機(jī)場道面惰性點(diǎn)的分析及其在結(jié)構(gòu)檢測中的應(yīng)用研究.pdf

1、在飛機(jī)機(jī)輪荷載和自然因素的長期作用下，機(jī)場道面都會(huì)出現(xiàn)各種病害，是飛行安全的隱患。采用落錘式或滾輪式彎沉試驗(yàn)檢測道面彎沉，以獲得機(jī)場道面承載力是主要的道面檢測方法。基于惰性點(diǎn)的道面結(jié)構(gòu)檢測方法有望將結(jié)構(gòu)多參數(shù)的識(shí)別簡化為少參數(shù)或單一參數(shù)的識(shí)別問題，但相關(guān)研究在理論分析、復(fù)雜道面結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)、實(shí)驗(yàn)研究等方面均有待深入。
　　本文通過解析法求解Winkler地基、雙參數(shù)地基上的無限大（或有邊界）單層（或雙層）板的彎曲微分方程，從理論上分析

2、道面結(jié)構(gòu)惰性點(diǎn)的存在性。采用有限元方法研究Winkler地基上的單（或雙）層道面結(jié)構(gòu)的彎沉盆，分析影響道面結(jié)構(gòu)惰性點(diǎn)的主要因素。利用.NET架構(gòu)編程和ANSYS二次開發(fā)技術(shù)等建立雙層道面結(jié)構(gòu)惰性點(diǎn)參數(shù)的回歸公式，以研究基于惰性點(diǎn)的雙層道面結(jié)構(gòu)參數(shù)獲取方法。最后，將上述方法應(yīng)用于華東某機(jī)場道面現(xiàn)場檢測試驗(yàn)，并建立基于GIS的機(jī)場剛性道面結(jié)構(gòu)健康檢測系統(tǒng)。主要結(jié)論如下：
　?。?）通過高斯—勒讓德數(shù)值積分和.NET編程求解了Winkl

3、er地基和雙參數(shù)地基上受圓形均布荷載作用的無限大板、矩形均布荷載作用的自由邊界條件下矩形板彎曲微分方程，從理論上證明這些道面結(jié)構(gòu)存在一個(gè)僅受地基反應(yīng)模量影響，而不受面層彈性模量影響的惰性點(diǎn)。
　　（2）有限元分析表明，Winkler地基上的單（或雙）層道面結(jié)構(gòu)存在惰性點(diǎn)。針對不同的道面結(jié)構(gòu)力學(xué)模型，惰性點(diǎn)參數(shù)受地基反應(yīng)模量、面板尺寸、基層彈性模量、檢測荷載移動(dòng)速度等影響較大，受面層板密度、面層板泊松比、基層結(jié)合方式、地基阻尼等因素

4、影響較小。
　?。?）較系統(tǒng)地提出了通過惰性點(diǎn)參數(shù)獲得機(jī)場道面結(jié)構(gòu)地基反應(yīng)模量的方法，依據(jù)實(shí)測彎沉的擬合曲線、惰性點(diǎn)參數(shù)與地基反應(yīng)模量和面板厚度間的回歸公式確定了選取惰性點(diǎn)距離迭代初始值的方法。
　　（4）將上述分析方法應(yīng)用于華東某機(jī)場道面現(xiàn)場檢測試驗(yàn)中，檢測結(jié)果與商用 TJBACK分析軟件分析結(jié)果一致，表明通過基于惰性點(diǎn)的機(jī)場道面結(jié)構(gòu)檢測方法可行。進(jìn)一步，將 GIS技術(shù)和基于惰性點(diǎn)的參數(shù)識(shí)別方法相結(jié)合實(shí)現(xiàn)了機(jī)場跑道的健康檢