機(jī)場瀝青道面設(shè)計指標(biāo)及方法研究.pdf

1、機(jī)場瀝青混凝土道面具有平整、抗滑、舒適、減震等良好的使用性能和機(jī)械化施工程度高、工期短、養(yǎng)護(hù)方便等施工優(yōu)點，已被國際上很多大型民用機(jī)場所采用。根據(jù)國際民航組織1999年公布的數(shù)據(jù)，在其147個成員國的1038個機(jī)場中，瀝青混凝土跑道占60％以上。與國際上民用機(jī)場建設(shè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢相比，我國民用機(jī)場瀝青混凝土道面工程應(yīng)用少、道面結(jié)構(gòu)類型復(fù)雜(包括柔性基層瀝青道面和半剛性基層瀝青道面)、設(shè)計規(guī)范滯后、理論研究缺乏。上述現(xiàn)狀問題阻礙了我國機(jī)場

2、瀝青道面結(jié)構(gòu)的設(shè)計與應(yīng)用，制約了我國機(jī)場瀝青道面的理論研究與建設(shè)發(fā)展。為了改變上述現(xiàn)狀，緊跟國際發(fā)展趨勢，提高我國瀝青道面的建設(shè)水平，本文在廣泛收集國內(nèi)外機(jī)場瀝青道面及瀝青路面設(shè)計方法的基礎(chǔ)上，通過現(xiàn)場調(diào)查、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、理論研究、分析比較、數(shù)值模擬等技術(shù)手段，基于力學(xué)-經(jīng)驗法建立和完善了機(jī)場瀝青道面結(jié)構(gòu)設(shè)計指標(biāo)及方法的新體系。主要內(nèi)容如下： (1)廣泛收集了國內(nèi)外機(jī)場瀝青道面設(shè)計方法相關(guān)資料，系統(tǒng)分析整理了瀝青道面結(jié)構(gòu)的主要損壞類

3、型及發(fā)生機(jī)理，利用國內(nèi)外多個機(jī)場道面結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場損壞調(diào)查數(shù)據(jù)，選取確定了瀝青道面結(jié)構(gòu)設(shè)計控制損壞模式； (2)針對機(jī)場柔性基層瀝青道面結(jié)構(gòu)，通過對比分析各設(shè)計指標(biāo)和損壞預(yù)估方程需考慮的主要參數(shù)(包括：道面材料、結(jié)構(gòu)組合、飛機(jī)荷載和周圍環(huán)境)，從瀝青道面材料與結(jié)構(gòu)組合的角度，以國外設(shè)計方法為基礎(chǔ)，分析并選取了柔性基層瀝青道面結(jié)構(gòu)的設(shè)計指標(biāo)及相關(guān)損壞預(yù)估模型； (3)針對半剛性基層瀝青道面，分析了國際現(xiàn)有設(shè)計理論中存在的問題，

4、借鑒公路半剛性基層瀝青路面的研究成果和日本關(guān)西機(jī)場半剛性基層瀝青道面結(jié)構(gòu)的足尺試驗數(shù)據(jù)，提出了機(jī)場瀝青道面瀝青層永久變形的修正預(yù)估模型，并建立了完整的半剛性基層瀝青道面結(jié)構(gòu)設(shè)計指標(biāo)體系； (4)綜合對比經(jīng)驗法和力學(xué)-經(jīng)驗法兩類設(shè)計方法的優(yōu)勢及其局限性，探討了各設(shè)計方法及我國現(xiàn)行機(jī)場瀝青道面設(shè)計規(guī)范中存在的主要問題，由此嘗試建立了機(jī)場瀝青道面設(shè)計方法新體系，并針對兩種典型的瀝青道面結(jié)構(gòu)形式，分別提出了具體的設(shè)計流程以及詳細(xì)的設(shè)計步

5、驟； (5)基于“地基-道面結(jié)構(gòu)-飛機(jī)輪載”的相互作用，構(gòu)建瀝青道面結(jié)構(gòu)響應(yīng)的三維數(shù)值分析模型，重點研究了典型的道面結(jié)構(gòu)組合、材料參數(shù)和代表性飛機(jī)荷載作用下瀝青道面結(jié)構(gòu)的力學(xué)響應(yīng)規(guī)律和參數(shù)敏感性，從而為瀝青道面結(jié)構(gòu)設(shè)計新方法的建立與應(yīng)用提供了一種有效的技術(shù)分析手段； (6)以上海市浦東國際機(jī)場第一條跑道2004-2006年的年平均交通量為例，分別采用本文改進(jìn)的設(shè)計方法、我國規(guī)范設(shè)計方法以及美國FAA的彈性層狀體系設(shè)計方法