温度翘曲应力对机场刚性道面寿命的影响

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1、第29卷第6期2011年12月中国民航大学学报JoURNALOFCIVⅡ。AVIATIONUNIVERSITYOFCHINAV01．29No．6December201l温度翘曲应力对机场刚性道面寿命的影响陈斌1，程国勇2，杨召焕2(1．中国民航工程咨询公司，北京100621；2．中国民航大学机场学院，天津300300)摘要：分析了目前中国民航机场刚性道面的设计过程．指出在设计过程中忽视温度应力的影响不合理。参照公路水泥混凝土路面温度应力计算方法并根据Miner定律研究了温度翘曲疲劳损耗对于机场刚性道面影响规律，

2、即温度翘曲疲劳损耗随板厚、地基反应模量的增大而增大，随着混凝土设计强度的增加而降低。然后提出采用设计寿命的影响因子n，／川评价温度翘曲疲劳损耗对于机场刚性道面设计寿命影响的方法并提供了相应的机场刚性道面板厚度设计流程图。最后提供了一个考虑温度翘曲应力的刚性道面设计实例，为工程应用提供参考。关键词：刚性道面：温度翘曲应力：道面设计：设计寿命中图分类号：U411文献标志码：A文章编号：1674—5590(2011)06—0012—04Influenceofthermalwarpingfatigueonairport

3、rigidpavementlifeCHENBinl，CHENGGuo-yonf，YANGZhao-huan2(1．CivilAvimionEngineeringConsultingCompanyofChina，Bering100621，China；2．Ai，ponDepartment，CAUC，Tianjin300300，China)Abstract：TherigidpavementdesignprocesscurrentlyusedinChinaisanalyzedandthedefectofignoring

4、thermalwarpingstressispointedout．ThenrefertothethermalwarpingstressdeterminationtechniqueofcementconcretepavementinfreewayandtheMinerprinciple，theinfluenceofthermalwarpingfatiguetotheairportrigidpavementisstudied，whichshowthethermalwarpingfatigueimpactioninc

5、reaseswiththethicknessofpavementslabandsubgraderesiliencemodulusanddecreaseswiththestrengthofconcrete．Thenaparameter，pavementlifeimpactfactor，isproposedtoevaluatethethermalwarpingfatigueeffecttotheairportrigidpavementandthepavementslabthicknessdesignprocessd

6、iagramisprovided．Atlastandesignexampleisprovidedinwhichthermalwarpingstressisconsideredwhichmayhascertainreferencevalueinengineeringpractice．Keywords：rigidpavement；thermalwarpingstress；pavementdesign；designlife目前中国民航机场水泥混凝土道面的板厚设计及计算主要依据的理论基础为文克尔地基上的小挠度薄板理论[

7、1】。在设计中首先确定使用该道面的各机型在设计使用年限内的累计作用次数mi并初估混凝土板的厚度h，采用板边弯矩影像图分别计算各机型在临界荷位产生的板边应力or。i及考虑接缝传荷能力后的板边计算应力％，对每种机型分别根据混凝土的弯拉疲劳强度计算公式计算其容许作用次数他i，然后根据疲劳损耗叠加原理计算所用机型疲劳损耗比的总和∑他i／北i并验算其是否在0．8～1．1的范围内，若符合要求则初设的道面板厚度h即为设计值。从上述过程可以看出，中国民航机场道面板厚的设计及计算中没有考虑温度应力的影响。而在公路水泥混凝土路面的

8、设计中[21，综合考虑了荷载应力及温度应力对于道面板疲劳的贡献，并且采用式(1)进行验算*(％+or。)