机场道面计算书
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一种机场道面沥青加铺层厚度分析计算方法说实话机场道面沥青加铺层厚度分析计算方法这事儿,我一开始也是瞎摸索。
我最初就像没头的苍蝇一样,想着肯定有通用的公式,然后我就哗啦哗啦找各种工程手册啊、课本之类的。
找到一些看起来相关的公式就直接往上套,可结果嘛,根本不对啊。
后来我才明白,机场道面跟普通路面有很大差别呢。
我试过从道面承受的飞机荷载这个角度去考虑。
这就好比你家里地板要能承受每个家庭成员走来走去的重量,机场道面就得承受飞机各种重量和起降的冲击力。
我把飞机的类型分出来,小型的支线客机、大型的波音747那种都要单独考量,因为不同飞机的重量、轮子的分布,降落时的冲击力大小都不一样。
我根据飞机制造商给的这些飞机详细数据来确定不同区域可能承受的最大荷载。
但是这里就出现问题了,我没考虑到气候因素啊。
有些地方季节性温差特别大,温度对沥青材料的影响可不小。
热的时候沥青会变软,冷的时候又变硬。
这就像巧克力,天热就化了。
在分析厚度的时候不考虑这个可不行。
于是我又把各地的气候数据找来,特别是温度的变化范围,还有降雨量、湿度之类的数据都收集。
发现温度高的地方沥青层不能太薄,不然天热的时候就容易出现问题。
再就是跑道不同区域的使用频率也得考虑。
就像一条繁华大街的路面,车辆行驶多的地方磨损就快。
跑道的起飞区域和降落区域明显使用频率更高,在计算厚度的时候就得在这些地方适当增加厚度。
我当时第一次计算完了某一个区域之后,还以为整个跑道可以都用一个数值呢,后来实际去调查跑道的日常流量状况,才发现自己这个想法多蠢。
我还想和那些有实际建设机场经验的工程师交流。
可有时候,他们说的也不完全准确。
因为有的经验是基于老的材料和技术,现在新材料新技术出来了,情况又不一样了。
对于这个分析计算方法,有一点非常重要。
就是你要模拟多种不同的情况。
比如极端天气下加上最大飞机荷载的时候的情况,模拟它几十年的使用过程。
这有点像预测一个婴儿长大变老的过程中会遇到的各种健康状况一样。
《机场道面设计原理与方法》阅读札记目录一、内容概述 (2)二、机场道面设计概述 (3)三、设计原理基础篇 (4)3.1 设计基本原则与目标分析 (4)3.2 道面结构设计思路介绍 (5)3.3 材料选择与性能要求 (7)四、设计方法与步骤详解篇 (9)4.1 现场勘察与资料收集方法 (10)4.2 设计参数确定与计算过程 (11)4.3 设计方案的优化与评估标准 (13)五、机场道面结构类型与设计要点篇 (14)5.1 水泥混凝土道面结构设计要点 (15)5.2 沥青混凝土道面结构设计要点 (17)5.3 其他新型道面结构介绍及设计要点 (19)六、施工质量控制与验收标准篇 (19)6.1 施工质量控制关键环节分析 (21)6.2 验收标准与检测方法及流程介绍 (22)七、机场道面维护管理策略篇 (23)7.1 日常巡查与养护措施介绍 (25)7.2 维修工艺流程及技术要求分析 (26)八、案例分析与实践应用篇 (28)8.1 成功案例介绍及其特点分析 (29)8.2 经验教训总结与反思改进建议方向篇八、案例分析与实践应用篇31一、内容概述本书共分为七个章节,主要围绕机场道面的设计展开。
第一章为引言,简要介绍了机场道面设计的重要性和研究意义,并概述了全书的结构安排。
从第二章到第七章,分别对道面结构设计、材料选择、荷载考虑、道面排水设计、道面施工工艺以及道面维护等方面进行了详尽的阐述。
