检索结果-南通市图书馆

作者：丁丛丛中国民航大学

学位级别：硕士

滑行道桥的力学性能表现与机场的运营效率及安全密切相关。伴随民航业的兴起,目前我国机场已建成滑行道桥60余座,在飞机荷载长期反复所用下,桥梁结构不可避免的会出现不同程度的老化与损伤,使得滑行道桥在运营中存在一定的安全隐患。因... 详细信息

滑行道桥的力学性能表现与机场的运营效率及安全密切相关。伴随民航业的兴起,目前我国机场已建成滑行道桥60余座,在飞机荷载长期反复所用下,桥梁结构不可避免的会出现不同程度的老化与损伤,使得滑行道桥在运营中存在一定的安全隐患。因此,如何快速识别滑行道桥结构的疲劳损伤,并有效评估其使用寿命,对现有滑行道桥的安全运营至关重要。为此,本文基于疲劳损伤理论,采用现场试验、数值模拟和模型试验方法,开展了飞机荷载作用下的滑行道桥动力响应规律分析,滑行道桥疲劳损伤识别及寿命研究,为在役滑行道桥的诊断技术提供理论支持,同时为未来新建滑行道桥的优化设计提供新的思路。具体研究内容如下:1.采用MATLAB模拟得到了不同桥面等级下的滑行道桥不平整度曲线,为研究桥面不平整度影响下的滑行道桥动力响应规律提供数据支撑。2.基于某滑行道桥现场试验,借助ABAQUS有限元软件建立了滑行道桥有限元模型,研究了桥梁跨度、跨数、不平整度、抗弯刚度等桥梁参数,以及飞机滑行速度、主起落架轴重以及主起落架构型等飞机荷载特性对滑行道桥动力响应的影响规律,为滑行道桥的优化设计与运营维护提供了参考依据。3.借助有限元模型,通过在简支箱梁滑行道桥横桥方向不同位置处设置不同程度的损伤工况,并选取固有频率、位移模态与应变模态指标对滑行道桥的损伤位置与程度进行识别评估与对比分析,得到了损伤程度与应变模态差指标的定量关系。结果表明,选取应变模态差与固有频率指标相结合的方法开展滑行道桥的损伤评估,识别结果较为准确。4.采用有限元方法研究了飞机作用次数增长、钢筋锈蚀以及刚度退化对桥面板疲劳寿命的影响。并结合模型试验对比分析了不同截面形式钢筋混凝土梁的疲劳寿命,为滑行道桥的优化设计与延长使用寿命提供了参考依据。

关键词：滑行道桥动力响应应变模态损伤评估疲劳寿命

保温隔热技术在多年冻土区场道地基中的应用研究

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保温隔热技术在多年冻土区场道地基中的应用研究

作者：韩卓中国民航大学

学位级别：硕士

保温隔热技术是多年冻土区工程建设中处治冻土地基冻胀、融沉及冻土退化问题的主要措施之一,主要通过在冻土路基内埋设导热性能差的保温隔热材料来减少土层上部往下传递的热量,以此来保护下方多年冻土的热稳定性。目前这种方法在我国多... 详细信息

保温隔热技术是多年冻土区工程建设中处治冻土地基冻胀、融沉及冻土退化问题的主要措施之一,主要通过在冻土路基内埋设导热性能差的保温隔热材料来减少土层上部往下传递的热量,以此来保护下方多年冻土的热稳定性。目前这种方法在我国多年冻土区公路及铁路路基工程中已经得到了成功应用,但在我国多年冻土区机场场道地基中的应用研究尚属空白。虽然国外在应用保温隔热技术修建多年冻土机场跑道中取得了一些成功经验,但高纬度、高海拔加之环境温度的差异,使得我国多年冻土在冻土的厚度变化、地温动态、冻土构造等方面都不同于其他国家。因此保温隔热技术能否有效的应用到我国多年冻土环境机场跑道建设中,是值得研究的重要课题。基于以上背景,本文将采用理论研究、室内试验及有限元分析方法,结合我国多年冻土特性以及不同跑道结构参数等,对保温隔热技术在我国多年冻土区场道应用中的相关理论和适用条件开展了深入研究,为我国陆续开展的多年冻土区机场建设提供参考依据。本文具体研究内容及成果如下:1.开展不同厚度XPS保温板的基本物理性能和力学性能测定,得到了不同厚度保温板的抗压强度、压缩性、导热系数、吸水率以及压缩变形前后隔热性能的衰减规律。2.利用低温试验室模拟了温度年变化下埋设不同厚度保温板的冻土土基试验,监测了冻土土基沿深度的温度变化规律,分析了不同厚度保温板的隔热效果。同时,利用Abaqus有限元软件,基于水热耦合温度场模型模拟分析了上述室内模型试验,且模拟结果与试验采集的温度数据基本一致,验证了有限元模型的可靠性。3.依据黑龙江北部多年冻土区气候地质条件,采用设有保温板的多年冻土跑道道基模型,研究保温板不同埋深、厚度、跑道宽度及竣工日期等因素对道基温度场的影响规律。4.根据我国多年冻土分布特点,选取高纬度漠河地区和高海拔那曲地区,依据当地气候条件、冻土土质、地温等条件,结合保温板道基各结构参数对温度场影响规律,探讨了漠河和那曲地区机场跑道应用保温隔热技术的适用条件。

