道面强度计算方法
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4.8.2 机场水泥混凝土道面强度以28d龄期计算抗折强度为标准,采用小梁试件(15cm×15cm×55cm)以三分点加荷方法进行试验。
具体按附录A进行试验、计算,测定其极限抗折强度。
混凝土配合比设计,应根据混凝土的水灰比与抗折强度关系曲线进行计算和试配确定。
同时根据多年经验直接选用水泥用量,水灰比、砂率以及碎石大小比例,可采用绝对体积法计算的各种用量进行试配。
应选择设计强度高、施工和易性好及经济合理的配合比作为混凝土设计配合比。
混凝土的试配强度,按设计抗折强度提高10~15%(即1.10~1.15)。
根据现场气候条件、施工机具等因素并从安全考虑,混凝土标准设计强度的提高系数宜取1.15作为提供现场施工使用的配合比。
4.8.3 对混凝土的单位水泥用量尖根据选用的水灰比和单位用量进行计算,考虑到拉毛等因素,该用量不应小于300kg/m3,并在强度上满足设计要求;也不应高于330kg/m3,水泥有量过多容易产行表面收缩龟裂等现象,同时也增加工程投资。
对混凝土的水灰比,当有经验数值时,可按经验数值选用。
水灰比直接影响混凝土的强度、密实度及和易性,水灰比的大小与混凝土强度成反比,即水灰比增大,混凝土强度降低。
根据多年的经验,选用的水灰比一般不应大于0.45,冰冻地区冬季施工不应大于0.44。
混凝土的单位用水量,应按集料的种类、最大粒径级配、施工温度和掺用外加剂等通过试验确定,同时应考虑混凝土强度要求及采用的摊铺、振捣等机具的功能等条件。
4.8.4 机场水泥混凝土属于半干硬性混凝土,在工地现场不易用稠度仪测定混凝土拌合物的稠度,因此推荐采用塌落度测定,此用法在现场测定比较直观。
6 铺筑试验段水泥混凝土道面在施工前必须铺设试验段,主要目的是验证水泥混凝土混合料的施工配合比是否符合设计要求,为混合料的搅拌、运输、铺筑等工艺取得可靠的施工参数,并检验机械、设备的性能,以确定正确的施工工艺和方法,制定合理的施工组织设计。
·63·兵工自动化Ordnance Industry Automation2021-03 40(3)doi: 10.7690/bgzdh.2021.03.015军用机场刚性道面PCN 的计算分析及软件开发李晓萌,王 正,祝华远(海军航空大学青岛校区,山东 青岛 266041)摘要:针对军用机场道面强度评价指标PCN 值计算参数多、迭代复杂的问题,设计一款实用型计算软件。
在文克勒地基、弹性半空间体地基模型的基础上,对PCN 计算公式及推理过程进行分析,制定2种刚性道面PCN 值求解流程图。
结合Visual Basic 编程语言,借助Visual Basic 6.0平台开发PCN 计算软件,通过分析2种计算方法的优缺点及实际应用情况,提出相应建议。
验证结果表明:该软件计算结果准确、快速,具有一定的实际应用意义,且换算后亦适用于复合道面。
关键词:刚性道面;PCN ;强度评价;地基模型;Visual Basic ;计算软件 中图分类号:V351.11 文献标志码:ACalculation Analysis and Software Development of PCN forMilitary Airport Rigid PavementLi Xiaomeng, Wang Zheng, Zhu Huayuan(Qingdao Branch , Navy Aviation University , Qingdao 266041, China )Abstract: In order to solve the problem that the PCN value of military airport pavement strength evaluation index has many parameters and complex iteration, a practical calculation software is designed. On the basis of Winkler foundation model and elastic half-space foundation model, the PCN calculation formula and reasoning process are analyzed, and two kinds of PCN value