第二章重点讨论了道面结构的设计原则和设计参数,包括道面的承载能力、稳定性、耐久性等。
第三章探讨了道面材料的种类、性能要求以及选用方法。
第四章详细介绍了道面结构上的荷载类型,包括永久荷载、活荷载以及特殊荷载,并分析了这些荷载对道面结构的响应。
第五章阐述了道面排水系统的设计原则和方法,以确保道面的干燥、整洁和高效的使用。
第六章讲解了道面施工过程中的关键技术环节,包括施工前的准备工作、施工工艺流程以及施工质量的控制。
第七章讨论了道面的维护和修复技术,以提高道面的使用性能和延长其使用寿命。
机场道面设计原理与方法说实话机场道面设计原理与方法这事,我一开始也是瞎摸索。
我就想着,这机场道面,肯定得结实啊,毕竟每天那么多大飞机在上面轰隆隆地跑呢。
我记得我一开始尝试的时候,就光想着厚度的问题,觉得越厚肯定越结实呗。
我就简单算了下飞机的重量,按照我自己设想的一种特别直白的方式,去推算道面应该多厚。
结果呢,完全不行。
后来我才知道,这道面设计可不只是厚度这么一个因素。
这里面有个关键的东西,叫土基。
土基就像是房子的地基一样,要是土基不行,那上面的道面再好也白搭。
我试着去了解不同土壤的承载能力,这可不容易啊。
就像是你去感受沙子和黏土的区别,沙子很松散,黏土相对紧实一些。
不同的土质对于机场道面来说,承受飞机重量的能力是很不一样的。
我翻过好多资料,也问了不少人,才算对土基这一块有了点比较靠谱的认知。
然后就是道面材料了。
我试过很多种材料的对比,像是混凝土和沥青。
混凝土给人的感觉就像石头一样,硬邦邦的。
沥青呢,相比之下稍微软一点。
这两种材料在不同的条件下有不同的表现。
我做过实验,在高温的时候,沥青好像有点变软,但混凝土变化不大。
不过呢,混凝土要是有一点小裂缝,就可能会越来越大。
我还不确定到底哪种材料更适合某些特殊气候下的机场道面设计。
在设计的时候,排水也非常重要。
就像我们家里的地板,如果积水了,就容易坏。
机场道面也是一样,一旦积水,飞机在上面滑行就很危险。
这排水系统啊,就像是给道面装了一套小管道的迷宫一样,得巧妙地设计角度和宽窄,让水能够顺利流走。
我在这方面也吃过亏,一开始我设计的排水路线特别直白简单,没考虑到道面一些特殊的地形和飞机荷载的影响,结果积水问题特别严重呢,后来只能重新规划。
还有一个容易被忽视的部分就是道面的粗糙度。
这个粗糙度就好比是我们鞋底的花纹,要是太光滑,飞机刹车的时候就可能刹不住了。
这个粗糙度的设计我到现在还在摸索,只知道是又不能太粗糙影响飞机滑行,又不能太光滑造成危险。
不过我觉得多参考一些已经运行得很好的机场的道面粗糙度数据应该是个方向。
机场水泥混凝土道面设计民用机场水泥混凝土道面板厚度计算方法1)断裂:面层板由于板内应力超过水泥混凝土强度而出现横向或2)碎裂:多出现于横向接缝(主要在胀缝位置)两侧数十厘米的范围内。
原因:缝内的滑动传力杆排列不正或不能滑动、维护不当、4)拱起:混凝土道面板在受热膨胀受到约束时,某一接缝两侧的5)唧泥:道面板在飞机荷载作用下向下运动,使得水和泥浆通过6)剥落:道面板表面产生起皮、松动,在轮载和自然因素反复作7)松动:板块没有结构性破坏,但当轮载作用于板端时,另一端会翘起,在荷载卸除后又恢复原位的现象称为板块松动,“跷跷——松动原因:面板与基层脱空,通常是由于土基和基层塑性变形、道面损坏现象和结构设计选择合适的材料和配合比,以获得高强、耐磨和耐久采取适当的措施,为面层和基层提供均匀、稳定的土基;对土基可能产生的危害采取相应措施;合理选择基层类型和基层的结构组合,减轻或防止板底脱空、唧泥或错台等损坏现象产生。
