用于道面的水平荷载 57 3.1.3 飞机对道面荷载的动效应 57 3.2 考虑速度和道面不平度的飞机动载计算. 58 3.2.1 基本假设 58 3.2.2 整机滑跑动力学方程 59 3.2.3 相关参数的计算 60 3.2.4 模型求解 68 3.2.5 影响因素分析 72 3.3 动载系数的计算公式 75 3.4 跑道纵向飞机不同运行状态下动载系数计算 78 3.4.1 着陆动载系数计算 79 3.4.2 单机起飞动载系数计算 82 3.4.3 双机起飞动载系数计算 85 3.5 本章小结 86 第4章 水泥混凝土道面结构响应力学模型与计算 88 4.1 道面结构响应力学模型 88 4.1.1 道面模型 89 4.1.2 地基模型 90 4.1.3 界面接触 91 4.2 道面结构响应求解 91 4.2.1 解析方法 92 4.2.2 数值分析方法 93 4.3 单块板模型 94 4.3.1 单元类型的选取 94 4.3.2 网格划分 96 4.3.3 基层和底基层扩大尺寸 97 4.3.4 层间接触条件 98 4.4 双块板模型 99 4.4.1 虚拟材料法 100 4.4.2 弹簧单元法 102 4.4.3 两种方法的对比分析 107 4.5 九块板模型 108 4.5.1 弹性地基双层九块板模型 108 4.5.2 弹性地基单层九块板模型 110 4.6 水泥混凝土道面响应试验与有限元模型验证 118 4.6.1 试验概况 118 4.6.2 各结构层施工与传感器布设 119 4.6.3 现场测试与道面有限元模型验证 126 4.7 本章小结 139 第5章 水泥混凝土道面累积损伤计算方法 140 5.1 累积损伤的平面分布模型 140 5.2 道面通行覆盖次数计算 141 5.2.1 通行覆盖率 141 5.2.2 有效轮胎宽度 142 5.2.3 通行覆盖次数的叠加原理 142 5.3 道面允许作用次数计算 144 5.3.1 计算荷载应力 145 5.3.2 温度疲劳应力 149 5.4 实例分析 149 5.4.1 道面各点的通行覆盖次数计算 149 5.4.2 道面各点的允许作用次数的倒数计算 150 5.4.3 道面各点的累积损伤因子计算 153 5.4.4 累积损伤的平面分布叠加原理 156 5.5 本章小结 158 第6章 基于累积损伤平面分布的机场道面设计方法研究 159 6.1 机场道面设计方法 159 6.1.1 基于极限应力的机场道面设计方法 159 6.1.2 基于累积损伤*线的机场道面设计方法 160 6.1.3 基于累积损伤平面分布的机场道面设计方法 161 6.2 基于极限应力的机场道面设计实例 162 6.2.1 设计飞机的选取及交通量的换算 163 6.2.2 荷载疲劳应力计算 164 6.2.3 温度疲劳应力 164 6.2.4 强度校核 165 6.3 基于累积损伤*线的机场道面设计实例 165 6.3.1 通行覆盖次数计算 165 6.3.2 允许作用次数计算 166 6.3.3 累积损伤因子计算 167 6.4 基于累积损伤平面分布的机场道面设计实例 168 6.4.1 道面各点的通行覆盖次数计算 168 6.4.2 道面各点的允许作用次数计算 171 6.4.3 各机型不同运行状态的累积损伤平面分布 173 6.4.4 各机型不同运行状态的累积损伤叠加 176 6.4.5 基于累积损伤平面分布的道面厚度设计 179 6.4.6 对既有等厚度道面维护管理的建议 183 6.5 三种设计方法的对比分析 185 6.6 本章小结 186 第7章 结论与展望 187 7.1 结论. 187 7.2 展望. 189 参考文献 190 附录 A 198 彩图