solving flow charts of rigid pavement are formulated. Combined with Visual Basic programming language and Visual Basic 6.0 platform, PCN calculation software is developed. By analyzing the advantages and disadvantages of the two calculation methods and their practical application, the corresponding suggestions are put forward. The verification results show that the calculation results of the software are accurate and fast, and it has certain practical significance, and it can also be applied to composite pavement after conversion.Keywords: rigid pavement; PCN; strength evaluation; foundation model; Visual Basic; computing software0 引言随着机场道面使用年限的增加,道面性能的 衰减速度加快,承载力下降,PCN (pavement classification number )的数值动态变化、逐渐减小[1],需要工作人员对其进行检测与评价。
PCN道基强度分类
PCN反映了道面的承载能力,PCN越大道面承载能力越强、允许起落越重的飞机。
跑道一般分为水泥跑道和沥青跑道(不考虑砂石跑道等非铺筑跑道)。
一条跑道的PCN,一般来说是固定的,但是如果道面强度受冰冻等条件影响而有季节性变化的话,则可以在不同季节有不同的PCN值(冰冻影响土基强度)。
跑道的PCN由修建部门提供,可以在机场细则中查到,表示方法如下:PCN 90/R/B/X/T 、PCN 38/F/A/X/U……
PCN后面的数字代表了该跑道的等级号,它与道面厚度、道面材料(水泥铺筑面还是沥青道面)有关。
在数字后面跟有4个字母:
第一个字母可以是R或是F,R(RIGID)——代表刚性道面(硬道面)即水泥铺筑面,
F(FLEXIBLE)——代表柔性道面(又称软道面)即沥青铺筑面。
第二个字母可以是A、B、C、D之一,反映了道基的强度的大小。
A ——地下土质高强度
B ——地下土质中等强度
C ——地下土质低强度
D ——地下土质特低强度。
UDCMH中华人民共和国行业标准People’s Republic of China Technical Standard民用机场飞行区技术标准Technical standards for airfield area of civil airports中国民用航空总局CAAC Issued1 总则General Principles1.1.1 为使民用机场飞行区的规划和设计做到标准统一、技术先进、经济合理、安全适用,制定本标准。
The purpose of issuing the civil airport technical standard is in order to regulate the civil airport layout and design, uniform the standard, generally fit safety and economic requirements.1.1.2 本标准适用于除直升机场以外的各类陆上民用机场的飞行区(含军民合用机场的民用部分)。
通用航空机场的飞行区参照本标准执行。
This standard of airfield area applies for all kinds of airport which constructed base on the terrene, not including the helicopter field.(For which covered the civil part of mili-civil mixed usage of theairport). The general aviation department’s operation will comp ly with this standard.1.1.3 机场飞行区应按指标Ⅰ和指标Ⅱ进行分级,以使该机场飞行区的各种设施的技术标准能与在这个机场上运行的飞机性能相适应。