使轮载产生的最大弯拉应力保持在混凝土弯拉强度允许的按照减小温度应力及方便施工的要求,确定板的平面尺寸。
、道面损坏现象和结构设计民用机场水泥混凝土道面板厚度计算方法混凝土面层、基层、垫层、压实土基、天然土基面层:等厚度、变厚度面层:等厚度、变厚度2、道面结构组合设计面层:等厚度、变厚度——道面横断面两侧减薄后的板厚度,一般为跑道端部中间板厚的0.7倍。
——两侧减薄板的宽度,应根据预计交通分析,并结合板的分——飞机经常通过的出入口或预计的转弯、掉头地段,不得将2、道面结构组合设计二、面层——保护基层和土基,使其承受适当的荷载压力,不产生过大的体面层混凝土:较高的抗弯拉强度和耐磨性,良好的耐冻性及尽可能、道面结构组合设计——优先选用收缩小、耐磨性强、抗冻性好、含碱量低(不超过0.6%)以及强度等级不低于42.5的硅酸盐水泥、道路水泥和52.5级——混凝土中小于5mm的细集料可用天然砂。
用作道面水泥混凝土的粗集料不得使用不分级的统料,应按最大粒径的不同采用2-4个粒级的集料进行掺配。
机场旧混凝土道面结构强度测试及计算-以西安某机场道面为例
机场旧混凝土道面结构强度测试及计算-以西安某机场道面为例
我国许多机场道面建造于20世纪50~60年代,至夸连续使用了敷十年,道面使用功能进入老化阶段,已经严重影响了机场的正常使用与飞行安全.准确、快速、合理地对这些机场道面的承载能力与结构强度进行测试及分析,给机场道面管理、雏护和翻修改遣方案提供设计依据就显得非常重要.以西安某机场道面为例,对机场旧混凝土道面结构强度测试评价方法进行了探讨,对道面结构强度参数进行测试计算与分析,为道面修复技术方案的设计制定提供科学依据.
作者:周龙茂龚育龄易萍华袁晓庆杨普济邵明 ZHOU Long-Mao GONG Yu-Ling YI Ping-Hua YUAN Xiao-Qing YANG Pu-Ji SHAO Ming 作者单位:周龙茂,龚育龄,易萍华,袁晓庆,邵明,ZHOU Long-Mao,GONG Yu-Ling,YI Ping-Hua,YUAN Xiao-Qing,SHAO Ming(东华理工大学,江西,抚州,344000)
杨普济,YANG Pu-Ji(南昌工程学院,江西,南昌,330029)
刊名:东华理工大学学报(自然科学版)ISTIC英文刊名:JOURNAL OF EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY(NATURAL SCIENCE) 年,卷(期):2008 31(1) 分类号:V351.11 关键词:机场道面结构强度测试计算西安。
1 民用机场水泥混凝土道面设计1.1 设计参数1.1.1设计荷载在预计使用的飞机中,应该对道面混凝土扳厚度要求最大的飞机作为涉及飞机。
1.1.2水泥混凝土设计强度道面水泥混凝土的设计强度,应采用90d弯拉强度,其值可按28d弯拉强度的1.1倍计。
飞机区指标II为A、B的机场,其道面混凝土设计弯拉强度不得低于4.5MPa;飞机区指标II为C、D、E的机场,其混凝土弯拉强度不得低于5.0MPa。
1.2 结构层组合设计1.2.1 混凝土道面的土基必须密实、稳定和均匀。
土基应处于干燥或中湿状态。
过湿状态的土基必须进行处理。
1.2.2土基压实土基必须具有足够的压实度。
道面下土的压实度不得小于表1.2.2的规定。
土基压实度标准表1.2.2注:1.表中压实度系按《公路土工试验规程》中重型击实试验法求得的最大干密度的百分数。
