交通运输工程学报

2026年第26卷第8期封面与目录

2026-08-28

交通运输工程学报. 2026 26(8): -.

飞机滑跑激振和着陆冲击的动载预估模型

凌建明, 王增逸, 刘诗福, 岑业波 — 2026-08-28

凌建明, 王增逸, 刘诗福, 岑业波为准确预估飞机对机场跑道的动载作用，本文利用ADAMS/Aircraft建立了7种代表性民用机型的全机足尺虚拟样机模型；开展飞机多态地面运动仿真，包括起飞阶段在不同滑跑速度、跑道平整度条件下的滑跑激振，降落阶段在不同下沉速度、仰角下的着陆冲击；计算得到不同工况下的动载系数，并揭示了多因素的影响规律；通过力学推导和回归分析建立动载系数预估模型，以滑跑激振动载系数的平均值和3倍标准差之和作为上限值，分析了滑跑激振和着陆冲击的最不利情况。研究结果表明：飞机滑跑激振的动载系数服从正态分布，平均值随滑跑速度增大而减小，标准差随平整度和滑跑速度的增大而增大，动载系数平均值和标准差预估模型的拟合精度分别高于0.997和0.948；最不利情况下的飞机敏感速度和最大动载系数随平整度劣化程度加剧而增加，在升力和跑道不平整共同作用下，飞机滑跑时的最大动载大于静载；飞机着陆冲击的动载系数峰值随下沉速度增大而显著增大，随仰角增大而略有减小，着陆冲击动载系数峰值预估模型的拟合精度高于0.971；由于飞机最大着陆质量小于最大起飞质量，飞机正常着陆时的最大冲击动载小于起飞滑跑时的最大动载，但飞机接近限制下沉速度时的最大冲击动载高于滑跑最大动载，分析最不利情况时需同时考虑。本文建立的飞机动载预估模型可为跑道设计分析提供更合理的荷载参数。交通运输工程学报. 2026 26(8): 1-19.

基于足尺加速加载试验与有限元模型的机场沥青刻槽道面寿命分析

王强, 卢尚泽, 张润峰, 高艺霞, 花莺菡 — 2026-08-28

王强, 卢尚泽, 张润峰, 高艺霞, 花莺菡相较于水泥混凝土道面，沥青道面刻槽在中国机场应用尚不广泛，且缺乏系统的检测评估技术与寿命演化规律研究。针对上述问题，本文依托足尺加速加载试验，开展沥青道面矩形刻槽与梯形刻槽的变形对比研究。采用高精度数据采集系统与扫描叠加算法，有效消除激光扫描盲区，获得了连续可靠的刻槽形态演变数据；基于试验数据分析，建立了考虑沥青材料黏塑性本构关系的数值模型，提出了刻槽形态随加载次数增加的稳态衰减斜率方程。研究结果表明：在相同荷载条件下，梯形刻槽道面的使用寿命约比矩形刻槽长25%，表现出显著的抗变形优势；在初始加载阶段，刻槽产生的初始变形约为总变形量的1/3，表明早期结构承载对刻槽形态衰减具有重要影响；结合机场道面结构设计软件计算的结构寿命结果，对比刻槽变形数据表明，沥青刻槽寿命显著低于道面结构寿命，刻槽性能成为限制道面服役性能的重要因素；建议在施工阶段适当增加刻槽深度盈余量，并加强刻槽修复与养护技术研究，以延长沥青道面刻槽使用寿命。本研究通过揭示典型刻槽形式的力学响应与寿命差异，为沥青道面刻槽结构优化设计、施工控制及养护决策提供了理论依据和工程参考。交通运输工程学报. 2026 26(8): 20-32.

