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机场复合道面剩余寿命预估方法

周正峰 凌建明 袁捷

周正峰, 凌建明, 袁捷. 机场复合道面剩余寿命预估方法[J]. 交通运输工程学报, 2007, 7(6): 50-54.
引用本文: 周正峰, 凌建明, 袁捷. 机场复合道面剩余寿命预估方法[J]. 交通运输工程学报, 2007, 7(6): 50-54.
ZHOU Zheng-feng, LING Jian-ming, YUAN Jie. Prediction methods of remaining life for composite pavement of airport[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2007, 7(6): 50-54.
Citation: ZHOU Zheng-feng, LING Jian-ming, YUAN Jie. Prediction methods of remaining life for composite pavement of airport[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2007, 7(6): 50-54.

机场复合道面剩余寿命预估方法

基金项目: 

高等学校博士学科点专项科研基金项目 20050247009

详细信息
    作者简介:

    周正峰(1981-), 男, 湖北荆州人, 同济大学工学博士研究生, 从事机场工程研究

    凌建明(1966-), 男, 浙江湖州人, 同济大学教授, 工学博士

  • 中图分类号: U416.224

Prediction methods of remaining life for composite pavement of airport

More Information
    Author Bio:

    Zhou Zheng-feng(1981-), male, doctoral student of engineering, +86-21-69589838, zhouzf126@126.com

    Ling Jian-ming(1966-), male, EngD, professor, +86-21-69583005, jmling01@yahoo.com.cn

  • 摘要: 分别运用美国联邦航空局(FAA)基于弹性层状体系理论的道面设计方法(LEDFAA)、中国民用机场水泥混凝土道面设计方法(APDMC)与PCI衰变模型, 建立了复合道面剩余寿命的预估方法, 比较了3种方法的预估结果及其适用性。计算结果表明: 3种预估方法确定的剩余寿命较为接近, 最大偏差为3.2 a, 最小偏差仅为0.1 a, 引起偏差的原因在于不同预估模型采用的控制指标不同。基于LEDFAA设计方法的预估结果对土基模量很敏感, 基于APDMC设计方法的预估结果对混凝土的弯拉强度非常敏感, 而PCI能够全面地反映道面的使用性能, 因此, 在有足够历史数据的条件下, 采用PCI衰变模型预估道面的剩余寿命。

     

  • 图  1  预估流程

    Figure  1.  Prediction flow

    图  2  道面结构

    Figure  2.  Pavement structure

    图  3  道面结构简化

    Figure  3.  Simplified pavement structure

    图  4  弯沉对比

    Figure  4.  Comparison of deflections

    图  5  PCI对比

    Figure  5.  PCI comparison

    图  6  应力计算点位置

    Figure  6.  Location of stress calculation point

    表  1  年平均交通量

    Table  1.   Annual mean traffic volumes

    机型 预测年平均起降架次 机型 预测年平均起降架次
    A320 31 697 B767-200 5 994
    A300-600 5 886 B777-200 3 024
    A330 1 242 B737-800 1 134
    A340-500/600 216 MD-82/88 4 734
    B737-700 87 766 MD-90-30 8 928
    B757 16 056 CRJ-200 8 046
    B747-200 1 602 Y-8 2 412
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    表  2  各结构层的厚度折减

    Table  2.   Thickness correction of each structure layer

    结构层 原始厚度/cm 折减系数 折减后厚度/cm
    2005年加铺层 7.0 1.00 7.0
    1998年加铺层 7.5 0.80 6.0
    1991年加铺层 14.0 0.75 10.5
    原水泥混凝土 43.0 0.70 30.1
    块石 25.0 1.00 25.0
    注: 1998年加铺工程中对跑道荷载作用范围内的基础实施了注浆加固, 故块石厚度不予折减。
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    表  3  弹性模量和泊松比

    Table  3.   Elastic moduli of elasticity and Poisson's ratios

    结构层 2005年、1998年沥青混凝土 1991年沥青混凝土 水泥混凝土 块石 土基
    弹性模量/MPa 1 385 981 27 600 280 25
    泊松比 0.35 0.35 0.15 0.35 0.40
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    表  4  剩余寿命预估结果

    Table  4.   Prediction result of remaining life

    计算飞机 A300-600
    当量计算飞机年运行架次Ns 40 912
    计算飞机轮印长度Lt/cm 53.88
    计算飞机轮印宽度Wt/cm 32.33
    跑道通行宽度T/m 11.4
    当量计算飞机年作用次数Ys 3 481
    混凝土板底最大弯拉应力frm/MPa A点 3.327
    B点 3.122
    C点 3.362
    混凝土弯拉强度fcm/MPa 5.5
    计算飞机剩余累计作用次数Ne(C点) 22 125
    道面剩余寿命y/a 6.4
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出版历程
  • 收稿日期:  2007-04-12
  • 刊出日期:  2007-12-25

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