2.在多雨潮湿地区或当土基为高液限粘土时,根据现场实际情况表内压实度可适当降低1%~3%。
3.特殊土质的土基,应根据土基处理要求,通过现场实验分析确定压实标准。
4.对于高填方地区,除了满足土基压实要求外,还应满足沉降控制要求。
1.2.3特殊土基对于稳定的溶洞、溶蚀裂隙或土洞,应根据其埋深、大小及水文地质条件,采用爆破回填等方法处理。
对岩溶水应采用疏导措施。
道面建于湿陷性黄土、软弱土、盐渍土、膨胀土等特殊土质地区时,对土基的处理,应进行专门试验,确定既符合技术要求又经济合理的方案。
1.2.4垫层1 在水温或土质状况不良地区,应在土基与基层之间设置垫层。
垫层应具有一定的强度和较好的水稳定性,在冰冻地区,尚应具有较好的抗冻性。
2 防冻层厚度在季节性冰冻地区,道面结构总厚度应不小于1.2.4所规定的最小防冻层厚度。
当混凝土板与基层厚度相加小于该表内数值时,应通过设置垫层予以补足。
最小防冻层厚度(cm)表1.2.4注:1.冻深大或挖方及地下水位高的地段,或基、垫层为隔温性能稍差的材料,应采用高值;冻深小或填方地段,或基、垫层为隔温性能良好的材料可采用底值。
姓名:贾光帅班级:06030601 学号:061411 指导老师:曹刚
第一部分 原始资料
一.资料
1. 气温:根据统计资料,历年绝对最高气温40摄氏度,绝对最低气温-10摄氏度,最
低气温时间较短,多年平均冻土深度为10—40厘米,翻浆只是在某些路段偶尔发生,故无需考虑冻土影响。
2. 降雨量:年平均降水量750mm ,最大降水量785.7毫米,月最大降水量157.1毫米,
一天的最大将水量89毫米。
3. 土壤的地质状况:
山区多为花岗岩,其上覆盖有一层较薄的植物土,杂草也较多,有些树木,机场附近有山,山石为石灰石,石质坚硬;
平原地区表层为山前冲击土,覆盖厚度为10—20米,为黄褐色亚粘土,下层为砂砾石,再下层为砾岩;
地下水位较高,稳定性水位为15米左右。
4. 当地建材情况:
砂:该地区有河流,所产砂含泥量大,不符合要求;
石:石料丰富,多为花岗岩和石灰岩,强度高,质量好,可作为基础和硂骨料; 石灰:该地区有石灰厂,日产量高,质量好; 竹和木材:该地区源料少,主要靠外地运输; 5. 设计飞机:B737-200 二.任务
1. 进行道面结构设计(滑行道,跑道端部,跑到中部)
2. 进行分仓及接缝形式设计 三.要求提交结果
1. 道面结构设计计算书。
(极限弯矩法,极限应力法)
2. 飞行区平面图,结构层选择,分仓,接缝图。
第二部分 资料分析与设计说明
1. 根据所给“土壤地质状况”,对照我国公路自然区规划图,可把设计机场所在地区确定
为Ⅱ5区,华东地区,查表7—4取土基回弹模量201130/E kg cm ,0=0.30μ,查表3—4,取土机顶面0K 3
=7.0kg/cm ,再由图3—10得出改正后的K 值,30K =8.4kg/cm 。
2. 该地区降水量大,地下水位高,石灰和石料丰富,质量好,土壤为亚粘土,进行综合考
虑,选用石灰稳定土作底基层,灰接碎石作基层。
如图所示:
3. 硂抗弯拉强度2Rw=45kg/cm ,弹性模量2E=350000kg/cm ,泊松比=0.15μ,硂强度
标号35C 。
4. 道面板分仓4m ×5m 与6m ×5m 。
跑道与联络道的分仓图见图2,图3;
图2
道面板化为当量圆半径,由于承载机轮的道面板是6m ×5m ,所以当量圆半径
R
接缝形式为纵缝企口缝,横缝为传力杆缝。
如图4,图5.