基于近场动力学的飞机着陆冲击下机场刚性道面损伤萌生分析

刘诗福, 赵家福, 侯天新, 凌建明 — 2026-08-28

刘诗福, 赵家福, 侯天新, 凌建明针对飞机着陆冲击引发的机场刚性道面损伤萌生问题，基于近场动力学（PD）理论，构建了可模拟混凝土板裂纹自发起裂与扩展的机场刚性道面PD模型；结合键型近场动力学与Hertz接触理论能量等效思想，建立轮胎-道面局部冲击接触模型，表征了轮胎与道面之间的非线性接触作用；通过Kalthoff-Winkler动态断裂试验和L形混凝土板断裂模型对所建模型进行了验证。研究结果表明：模拟得到的裂纹起裂角度（67.4°）及断裂路径与经典试验结果较为一致，验证了模型在动态断裂和混凝土准脆性断裂问题中的适用性；基于该模型，进一步分析了不同垂向下沉速度和板厚条件下机场刚性道面的损伤萌生规律，在较低垂向下沉速度（0.8 m·s^-1）下，冲击效应主要局限于接触区附近，随着速度提高，板底拉伸集中显著增强，高伸长率区域逐渐扩展并形成潜在微裂纹成核带，当垂向下沉速度增至1.2 m·s^-1时，键断裂比例最高可达9.6%；增加板厚可提高道面板抗弯刚度，降低板底高伸长率键比例，从而削弱冲击作用下的板底拉伸集中；PD模型能够较好反映冲击作用下板底裂纹由中心向多方向扩展的趋势；单次冲击虽未形成贯通裂缝，但较高垂向速度下板底已出现潜在微损伤区，可能在重复冲击疲劳荷载作用下进一步演化为宏观裂纹。本文模型无需预设裂缝路径，可为机场道面接地区损伤识别、风险预警及预防性养护决策提供参考。交通运输工程学报. 2026 26(8): 33-45.

高频强冲击荷载下机场道面结构损伤演化与应力缓释机制

胡哲, 赵晓康, 王子诺, 张久鹏, 王少博, 裴建中 — 2026-08-28

胡哲, 赵晓康, 王子诺, 张久鹏, 王少博, 裴建中针对飞机起降对机场刚性道面造成的累积损伤问题，提出增设水泥沥青（CA）砂浆应力缓释层，以提升其抗冲击性能。以B737-800机型为例，基于ABAQUS建立机场刚性道面三维有限元模型，结合混凝土塑性损伤理论，采用Vexternaldb和Vdload子程序实现随机冲击荷载工况的模拟，系统分析了道面板抗弯拉强度与厚度、缓释层厚度、飞机垂直下沉速度及作用位置等因素对道面损伤的影响规律，揭示了重复冲击下道面的损伤演化规律及缓释层的减损机制。研究结果表明：重复冲击作用下，道面损伤以受拉为主，受压损伤影响较小，提高混凝土抗弯拉强度与板厚可在一定程度上延缓初期损伤，但难以有效抵抗重复冲击引起的损伤累积；设置CA砂浆应力缓释层后，早期损伤发展显著减缓，黏性耗散能降低90%以上；硬着陆工况下，缓释层厚度由2 cm增至6 cm时，塑性耗散能可降低95%，但1~2 cm过薄的缓释层易先于道面板发生受拉破坏，综合建议缓释层厚度取3~4 cm为宜，该推荐值基于当前模型参数及界面理想黏结条件下所得；飞机垂直下沉速度对能量耗散影响显著，增设缓释层后，道面板刚度退化程度与速率显著降低。缓释层在抑制损伤累积、降低能量耗散及延缓刚度退化方面具有良好效果，可为高抗冲击性能机场道面结构设计提供理论依据与技术参考。交通运输工程学报. 2026 26(8): 46-60.