关键词：机场跑道多年冻土保温板保温隔热温度场换填深度

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多年冻土区跑道地基水热力耦合效应研究

多年冻土区跑道地基水热力耦合效应研究

作者：李瑶中国民航大学

学位级别：硕士

黑龙江省计划到2030年形成三江平原、东南山区、松嫩平原、大小兴安岭四大通用机场群,其中大小兴安岭通用机场群区域分布有大面积的多年冻土,其特殊性给机场建设带来了巨大的困难。冻土地基稳定性由水、热、力共同控制,水、热的变化以... 详细信息

黑龙江省计划到2030年形成三江平原、东南山区、松嫩平原、大小兴安岭四大通用机场群,其中大小兴安岭通用机场群区域分布有大面积的多年冻土,其特殊性给机场建设带来了巨大的困难。冻土地基稳定性由水、热、力共同控制,水、热的变化以及由此引起的应力重分布使跑道极易产生冻胀、融沉病害。此外,机场跑道道面幅度宽、不能高出地表面的结构特点使得其冻土地基的热扰动影响更显著,而多年冻土区的机场跑道建设理论及技术研究尚属空白。为此,本文针对机场跑道的结构特点,采用理论分析、室内模型试验及数值模拟方法,研究东北多年冻土区跑道地基的水热力耦合效应,为东北多年冻土区机场跑道的建设及研究提供基础。具体研究及成果如下:1、通过低温实验室进行东北多年冻土土基温度年变化模型试验,得到了环境温度改变时冻土土基不同深度处温度变化规律,同时建立了相应的水热耦合有限元模型,验证了其有效性与可靠性。2、建立了东北多年冻土区机场跑道水热耦合地基三维有限元模型,对比分析了跑道中部、端部及纵向断面温度场状况,发现跑道端部温度场状况优于中部并据此提出了温控措施施工建议,同时对比三维与二维对称模型模拟结果,发现研究时可使用二维对称模型代替三维模型。3、通过有限元模拟对东北多年冻土区附面层参数进行研究,建立了适用于东北多年冻土跑道地基的附面层参数计算公式。4、建立了东北多年冻土区机场跑道水热力耦合地基有限元模型,分析了温度应力的分布与变化,发现在进行跑道设计时需考虑温度应力,尽可能选择强度高的道面材料,跑道运营期间尤其是夏季、冬季需及时观测道面状况,特别注意融沉、网裂病害的出现。

关键词：多年冻土水热力耦合温度场上边界条件温度应力

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基于GIS的机场道面数字化研究

基于GIS的机场道面数字化研究

作者：夏飞中国民航大学

学位级别：硕士

机场跑道是机场运营的重要部分,也是关系到飞机能否安全起降的先决条件。随着我国民用航空业的快速发展,航班量大幅度增加,国内许多机场都进行不同程度的改扩建工程,在改扩建的过程中会产生大量的图文资料,这都给机场日常维护和管理带... 详细信息