第11卷第3期中国水运V ol.11N o.32011年3月Chi na W at er Trans port M arch 2011收稿日期:2011-02-07作者简介:卢状(),男,深圳人,深圳市道桥维修中心桥梁检测站,硕士研究生,研究方向为路桥力学、路桥试验及检测。
FWD 在机场刚性道面结构检测评价中的应用卢状(深圳市道桥维修中心桥梁检测站,广东深圳518024)摘要:对FWD 和机场道面强度评价做了介绍,同时结合工程实例对FWD 在机场道面结构检测评价中的应用情况进行了描述。
采用FWD 可以快速、安全、准确地采集到大量弯沉盆信息,是机场道面弯沉检测和结构性能评价的理想工具。
关键词:FWD ;道面强度;PCN ;CAN 中图分类号:U 416.2文献标识码:A 文章编号:1006-7973(2011)03-0237-02一、FW D (落锤式弯沉仪)简介FWD (落锤式弯沉仪)是目前应用较为广泛的弯沉检测设备,它可以快速、安全、准确地采集到大量弯沉盆信息,是机场道面弯沉检测和结构性能评价的理想工具,该设备以前主要从丹麦、瑞典等国进口,现在已有多个国内仪器生产厂家开始生产FWD 并投入使用,在我国,越来越多的检测单位开始采用它进行弯沉检测。
它的基本原理是通过液压系统提升和释放重锤对道面施加冲击荷载,荷载大小由落锤质量和起落高度控制,其系统构成以KUAB-150型FWD 为例,如图1所示。
图1K U A B 落锤式弯沉仪系统组成(双锤)1—导向架;2—落锤;3—框架;4—定向钢轴;5—上部橡胶缓冲器;6—下部橡胶缓冲器;7—支撑脚;8—底部重块;9—承载板;10—橡胶板二、机场道面强度机场道面强度对于保证飞机起降安全有着至关重要的作用,国际民用航空组织早在1981年就在国际民用航空组织公约中,规定了各会员国对向外开放的飞机场必须施行道面强度通报制度。
通报方法采用PCN-ACN 法:即对于重量大于5700公斤的重型飞机使用的道面,用飞机等级序号(ACN )-道面等级序号法(PCN )通报。
民用机场道面水泥混凝土面层圆柱体劈裂强度与标准小梁弯拉强度统计折算公式试验分析摘要:民用机场道面水泥混凝土面层质量验收,除每500m3成型1组28d试件、每3000 m3增做不少于1组试件,供竣工验收时进行试验外,还应每20000 m2钻芯一处进行劈裂强度试验,每个标段不少于3个芯样。
劈裂强度与标准小梁弯拉强度的折算公式需要试验来确定。
本文阐述了圆柱体劈裂强度与标准小梁弯拉强度统计折算公式试验的过程。
关键词:道面混凝土;劈裂强度;弯拉强度;统计折算公式前言:《民用机场水泥混凝土面层施工技术规范》(MH 5006-2015)18.0.9条规定:跑道、滑行道、机坪道面总面积不小于50000m2的工程,建设单位应委托第三方试验单位通过试验得到该工程的统计折算公式。
本文是根据上海浦东国际机场东机坪水泥混凝土道面工程做试验探索,也是华东区民用机场第一次就圆柱体劈裂强度与标准小梁弯拉强度统计折算公式实验进行探索。
一、试验目的针对道面水泥混凝土工程,通过室内标准养护的标准小梁试件弯拉强度和室内标准养护的圆柱体劈裂强度系列试验,力求找出两者的对应关系,建立统计折算公式,为道面混凝土现场质量验收评定提供参考。
二、试验和推算依据(1)《民用机场水泥混凝土面层施工技术规范》(MH5006-2015)(2)《公路水泥混凝土路面施工技术细则》(JTG/T F30-2014)(3)《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》(JTG E30-2005)(4)《通用硅酸盐水泥》(GB 175-2007)(5)《公路工程集料试验规程》(JTG E42-2005)(6)《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55-2011)(7)《混凝土外加剂》(GB 8076-2008)(8)《试验设计与数据处理》(第二版),李云雁,胡传荣编著,化学工业出版社三、试验配合比设计方案及试验结果1.