级配粗粒土机场道基累积塑性应变特征及预估模型

李冬雪, 孟晓慧, 钟杰, 李聪 — 2026-08-28

李冬雪, 孟晓慧, 钟杰, 李聪为揭示颗粒级配、应力状态与湿度条件耦合作用下粗粒土道基累积塑性变形演化规律，解决机场道基长期循环荷载下不均匀沉降问题，采用分形维数单指标替代传统双指标表征粗粒土级配，基于Talbot分形级配方程确定粗粒土最优级配区间，并选取4组典型级配开展重复加载三轴试验，系统研究了级配、循环动荷载及干湿循环作用对压实粗粒土累积塑性应变的影响规律；通过对比典型累积变形预估模型，筛选出适用于粗粒土道基填料的基础模型，分析模型拟合参数与分形维数、循环应力比、湿度状态的统计关联，提出可同时考虑三者耦合影响的修正预估模型并验证精度。研究结果表明：循环应力比对累积塑性应变发展具有显著控制作用，将偏应力与围压的比值控制在较低水平(不大于1.23)可有效抑制累积塑性变形发展；随分形维数增大，累积塑性应变呈先减小后增大的趋势，当粗粒土达到最大干密度(分形维数为2.49)时，其累积塑性应变最小；干湿循环作用显著加剧了粗粒土的塑性变形，当循环次数大于7时，土体变形由塑性安定阶段过渡至塑性蠕变阶段；基于Monismith模型构建的修正预估模型，对不同循环应力比、分形维数及湿度条件下粗粒土道基的累积塑性应变具有良好预测效果。研究成果可为机场道基变形控制、级配优化、长期服役安全评价提供理论依据与技术支撑。交通运输工程学报. 2026 26(8): 61-72.

高铁与飞机动载作用下隧道-道基结构动力响应特性

李飞龙, 姜昌山, 杨山, 孟宪锋 — 2026-08-28

李飞龙, 姜昌山, 杨山, 孟宪锋为研究高铁隧道下穿机场飞行区时飞机与列车耦合动载下的响应特性，以渝昆高铁下穿昆明长水机场为背景，采用ABAQUS建立“隧道-道面-围岩-道基”三维精细化有限元模型，通过ABAQUS表格函数施加CRH380列车交会振动荷载，并采用Fortran编写DLOAD子程序模拟A380-800飞机滑行荷载，基于Newmark-β法求解动力方程，系统对比了飞机滑行、列车振动及两者耦合3种工况下结构与道基的响应特性；通过在道基不同深度与隧道衬砌特征部位布置监测点，获取了动峰值位移、竖向动应力、动加速度及衬砌内力等响应规律。研究结果表明：耦合动荷载作用下隧道拱顶上方道基竖向位移呈“倒锅底形”分布，瞬态峰值达48.33 mm，并随深度呈线性衰减；耦合效应显著扩大动力影响范围，按动应力为自重应力10%的标准，影响深度增至31.53 m，是飞机滑行荷载时的2.93倍；按加速度0.1 m·s^-2阈值的隧底围岩影响深度为22.2 m，为列车振动荷载时的1.28倍；道基加速度响应具有空间异质性，上部道基近似线性衰减，影响深度小于24.2 m，隧底围岩则呈指数衰减；衬砌位移主要由列车振动控制，飞机滑行荷载的附加影响可忽略；耦合工况下拱脚动拉应力为530 kPa，远低于材料强度，衬砌全断面最小安全系数达720.62，安全储备充足。研究提出了峰值加速度为0.1 m·s^-2与动应力为10%自重应力的双重阈值控制标准，建立的耦合分析方法可为空铁联运枢纽下穿工程的振动安全评估与设计优化提供理论依据。交通运输工程学报. 2026 26(8): 73-87.

面向飞机重载的机场聚氨酯混凝土道面加铺及其适用性

徐凌, 赵咨沣, 刘诗福, 王书易, 肖飞鹏, 赖元文 — 2026-08-28

徐凌, 赵咨沣, 刘诗福, 王书易, 肖飞鹏, 赖元文为有效延缓机场沥青加铺道面的轮辙和修补水泥道面的表面损害，开展了基于聚氨酯混凝土的机场道面加铺技术及其适用性研究。通过不同养生温度下的力学性能测试，评估了不同时序下的热固特性与不停航施工潜力；基于CT扫描定量分析了聚氨酯混凝土复合试件的孔隙分布特征；联合光纤光栅传感器布设，开展了基于MLS66的70万次全尺寸加速加载试验；通过车辙曲线采集、表面与层间性能测试，分析了聚氨酯混凝土道面车辙变形产生机理与层间破坏模式。研究结果表明：提升养生温度显著加快了聚氨酯胶结料固化速率与混凝土强度形成效率；聚氨酯混凝土具备小体积、高密度的孔隙特征及更优的孔隙球度与紧密度；经70万次轮碾后，聚氨酯胶结料刚性骨架与弹性胶结体系呈现独特的“W”形车辙变形，其高弹性与高交联密度使荷载侧向传递并触发回弹效应；相比纵向应变，其横向应变对车轮载荷更敏感，左右轮车辙直接影响面积分别达963 mm²和771 mm²；其抗滑性能与宏观纹理保留良好，界面黏结强度优于水泥混凝土自身抗剪强度。基于全尺寸加速加载试验的聚氨酯混凝土道面车辙形成机理与动态力学响应特征分析，可为机场道面加铺与不停航施工提供技术支撑。交通运输工程学报. 2026 26(8): 88-101.