图4 企口缝剖面图5 传力杆平缝剖面
5.设计飞机B737—200特性参数由表2—3查得:
B737—200 双轮起落架,主起落架上最大荷载23.36T,机轮配置图如下:
图6 主起落架机轮配置
6.动力系数,升力影响系数,工作条件系数(m)和匀质系数(kg),分别由表2—5和表
7—4查出,列成表1。
7.砼面层:考虑夏季施工,可不设胀缝,结合相邻板面传递荷载能力设置传力杆缩缝。
跑
道长3700m,宽40m,滑行道长3700m,宽20m,跑道中线与纵缝重合。
8.最低气温-10度,但持续时间较短,不考虑冰冻影响。
9.道面分段进行厚度设计,每段荷载因素不同,飞机运动状态不同。
对滑行道,跑道端部,
跑道中部分别进行计算。
10.砼道面,采用刚性道面设计方法,设计内容包括:土基设计,基础设计,板厚设计,分
仓设计,接缝构造设计。
11.依据当地建筑材料的情况,按技术经济指标综合考虑,采用石灰稳定土作底基层可提高
水稳定性,地下水位高,设置灰结碎石基层提高水稳定性。
现列出以下三种结构类型:
道面厚度计算考虑第三种方案,使整个道面结构受力比较合理。
第三部分 极限弯矩法计算面层厚度
1. 确定一个机轮上的计算荷载d P ,轮印半径d 。
d =**d j P K n P
r =
滑行道 23.36
1.25*1.0*14.6146002
d P T kg ===
21.139,42.278r cm d cm =
==
跑道端部 23.36
1.15*1.0*13.432
13432
2
d P T k g ===
20.275,40.55r cm d cm ===
跑道中部 23.36
1.1*0.85*10.92010920
2
d P T k g ===
18.282,36.564r cm d cm =
==
2. 初设道面厚度h
滑行道h=30cm ,跑道端部h=28cm ,跑道中部h=26cm 。
3. 确定土基连同基础的形变模量0E 值
'
'0011
23*****j E E K K K K K =
'00117
9**
2*d
E E K =<>以吨记
滑行道 '
2017
9*130*
=681kg/cm 2*14.6E =
跑道端部 '
20179*130*
=740kg/cm 2*13.432E = 跑道中部 '
20179*130*
=911kg/cm 2*10.92
E =
77309A c m c m =<,故机轮计算位置如图 7所示:
图 7 机轮荷载位置 由表7—5,表7—8得到:
'
111.40, 1.40, 1.90j K K K === 由表7—6,表7—7得到: 滑行道 230.985, 1.83K K == 跑道端部 230.983, 1.65K K ==
跑道中部
230.978, 1.50K K ==
将以上各系数带入原式得:
滑行道 2
0681*1.40*1.40*0.985*1.83*1.90=4571k g /c m
E = 跑道端部 20740*1.40*1.40*0.983*1.65*1.9=4470k g /c m
E = 跑道中部 20911*1.40*1.40*0.978*1.50*3.40=8906k g /c m
E = 4. 计算板的弹性特征系数并计算板的类型
3
1
1=()h
2
S R =αα
滑行道
315)1
0.0146,(0.0146*309)45.910
30)
2
S ===>α 跑道端部
310.0155,(0.0155*309)44.9102
S ===>α
跑道中部 310.0454,(0.0454*309)1376102
S ===>α 均属于无限大板,按图 7 所示位置判断荷载距板边的折算距离是否满足要求。
滑行道 *0.0146*223 3.4===
>δα△ 跑道端部 *0.0155*223 3.61===
>δα△ 跑道中部 *0.0454*22310.1242===
>δα△ 均满足δ>1.5,按无限大板计算。
5. 确定板中最大弯矩od M ,过程见表 2。
0()*x xf d M M M P =+ 0()*y yf d M M M P =+
od M 的计算过程 表 2
注:1. 0M 由表6—9查得;
2. xf M ,yf M 的值由表6—20查得。
3. od M 取xf M 与yf M 的较大值。
6. 确定设计弯矩s M
*s od M C M =
查表7—2得:C=1.4
滑行道 1.430984337/s M kg cm cm =⨯=- 跑道端部 1.428273958/s M k g c m c m =⨯=- 跑道中部 1.422123097/
s M k g c m c m =⨯=- 7. 计算板的厚度
h =
滑行道
30.9,h=31cm h cm ==取
跑道端部
27.9,h=28cm h cm =
=取
跑道中部
25.6,h=26cm h cm ==取。