机场跑道是机场运营的重要部分,也是关系到飞机能否安全起降的先决条件。随着我国民用航空业的快速发展,航班量大幅度增加,国内许多机场都进行不同程度的改扩建工程,在改扩建的过程中会产生大量的图文资料,这都给机场日常维护和管理带来了不便。为了解决大量图文资料的保存给机场飞行区后期使用、维护和管理带来的不便。本文在中国民航科学基金的资助下,以云南某机场为例开发了机场道面信息管理系统,该系统的功能及特点如下:1、应用地理信息系统软件SuperMap的二次开发功能,结合绘图软件AutoCAD以及三维建模软件3Dmax分别建立机场的二、三维模型,并将所建立的二、三维模型赋予真实的地理信息,将实地调查的道面板属性信息存储在系统当中。2、与以往同类软件中枯燥、乏味的信息查询功能不同,本系统是利用要素查询、专题图等界面交互能力更强的查询方式向使用者呈现道面最终查询结果的。系统以关联属性表中数据为基础,生成对应的关联属性表,以颜色区分道面板不同性状。同时,使用人员也可以直接在三维场景中通过点击三维实体模型,查看所选模型的基本特性,有效的提高了系统人机交互的能力。3、依据民用机场道面评价管理技术规范中有关道面评价指标的计算方法,编写了道面PCN、PCI和剩余使用寿命的计算程序。其中,在剩余使用寿命程序编写过程中,对于机轮在板边弯矩影响图中所占格子数的计算过程,与以往编写的该部分程序相比,有效缩短了道面剩余使用寿命的计算时间。在程序后期调试阶段,本文以机场的实际数据为例,将计算结果与手算结果进行了比较,得到了较为理想的计算结果。本系统的开发采用了B/S构架,使用人员可以通过网络上的客户端浏览器进行登录,无需安装GIS软件。以上功能的实现的重点是以SuperMap软件的二次功能为基础,通过模型的建立、计算模块程序的编写,在SuperMap软件中进行集成,有效的减少了后期维护成本低。同时,在后期进行了系统权限设置,提升了系统的安全性和可靠性。

关键词：道面信息管理系统地理信息系统要素查询专题图 PCN值 PCI值道面剩余使用寿命

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机场跑道多年冻土地基温度场特征研究

机场跑道多年冻土地基温度场特征研究

作者：杨简中国民航大学

学位级别：硕士

根据我国机场建设规划,我国将在多年冻土地区陆续开展机场建设。多年冻土是一种对温度极其敏感,且具有明显流变特性的特殊土质。冻土温度发生微小变化,将直接导致冻土强度发生巨大变化。因此全面掌握多年冻土地基温度场分布规律是机场... 详细信息

根据我国机场建设规划,我国将在多年冻土地区陆续开展机场建设。多年冻土是一种对温度极其敏感,且具有明显流变特性的特殊土质。冻土温度发生微小变化,将直接导致冻土强度发生巨大变化。因此全面掌握多年冻土地基温度场分布规律是机场建设的基础。我国多年冻土地区机场建设刚刚起步,还未见多年冻土地区机场建设的系统报告,由于机场跑道的宽幅特征以及不能高出地面的特殊要求,公路与铁路中现有的研究成果还不能完全照搬到机场中来。因此多年冻土地区机场跑道地基温度场特征是亟待解决的问题。为此,本文结合机场跑道的特点运用ABAQUS有限元软件对多年冻土地区不同道面宽度、不同道面类型、气候变暖因素以及隔热板跑道地基温度场变化规律进行了模拟分析,主要研究内容和成果如下:(1)基于有限元建立了相同条件下多年冻土地区机场跑道地基和公路路基温度场计算模型,通过对比分析得出两者地基温度分布存在较大差异。与公路路基相比,机场跑道地基融化更深,对冻土的扰动更大,说明公路中现有的研究成果不能完全应用到机场跑道中。进一步,通过现场道路温度场测试试验,验证了有限元模型的正确性。(2)对不同道面宽度的多年冻土区机场跑道地基温度场变化规律进行研究,结果表明,随着道面宽度的增加,地温越高,融土核面积越大,融化深度越深,并得出了温度场的年变化规律以及机场跑道对地基温度场的影响范围,最后建立了融化深度与道面宽度及时间的定量关系。(3)对沥青混凝土道面与水泥混凝土道面跑道地基温度场进行对比分析,得出水泥混凝土道面地基温度场融化深度较小,处于融化的时间比沥青混凝土道面短一个月,热稳定性较好,对多年冻土的扰动性更小。进一步,基于上述分析,给出了不同水泥混凝土道面宽度与地基融化深度及时间的相关关系。(4)针对不同气候变暖条件下跑道地基温度场进行了分析,结果表明气候变暖对多年冻土地区跑道地基融深影响显著,并进一步给出了融化深度与气候变暖速率的关系。(5)基于隔热层机场跑道地基温度场数值分析,得出隔热板的埋置能较大减小地基融化深度,对窄幅道面保护效果尤为明显,且隔热板厚度越厚埋置越浅对多年冻土的保护效果越好。