面向机场道面的废轮胎裂解炭黑胶团改性再生沥青机理与性能

田雨, 覃彦凯, 赵海东, 巫昱宸, 付智勇, 王俊哲, 韩宗儒, 凌建明 — 2026-08-28

田雨, 覃彦凯, 赵海东, 巫昱宸, 付智勇, 王俊哲, 韩宗儒, 凌建明针对机场道面在高温重载环境下的抗变形需求，以及轮胎裂解固相副产物的高值化利用问题，本文以轮胎胶粉热解残余物为原料制备再生炭黑胶团，并将其用于再生沥青的二次改性；设置基质沥青、短期老化沥青及炭黑改性再生沥青等试验组，采用热重-微分热重分析获取挥发分、碳质残留与灰分信息，并结合红外光谱与透射电镜分别分析再生炭黑胶团的表面官能团组成、颗粒形貌及聚集结构特征；通过动态剪切流变试验与多应力蠕变恢复试验评价改性再生沥青的高温承载稳定性与抗车辙能力。研究结果表明：再生炭黑胶团由碳质骨架、残余有机相与无机灰分构成，可通过界面相互作用与颗粒搭接在沥青基体中构建骨架网络；随再生处理强度提高，胶团结构趋于均质致密，无机残留呈现类填料增强效应；流变测试显示在45 ℃~64 ℃范围内，220炭胶沥青相较于多数对比组表现出较高模量和较低相位角，说明其弹性响应与抗变形能力同步提升；在0.1、3.2 kPa应力水平下，该沥青不可恢复蠕变柔量分别为3.04、3.28 kPa^-1，恢复率分别为22.67%、13.60%，显示出较低的应力敏感性，表明其高温性能改善主要与结构网络的约束作用有关，并能够在重载循环条件下保持稳定。本文提出的基于热解副产固相的结构型改性策略，可为提升重载道面高温稳定性提供理论支撑与应用依据。交通运输工程学报. 2026 26(8): 102-115.

基于纹理重塑的机场道面MMA基抗滑涂层配方设计与性能评价

王明, 李嘉怡, 程怀磊, 植隽彦, 林长安 — 2026-08-28

王明, 李嘉怡, 程怀磊, 植隽彦, 林长安以纹理重塑为目标，主要采用甲基丙烯酸甲酯(MMA)、2种固化剂以及石英砂、碳化硅、棕刚玉3种优质骨料，设计了4种用于水泥混凝土道面的MMA基修复涂层。该涂层由界面层和功能层双层组成，界面层的质量比MMA∶粉状过氧化苯甲酰(BPO)为25∶1，性能层MMA∶粉状BPO∶液体固化剂∶骨料为100∶1∶3.3∶30；从纹理重塑状态、界面粘结强度、抗冻耐久性对MMA基修复涂层进行了性能评价。研究结果表明：在纹理重塑状态方面，与无涂层试样(混凝土拉毛纹理)相比，MMA涂层的纹理高度、均值断面深度以及斜率谱密度(特征波长为0.1 mm)分别提升3、7.5、23倍；添加MMA涂层后，混凝土基准板BPN值增大约1倍，且其与均值断面深度(MPD)相关性良好(R²=0.85)，这证明了不同测试尺度抗滑性能表征结果的一致性；在界面粘接强度方面，4种MMA基涂层的3、24 h拉拔强度分别集中在3.47~4.46、3.70~4.76 MPa，说明MMA涂层不但固化速度快且与混凝土界面粘接性能优异，这源于MMA与混凝土界面交互的物理嵌锁行为、化学键合作用和环境适应机制；在抗冻耐久性方面，经150次冻融循环，无涂层试样出现了大面积露骨现象，而MMA基涂层试样经300次冻融循环后，涂层脱落面积仍小于1%，且混凝土试样表观状态完好，说明了涂层抗冻防护性良好。可见，本研究设计的MMA基涂层具有丰富的纹理构造、优异的界面粘接性能以及良好的冻融防护能力，为水泥混凝土道面的抗滑修复、韧性提升技术研究提供新材料储备与思路借鉴。交通运输工程学报. 2026 26(8): 116-128.