配合比设计方案①原材料检测项目及结果水泥:泥混凝土面层应选用旋窑生产的道路硅酸盐水泥、硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,不宜选用早强型水泥,所选水泥的各项技术指标应符合国家现行标准,本次实验采用上海建筑材料集团水泥有限公司生产的P.Ⅱ42.5型硅酸盐水泥,水泥检测项目:强度、安定性、凝结时间、稠度、比表面积、密度,所检指标符合《通用硅酸盐水泥》(GB 175-2007)和《民用机场飞行区水泥混凝土道面面层施工技术规范》(MH 5006-2015)要求;黄砂:细集料宜采用细度模数为2.65~3.20的天然中粗河砂,质地应坚硬、耐久、洁净,本次实验采用芜湖县申海建材有限公司的中粗砂,检测项目:筛分析、含泥量、泥块含量、堆积密度、表观密度,所检指标符合《民用机场飞行区水泥混凝土道面面层施工技术规范》(MH 5006-2015)要求;碎石:粗集料质地应坚硬、耐久、耐磨、洁净,符合规定级配,最大粒径应不超过40mm(40mm圆孔筛对应方孔筛尺寸为31.5mm),本次实验室采用芜湖县申海建材有限公司的级配碎石,有检测项目:颗粒级配、含泥量、泥块含量、针片状含量、表观密度、堆积密度、压碎值;所检指标符合《民用机场飞行区水泥混凝土道面面层施工技术规范》(MH 5006-2015)要求;外加剂:水泥混凝土外加剂的品种及含量应根据施工条件和使用要求,并通过水泥混凝土配合比试验选用,本次实验采用北京安建世纪科技发展有限公司生产的减水剂,检测项目:密度、含固量试验、根据推荐掺量测定外加剂的减水率;所检指标符合《混凝土外加剂》(GB 8076-2008)和民用机场飞行区水泥混凝土道面面层施工技术规范》(MH 5006-2015)要求;②配置计划根据《民用机场水泥混凝土面层施工技术规范》(MH5006-2015)及《公路水泥混凝土路面施工技术细则》(JTG/T F30-2014)相关规定,按不同的水泥用量(以施工配比为中间值,每相邻两组配比的水泥用量分别递增或递减5kg)、两种砂率(30%、32%)、不同水灰比及碎石不同比例,按照体积法计算得出试配的配合比,本次实验共试配了37组不同的配比,满足《民用机场水泥混凝土面层施工技术规范》(MH5006-2015)要求的不少于15组的要求,具体配合比如表1所示,在室内分别成型了标准小梁试件(150mm*150mm*550mm)和圆柱体劈裂试件(φ150mm*300mm),所有试件成型后,脱模标准养护至28d,进行强度试验。
机场刚性道面PCN值计算方法探讨摘要:论述了机场刚性道面PCN值计算发展的历程,介绍了两种PCN值计算方法:当量单轮荷载法和设计飞机法,基于设计飞机法的缺陷提出了按累计疲劳损伤的改进方法。
提出了另一种计算刚性道面PCN值的设想:利用不同机型对道面产生的弯沉不同来估计道面PCN的方法。
关键词:刚性道面;PCN值;设计飞机法引言ACN-PCN是国际民航组织(ICAO)于1983年公布的一种机场刚性道面结构承载能力的通报标准,是目前国际上最通用的判断道面承载力是否满足飞机起降要求的评价方法。
ACN是飞机等级号,是衡量飞机对道面作用大小的数值,根据飞机总重量、起落架构型、道面类型等由飞机制造厂商提供,需要注意的是飞机重量是影响ACN的一个因素,并无直接关系。
PCN是道面等级号,可以通过一定的计算方法得到。
不同的PCN计算方法计算得到的PCN值差异达到20%~30%[1]。
将ACN与PCN值互相比较,ACN不大于PCN值即可认为该型飞机满足此机场的起降要求。
当ACN大于PCN时,满足下列条件可有限制的超载运行:(1)道面没有呈现破坏迹象,土基强度未显著减弱期间;(2)对柔性道面,飞机的ACN不超过道面PCN的10%;对刚性道面或以刚性道面为主的复合道面,飞机的ACN不超过道面PCN的5%(3)年超载运行次数不超过年度总运行次数的5%。
1PCN计算发展过程1.1当量单轮荷载法当量单轮荷载法一度是各国机场计算PCN值的主要方法。
参照国际民航组织的规定,采用Winkler地基模型,计算当量单轮荷载时,利用Westergaard板中理论解,将标准胎压1.25MPa的单轮荷载作用在板中位置,根据道面板厚度、水泥板块模量、水泥板块弯拉强度、基础反应模量等,Westergaard板中公式如下:当量单轮荷载法计算PCN值没有考虑机场刚性道面混凝土的疲劳效应,认为机场PCN是一定值。
实际情况是随着机场使用次数的增多,在飞机荷载的反复冲击作用下,机场道面混凝土的强度肯定下降的趋势,道面结构承载能力也会下降,并不是一定值。