关键词：多年冻土机场跑道温度场特征融化深度道面宽度

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多年冻土区跑道道基强度与累积变形研究

多年冻土区跑道道基强度与累积变形研究

作者：刘超佳中国民航大学

学位级别：硕士

机场跑道宽幅且受载大而集中的特殊性,使得其道基温度及应力分布与普通道路有明显不同。根据我国机场建设的中长期规划,未来将在多年冻土地区陆续开展机场建设。因此,针对机场跑道的工程特点,开展多年冻土区机场跑道道基强度与累积变形... 详细信息

机场跑道宽幅且受载大而集中的特殊性,使得其道基温度及应力分布与普通道路有明显不同。根据我国机场建设的中长期规划,未来将在多年冻土地区陆续开展机场建设。因此,针对机场跑道的工程特点,开展多年冻土区机场跑道道基强度与累积变形研究,对于多年冻土区机场跑道的设计及安全评估具有重要的现实意义。为此本文以我国东北多年冻土地区为研究对象,通过数值模拟、理论分析、室内试验等方法,在综合考虑水、热、力多场耦合的作用下,对比分析跑道与公路、铁路冻土路基内的应力分布及变形特性,并研究飞机荷载作用下跑道道基强度以及累积变形的评价方法,为我国多年冻土区机场跑道建设提供理论依据,具体研究内容及成果如下:1、基于东北多年冻土区跑道二维有限元模型,分析了30年内道基温度场的分布规律以及温度应力。进一步在道基温度场的基础上,结合飞机动载的作用特点,分析了B737-800代表机型作用下道基结构的动力特性,并与汽车、列车荷载作用下的公路与铁路路基进行比较:对比研究了冻结期与春融期两种条件下三种道路结构道基竖向附加应力以及位移分布。2、采用有限元方法分别分析了不同机型、土基回弹模量与温度作用影响下的道基附加应力的影响深度;进一步,对道基影响深度范围内的道基温度与土基回弹模量、土基反应模量与回弹模量之间的关系进行了分析,得到了道基影响深度内土基反应模量随温度的变化规律。3、基于室内低温冻土动三轴试验,模拟多年冻土区机场跑道道基在飞机荷载作用下的动力与变形特性,研究得到了初始含水率、围压、荷载频率、加载次数、轴向动应力幅值、加载间隔时间以及考虑冻融循环作用对冻结粉质粘土的累积变形、动弹性模量的影响规律。4、提出建立了飞机荷载作用下多年冻土道基累积变形的计算思路与模型,并以某寒区机场跑道为例,对其累积变形进行分析,进而依据变形结果提出需要采取地基处理的建议。

关键词：多年冻土区温度场道基强度累积变形

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基于多自由度飞机与滑行道桥耦合振动分析

基于多自由度飞机与滑行道桥耦合振动分析

作者：李佳坤中国民航大学

学位级别：硕士

随着我国民航事业的发展,越来越多的机场需要建设滑行道桥。上世纪的滑行道桥使用年限已经达到20余年,其结果必然会存在一定的老化,因此,旧的滑行道桥是否可以满足大型飞机的安全滑行和新的滑行道桥的建设成为当前机场建设的研究重点。... 详细信息