基于纹理特征数据的机场道面沥青加铺层间黏结强度预测方法

邢琛, 惠冰, 杜潇逸, 马新岩, 汪海年 — 2026-08-28

邢琛, 惠冰, 杜潇逸, 马新岩, 汪海年为精准预测“白改黑”机场道面层间黏结强度并揭示界面纹理特征与其的关联机制，本研究制备了16种界面处治工况的旧混凝土面板，通过三维激光检测技术提取界面的几何、波谱和分形指标，建立涵盖几何幅值-尺度分布-结构复杂度的纹理多元表征指标体系；加铺沥青混合料形成“白改黑”复合试件后在3种试验温度下进行剪切试验，构建基于多元纹理数据驱动的剪切强度标准化数据集；基于多层感知机(MLP)和极限梯度提升(XGBoost)建立了集成机器学习模型，并提出改进浣熊优化算法(ICOA)实现超参数寻优；最后利用SHAP分析量化各特征参数对预测结果的贡献。研究结果表明：铣刨深度为6~10 mm时，在50 ℃条件下强度仍可维持在0.65 MPa，相比于铣刨深度为4~6 mm时提升了67.9%~69.5%，可显著提升机场高温抗剪能力；ICOA-MLP-XGBoost模型相比其他模型，其决定系数提升了6.1%~10.9%，平均绝对误差降低了35.8%~46.9%，表现出更优越的预测精度和泛化能力，且具有更好的泛化性能和工程稳定性；SHAP分析表明，平均纹理深度、谱熵和分形维数是影响剪切强度的主要因素，鉴于机场道面高胎压重载、低速工况下剪应力集中，建议以6.0~8.0 mm铣刨深度对界面进行处治以达到这3个指标的高SHAP贡献区域。本研究为“白改黑”机场道面层间性能预测提供了高精度、可解释的数据驱动方法，可指导界面处治方案优化与道面耐久性提升。交通运输工程学报. 2026 26(8): 129-146.

界面处治技术对机场薄层罩面层间剪切性能影响分析

赵海东, 田雨, 王俊哲, 杜浩, 周梦然, 韩宗儒, 凌建明 — 2026-08-28

赵海东, 田雨, 王俊哲, 杜浩, 周梦然, 韩宗儒, 凌建明为定量分析5种典型界面处治技术（凿毛、刻槽、SBR界面剂、SBR界面剂+凿毛、SBR界面剂+刻槽）对机场水泥混凝土薄层罩面层间剪切性能的影响，基于室内剪切试验标定不同处治技术的层间本构参数，构建了考虑层间黏结-滑移-摩擦行为的飞机-道面三维动力有限元模型；基于该模型，提出了以层间滑移作为损伤界限的黏结强度储备系数和容许滑移系数，用于定量分析单次飞机动载作用下的层间剪切力学行为。结果表明：层间剪切临界荷位主要由主起落架轮迹控制，在各参数组合下稳定集中于轮迹入板/出板的板边区域；在高罩面层模量与强动载效应等不利工况下，无处治与仅采用单独处治（刻槽、凿毛、SBR界面剂）的罩面层间会在单次飞机动载作用下进入软化损伤阶段，而采用复合处治的罩面层间仍处于内聚力黏结阶段，表明复合处治技术通过增强层间黏结强度与有效控制层间滑移，提升了罩面层间的抗剪损伤能力。建议机场薄层罩面优先采用SBR界面剂与凿毛/刻槽相结合的复合处治技术，并将板边轮迹区作为日常巡检与风险管控的重点部位。交通运输工程学报. 2026 26(8): 147-158.

