[发明专利]一种飞机荷载和水泥混凝土道面特性的交通量换算方法

说明书

技术领域

本发明涉及水泥混凝土道面结构设计技术领域，尤其涉及一种飞机荷载和水泥混凝土道面特性的交通量换算方法。

背景技术

目前，国内外机场水泥混凝土交通量换算方法主要有美国联邦航空局(FAA)、国际民航组织的方法。这些方法在进行不同飞机之间的交通量换算时，在交通量换算公式中只有飞机荷载特性的参数，没有道面结构的参数，即只考虑了飞机荷载特性对交通量的作用，没有考虑水泥混凝土道面结构参数对交通量的作用，结果是：采用不同飞机作为设计飞机进行交通量换算时，计算出的道面板厚度是不一样的。由此无法判定计算结果的正确性，也不符合交通量换算原则中对于某一交通组合，不论以何种飞机作为设计飞机，进行飞机的交通量换算，由换算所得到的设计飞机作用次数计算出的道面结构厚度是相同所做的规定。因此，是一种不准确的交通量换算方法。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种飞机荷载和水泥混凝土道面特性的交通量换算方法，解决在某一交通量组合时，采用不同飞机作为设计飞机进行飞机之间的交通量换算，由换算所得到设计飞机的交通量进行道面板厚度计算时导致板厚不一致的问题，保证交通换算符合交通量换算原则和换算结果的正确性。

为实现上述目的，本发明提供了一种飞机荷载和水泥混凝土道面特性的交通量换算方法，包括以下步骤：

步骤1、飞机荷载应力σ_p的确定，进而确定拟换算飞机荷载应力σ_p1，以及设计飞机荷载应力σ_p2；

步骤2、水泥混凝土道面板疲劳方程确定，进而确定拟换算飞机作用下的水泥混凝土道面板疲劳方程，以及设计飞机作用下的水泥混凝土道面板疲劳方程；

步骤3、交通量换算公式的确定。

进一步地，所述步骤1具体为：

飞机起落架荷载在道面板纵缝边缘中点可以用下面公式进行计算：

单轮起落架：

K＝1 (2)

双轮起落架:

双轮双轴起落架

式中：σ_p—最大荷载应力，MPa；

h—面层板厚度，m；

r—荷载圆半径，m；

p—考虑动力影响后一个机轮上的荷载，kN；

q—胎压，MPa；

T_w—接缝传荷系数，当荷载作用在纵缝边缘时，为纵缝传荷系数T_wx；

E_c—水泥混凝土弹性模量，MPa；

E_t—基层顶面当量回弹模量，MPa；

R₁—双轮荷载的轮距，m；

R₂—双轴双轮荷载的轴距，m；

K—荷载圆半径修正系数；

拟换算飞机主起落架产生的荷载应力σ_p1为：

式中：K₁—拟换算飞机的荷载圆半径修正系数，按拟换算飞机主起落架的构型选择式(2)、(3)和(4)中的一个进行计算；

q₁、r₁—拟换算飞机主起落架荷载圆胎压(MPa)和荷载圆半径(m)；

设计飞机主起落架产生的荷载应力σ_p2为：

式中：K₂—设计飞机的荷载圆半径修正系数，按设计飞机主起落架的构型选择式(2)、(3)和(4)中的一个进行计算；

q₂、r₂—设计飞机主起落架荷载圆胎压(MPa)和荷载圆半径(m)。

进一步地，所述步骤2具体为：

考虑飞机荷载和温度共同作用下的水泥混凝土道面板的疲劳应力，当考虑荷载与温度共同作用时，疲劳方程需要采用双应力的疲劳方程，即考虑荷载和温度的作用，其疲劳方程形式为：

式中：σ_p—飞机荷载作用在道面板纵缝边缘中点产生的最大应力，MPa；

σ_tr—道面板纵缝边缘中点温度翘曲疲劳应力，MPa；

N—荷载重复作用次数；

f_r—水泥混凝土的设计弯拉强度，MPa；

a,b—回归系数；