随着我国民航事业的发展,越来越多的机场需要建设滑行道桥。上世纪的滑行道桥使用年限已经达到20余年,其结果必然会存在一定的老化,因此,旧的滑行道桥是否可以满足大型飞机的安全滑行和新的滑行道桥的建设成为当前机场建设的研究重点。对于车桥耦合振动响应的研究上世纪就开始了,在铁路和公路桥梁都取得了丰厚的研究成果,但对于机桥耦合振动的研究国内外还处于起步阶段,由于滑行道桥与公路和铁路桥有很大的不同,所以车桥耦合振动的研究成果很难直接应用到机场滑行道桥上。因此,深入了解机桥耦合振动的原理显得尤为重要,同时可以为滑行道桥的设计与快速诊断提供新的方法与理论支持。为此,本文结合结构动力学原理,采用有限元方法对机桥耦合振动问题展开研究,具体内容如下:（1）以达朗贝尔原理建立了飞机振动方程,以力矩平衡理论建立了滑行道桥振动方程,并根据位移协调条件,联立方程得到机桥耦合振动方程。（2）提出等效荷载的分析方法,并利用大型有限元软件ANSYS,研究了滑行道桥桥梁参数（截面形式、跨度、宽度等）对滑行道桥基频和机桥耦合振动响应的影响。（3）以简支梁和三跨连续梁为研究对象,分析了飞机强迫振动作用下滑行道桥振动响应,得到了桥梁基频、飞机移动速度和飞机频率对机桥耦合振动的响应规律。（4）基于可靠度分析理论,分析了滑行道桥设计寿命受飞机频率和滑行道桥基频的影响规律;对于在役滑行道桥以可靠度理论进行了剩余寿命分析,并与文献数据对比,验证了准确性。

关键词：滑行道桥耦合振动有限元动力响应寿命预测

基于机场水泥混凝土道面板传荷性能的传力杆设计研究

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基于机场水泥混凝土道面板传荷性能的传力杆设计研究

作者：高玉换中国民航大学

学位级别：硕士

我国机场水泥混凝土道面在使用后普遍较早地出现了沉陷、错台等损伤,其中由接缝引起的损害约占70%。传力杆的设置在一定程度上改善了道面结构的整体性、提高了传荷性能,但随着飞机荷载作用次数的增加,传力杆会与混凝土粘结界面产生一定... 详细信息

我国机场水泥混凝土道面在使用后普遍较早地出现了沉陷、错台等损伤,其中由接缝引起的损害约占70%。传力杆的设置在一定程度上改善了道面结构的整体性、提高了传荷性能,但随着飞机荷载作用次数的增加,传力杆会与混凝土粘结界面产生一定的松动,引起接缝传荷能力的衰减。同时,当板底出现不同程度的脱空时,也会引起接缝传荷能力减少,导致混凝土道面结构性能下降,使用寿命降低。因此,接缝设计是机场水泥混凝土道面工程的关键技术之一。在我国现行规范中,接缝传力杆的设计仅与板厚有关,然而,研究表明板的接缝传荷体系受多种因素影响,如基层与面层的层间黏结性能、土基强度、飞机荷载与结构损伤等。目前,相关方面的文献较少,而且大多仅局限于定性方面的研究,未涉及多因素综合影响下有效提高接缝传荷能力的具体实用的设计方法。为此,本文采用考虑接触的三维有限元模型和室内试验,分析道面结构的受力特点以及接缝传荷性能,最终建立考虑多种因素的接缝传力杆设计方法,具体研究内容如下:首先,采用ABAQUS有限元软件建立考虑道面混凝土与传力杆、混凝土面层与基层等各实体层间粘结性能的机场水泥混凝土道面三维有限元模型,研究不同轴载、起落架构型、土基模量、面层与基层接触属性、道面板参数、传力杆参数等多因素对传荷指标以及杆与混凝土界面应力的影响规律。进一步,分析考虑板底脱空和传力杆松动时,道面力学性能和接缝传荷性能的变化规律,并给出了传力杆直径和间距设计的合理建议范围。然后,基于相似理论和圣维南原理,设计接缝设传力杆的水泥混凝土道面结构模型,研究在正常工况以及存在脱空和松动时的位移传荷效率、传力杆和接缝界面混凝土的力学特性。最后,基于正交试验设计理论对影响各传荷指标的多因素进行敏感性分析,建立主要影响因子与传荷指标的定量关系。进而基于布拉德伯利传力杆验算公式,运用MATLAB编辑程序建立水泥混凝土道面板传力杆设计系统。上述研究有助于系统地了解传力杆的传荷机理、道面接缝的应力特性及分布,可为道面板及传力杆的设计和施工提供一定参考依据。

关键词：传荷指标板底脱空界面松动正交试验设计传力杆优化