区域互谱-XGBoost融合的刚性道面支承劣化识别方法

赵鸿铎, 彭科迪, 曾孟源, 成可, 高达辰 — 2026-08-28

赵鸿铎, 彭科迪, 曾孟源, 成可, 高达辰针对机场刚性道面板底支承劣化识别中传统动力学指标鲁棒性不足及纯数据驱动模型物理可解释性差、易过拟合的问题，提出了一种数据-物理融合的识别方法。通过理论推导明确了互功率谱密度（简称互谱）与道面支承状态的相关性，并面向分布式振动感知提出了区域互谱；区域互谱与XGBoost结合建立了数据物理融合方法，分步识别支承劣化板块及其具体位置；通过对比物理指标法、PCA-SVM数据驱动法及本融合方法在2个试验场景下的表现，验证了其有效性。分析结果表明：区域互谱综合反映了结构振型、频率、阻尼比对道面支承状况的影响，且加载点对支承异常的敏感性显著高于互谱计算点；在识别性能上，物理指标法的平均准确率（83.35%）和召回率（50%）最低；数据驱动方法虽准确率达90.75%，但实际数据可分性较弱且特征冗余（7~14个）；数据-物理融合方法表现最优，准确率提升至91.65%，召回率达77.5%，特征维度大幅降至3~5个，特征对应于区域互谱对支承状态的敏感频段，物理可解释性强。研究为刚性道面支承劣化识别提供了一种将物理信息与数据特征结合的方法，在改进既有物理指标的同时，也为人工智能方法在道面结构异常识别的应用提供了可能的途径。交通运输工程学报. 2026 26(8): 159-174.

基于实测数据的机场水泥混凝土道面承载能力ACR-PCR评价分析

马鲁宽, 李杰, 袁捷, 姜昌山, 史超, 王顺杰 — 2026-08-28

马鲁宽, 李杰, 袁捷, 姜昌山, 史超, 王顺杰为深入研究机场水泥混凝土道面承载能力的飞机分类等级-道面分类等级（ACR-PCR）评价方法，结合中国运输机场道面强度报告更新工作，基于中国民用航空局-道面分类等级评价软件（CAAC-PCR）及相应参数获取原则与方法，构建了覆盖中国运输机场水泥混凝土道面的ACR-PCR评价数据库；选取近20年建成投用的190条跑道数据作为分析样本，对其结构参数分布特征进行了统计分析；在此基础上，重点分析了PCR受结构参数影响的敏感性及变化规律，探讨了交通量和机型组合等交通参数对其的影响，并统计了其分布特征，进而对比分析了ACR-PCR与飞机分类号-道面分类号（ACN-PCN）2种评价方法。研究结果表明：面层厚度与抗弯拉强度是PCR最敏感的参数，基层参数次之，道基参数整体影响相对较小；PCR随交通量增长呈下降趋势，且降幅逐渐趋缓，其数值取决于机型组合中ACR最大机型及机型组合作用下的道面最大疲劳累积损伤因子；就中国机场水泥混凝土道面而言，随着飞行区等级由4C、4D提升至4E、4F，PCR的最大值总体接近，而最小值、中位数和平均值依次增大，且B类道基强度下的道面PCR整体略高于A类道基强度；与ACN-PCN评价方法相比，ACR-PCR能更灵敏地反映道面结构疲劳累积效应，评价结果更为保守，但二者在限载机型判别上具有一致性。交通运输工程学报. 2026 26(8): 175-189.

