原文传递
机场道面惰性点的分析及其在结构检测中的应用研究
| 论文题名： | 机场道面惰性点的分析及其在结构检测中的应用研究 |
| 关键词： | 机场道面;惰性点;结构检测;飞行安全 |
| 摘要： | 在飞机机轮荷载和自然因素的长期作用下，机场道面都会出现各种病害，是飞行安全的隐患。采用落锤式或滚轮式弯沉试验检测道面弯沉，以获得机场道面承载力是主要的道面检测方法。基于惰性点的道面结构检测方法有望将结构多参数的识别简化为少参数或单一参数的识别问题，但相关研究在理论分析、复杂道面结构评价、实验研究等方面均有待深入。 本文通过解析法求解Winkler地基、双参数地基上的无限大（或有边界）单层（或双层）板的弯曲微分方程，从理论上分析道面结构惰性点的存在性。采用有限元方法研究Winkler地基上的单（或双）层道面结构的弯沉盆，分析影响道面结构惰性点的主要因素。利用.NET架构编程和ANSYS二次开发技术等建立双层道面结构惰性点参数的回归公式，以研究基于惰性点的双层道面结构参数获取方法。最后，将上述方法应用于华东某机场道面现场检测试验，并建立基于GIS的机场刚性道面结构健康检测系统。主要结论如下： （1）通过高斯—勒让德数值积分和.NET编程求解了Winkler地基和双参数地基上受圆形均布荷载作用的无限大板、矩形均布荷载作用的自由边界条件下矩形板弯曲微分方程，从理论上证明这些道面结构存在一个仅受地基反应模量影响，而不受面层弹性模量影响的惰性点。 （2）有限元分析表明，Winkler地基上的单（或双）层道面结构存在惰性点。针对不同的道面结构力学模型，惰性点参数受地基反应模量、面板尺寸、基层弹性模量、检测荷载移动速度等影响较大，受面层板密度、面层板泊松比、基层结合方式、地基阻尼等因素影响较小。 （3）较系统地提出了通过惰性点参数获得机场道面结构地基反应模量的方法，依据实测弯沉的拟合曲线、惰性点参数与地基反应模量和面板厚度间的回归公式确定了选取惰性点距离迭代初始值的方法。 （4）将上述分析方法应用于华东某机场道面现场检测试验中，检测结果与商用 TJBACK分析软件分析结果一致，表明通过基于惰性点的机场道面结构检测方法可行。进一步，将 GIS技术和基于惰性点的参数识别方法相结合实现了机场跑道的健康检测。 |
| 作者： | 刘锋 |
| 专业： | 固体力学 |
| 导师： | 孙明清 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