基于CNN-xLSTM-Attention的机场跑道性能衰变预测模型

何印章, 李怡林, 赵晓康, 张久鹏, 李岩 — 2026-08-28

何印章, 李怡林, 赵晓康, 张久鹏, 李岩为精准预估复杂工况下机场跑道的性能衰变趋势，基于改进深度学习架构建立了CNN-xLSTM-Attention组合预测模型。利用卷积神经网络提取环境、荷载及结构等多源输入数据的局部特征，通过引入包含sLSTM与mLSTM双分支的xLSTM模型以增强对时序依赖的捕捉能力；结合Attention机制动态聚焦关键时间步与特征变量，并采用贝叶斯优化算法自动搜索关键超参数，构建了高精度的PCI衰变预测框架；采用中国两跑道实测时序数据，涵盖通航时间、降雨量、交通荷载等6类关键指标，计算分析了不同模型的预测精度与泛化能力，并引入SHAP与广义加性模型解析了关键特征的非线性影响机制。研究结果表明：相较于传统LSTM及单一改进模型，CNN-xLSTM-Attention模型具有最优的综合性能，测试集决定系数达到0.922 5，平均绝对百分比误差仅为1.777 8%，有效解决了长序列梯度问题与特征耦合难题；解释性分析发现，通航时间（贡献率为44.8%）与年平均降雨量（贡献率为33.6%）是主导道面状况指数（PCI）衰减的首要因素，交通荷载与温度指标存在显著的阈值效应，而增加面层厚度对延缓衰变具有显著抑制作用。由此可见，建立的道面性能预测模型及其解释性分析方法能够准确捕捉PCI的时序演化规律与关键影响机制，可为机场跑道的分阶段科学养护与运维决策提供可靠的数据支撑。交通运输工程学报. 2026 26(8): 190-201.

基于BIM+智能压实的道基薄弱区分布对道面力学性能影响评价方法

戴轩, 王呈智, 蔡靖, 乔洋, 刘磊 — 2026-08-28

戴轩, 王呈智, 蔡靖, 乔洋, 刘磊为了量化道基压实度空间分布特征及其对道面力学性能的影响，本文对机场智能压实工程进行分析，建立了建筑信息模型(BIM)与智能压实信息融合应用框架，提出了评价道基压实空间分布的压实薄弱综合指数; 通过道基土体加州承载比试验，分析压实计值与道基反应模量的关系; 建立三维有限元数值分析模型，探究压实度空间分布对机场道面力学性能的影响; 最后形成基于BIM模型的智能压实-道面结构力学性能一体化分析方法。研究结果表明：相同压实薄弱区面积比下的薄弱区毗邻度指标可相差2.5倍，压实薄弱综合指数可反映压实通过率、压实薄弱程度、薄弱区空间分布的综合影响，压实薄弱综合指数随压实薄弱区面积比的增加而增大，离散程度也逐步增加; 道基反应模量与压实计值呈幂指数增长关系; 道面弯拉应力最大值随压实薄弱综合指数的增加而增大，且可用三次多项式进行描述; 通过参数化BIM建模、属性信息扩展、可视化编程、智能压实数据与BIM数据融合、BIM-力学模型一体化分析，实现依据智能压实数据、道面结构几何数据及机型荷载数据对运行期道面结构应力与服役寿命进行动态分析，从而提升道基压实水平。研究成果对扩展智能压实数据的价值、实现场道工程智能建造-运维一体化分析具有参考意义。交通运输工程学报. 2026 26(8): 202-216.

雪浆污染下机轮与刻槽道面相互作用

蔡靖, 赵飞, 黄钰岱, 李建平, 陈红燕, 孙得馨 — 2026-08-28

蔡靖, 赵飞, 黄钰岱, 李建平, 陈红燕, 孙得馨为提高飞机在冰雪污染道面的运行安全，基于光滑粒子流算法（SPH）构建了机轮-雪浆污染刻槽道面有限元模型；利用NASA全比例雪浆滑行试验数据及ESDU理论公式验证了模型的可靠性，模拟了空客A320机型在不同滑行速度、雪浆厚度及轮胎磨损程度下的运行状态，对比分析了矩形、梯形、V形3种道面刻槽对轮胎受力及溅雪特性的影响。分析结果表明：梯形刻槽对道面污染物的疏导能力最优，其对轮胎提供的道面支撑力较矩形和V形刻槽最高分别提升8.36%和10.92%，位移阻力最大分别降低12.30%和19.00%；道面刻槽深度显著影响飞机临界危险速度，随着刻槽深度从6 mm减小至0，临界危险速度由73 m·s^-1降低至69 m·s^-1；轮胎溅雪量由大到小呈现V形刻槽、矩形刻槽、梯形刻槽的显著差异，梯形刻槽对轮胎溅雪的抑制作用更优，其在发动机进气道危险区域的溅雪量较V形刻槽减少约23%；轮胎沟槽深度显著影响抗滑性能，当沟槽深度磨损至3 mm（磨损率70%）时，滚动摩擦力较新轮胎下降30%以上，且溅雪量增加33.19%，需及时更换轮胎。研究成果可为机场道面抗滑设计及轮胎维护提供理论依据。交通运输工程学报. 2026 26(8): 217-230.

侧风非均匀积水道面耦合作用下飞机偏出跑道的行为特征

张耀华, 种小雷, 任怡楠, 周则圆 — 2026-08-28

张耀华, 种小雷, 任怡楠, 周则圆建立了侧风与道面非均匀积水耦合动力学模型，分析了侧风气动力矩、积水不平衡阻力矩与前轮纠偏力矩之间的作用关系；构建了基于欧拉-拉格朗日耦合算法与机械系统动力学自动分析的联合仿真体系，实现了从局部轮组滑水作用力识别到整机滑跑偏出响应模拟的跨尺度传递；研究了积水厚度差异、侧风速度及侧风方向对飞机质心轨迹、侧向偏移量和机身偏转角的影响规律，提出了以18.7 m质心侧向偏移量作为A320飞机在45 m宽跑道上发生偏出跑道的安全判据。研究结果表明：在240 km·h^-1速度接地时，10 mm的积水厚度差可造成16 kN的摩阻力差异；6 mm积水厚度差可造成11.6 m最终侧向偏移；道面湿滑放大了侧风的偏出效应，相同侧风条件下湿滑跑道飞机最大偏转角约为干跑道的2.8倍；在侧风与非均匀积水共同作用下，飞机侧向偏移显著增加，并可能在滑跑过程中突破跑道安全限值；非均匀积水通过左右主起落架纵向阻力差诱发偏转力矩，是飞机偏出跑道的重要内在驱动力；侧风主要通过气动侧向力和偏航力矩改变飞机横向运动状态，并在湿滑道面条件下进一步放大偏出效应；当积水力矩与侧风力矩方向相同时，飞机偏转姿态显著增大，当二者作用力方向同向叠加时，飞机轨迹偏离速率明显提高。研究结果可为跑道积水监测、侧风运行限制及着陆滑跑偏出风险评估提供理论依据和数据支撑。交通运输工程学报. 2026 26(8): 231-242.

面向机场除雪集群作业韧性提升的车联网拓扑结构优化

孙恪, 钱钟昊, 于淼, 邢志伟 — 2026-08-28

孙恪, 钱钟昊, 于淼, 邢志伟针对机场除雪集群作业中因通信节点故障导致协同控制失效及作业效能下降的问题，本文提出了一种基于车联网拓扑结构优化与动态队形重构的韧性提升方法。首先，剖析机场除雪作业的动态交互特征，定义了面向任务过程的性能评价指标，并据此构建了除雪集群作业韧性评估模型；其次，为增强通信网络在受损工况下的抗毁性，引入节点度方差作为结构生存性测度指标；在此基础上，建立了车联网拓扑优化的混合整数半正定规划模型，并利用凸松弛技术将该NP难问题分解为基于整数二次规划的度矩阵优化与基于半正定规划的图可行解问题，实现了复杂约束下的高效求解；进一步，针对节点失效后的覆盖断点问题，设计基于重映射的动态紧缩重构策略，通过逻辑拓扑的快速自愈实现物理作业间隙的及时闭合。仿真试验结果表明：所提方法显著提升了系统的故障容错能力；在6节点随机网络试验中，优化后的拓扑结构在50%节点失效的极端工况下仍能维持基本的编队构型功能，系统作业韧性较优化前提升了13.1%；进一步的蒙特卡洛统计与参数敏感性分析表明，节点度方差能够在统计意义上反映网络连通保持能力，车辆横向间距与最小重叠宽度对有效覆盖宽度具有明显影响。研究验证了拓扑优化设计有助于提高机场网联车辆在恶劣环境下的作业韧性。交通运输工程学报. 2026 26(8): 243-258.