基于重落锤式弯沉仪法（HWD）的公路飞机跑道沥青道面承载能力测试分析.pdf

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1、第15卷第20期2015年7月科学技术与工程Vo1．15No．20Ju1．2015l67l一1815(2015、20—0134—07ScienceTechnologyandEngineering⑥2015Sci．Tech．Engrg．航空航天基于重落锤式弯沉仪法(HWD)的公路飞机跑道沥青道面承载能力测试分析史保华操兵张亚螨许巍任伟(空军工程大学航空航天工程学院，中国人民解放军92886部队，西安710038)摘要为了对北方某公路飞机跑道的承载能力进行分析评定，根据设计使用飞机主起落架及其滑行轨迹横向分布规律；并综合考虑汽车轮迹规律，提出了现场

2、测试方案。选取重型落锤式弯沉仪法(HWD)和承载板法进行了现场试验。通过对沥青道面的弯沉和模量等指标进行对比分析，发现弯沉值存在相关性，与公路相关研究结论吻合，动模量数值约为静模量的2倍。又用HWD测得的结果按民航规范推荐的方法计算出该道面的PCN值，依此作为承载能力的评价结果，计算当量道面剩余累计作用次数为33368118次。关键词公路飞机跑道沥青道面HWD承载能力弯沉中图法分类号V351．11；文献标志码B公路飞机跑道是在公路上修筑的可供飞机起弯沉盆数据，与承载板法测得的回弹变形值进行比飞、着陆及滑跑的路段，以下简称公路跑道，是机场较，取加

3、载中心点以及与其相邻的与承载板法相对网的组成部分，是重要的战略资源储备。由于飞机应的另4个测点的弯沉数据作为依据，并根据动态起飞、降落和滑行过程中，对道面产生的荷载大于公力学理论，通过反算软件BAKFAA得到最优的道面路上行驶的车辆，故启用公路跑道前，必须对道面承结构层力学参数组合，使得HWD实测弯沉盆和力载能力进行检测评定。但目前公路跑道承载能力的学计算的理论弯沉盆达到最佳拟合，将得到的模量检测和评定方法研究较为滞后，尚无配套的规范和值与承载板法根据规范得到的模量值进行对比分标准，只能借鉴公路和机场的承载能力检测方法，如析，并按照FAA规范要

4、求推算出道面等级号PCN贝克曼梁法、落锤式弯沉仪法、自动弯沉仪法、钻芯值作为承载能力评定的标准，最后利用上述数据对取样法等方法来进行测试。该公路跑道做结构性剩余寿命预估。对公路跑道承载能力检测的研究鲜有报道，有1现场测试方案与方法关的研究主要集中在公路工程中，常见有落锤式弯沉仪(FWD)与贝克曼梁(BB)两种方法的对比研1．1公路跑道测试方案究，相关研究这大都认为FWD和BB的动、静弯沉在北方某高速公路跑道对沥青道面承载能力结果间存在一定的线性关系¨J。谢国栋等人将进行现场测试，测试情况见图1。该跑道与公路同FWD和承载板测试弯沉和反算模量结果

5、进行了对步规划和建设，并于2003年建成，全长32001TI，比分析，表明两者间存在良好的线性关系。宋焕据统计该跑道所属公路年平均日交通量约为宇在对比分析FWD、承载板和BB的弯沉数据26200辆。沥青道面总厚度为70cm，道面结构层后，认为这三者间也存在良好的线性关系。如图2所示。为了对北方某公路跑道沥青道的承载能力进行根据该公路跑道设计使用飞机主起落架及其滑分析评定，在现场选取多个测点进行了HWD和承行轨迹，把公路跑道超车道部分作为测试段，选择一载板对比测试，主要通过HWD测试得到所测点的侧上行线车道进行检测。测试期间，对一侧靠近中线的两条

6、车道封闭，留下最外侧车道通行。结合飞2015年3月11日收到国家交通战备科研项目(JTZB2014-O1)资助机机轮轮迹横向分布规律，并综合考虑汽车轮迹分第一作者简介：史保华(1960一)，男，陕西兴平人，教授。研究方向：布，对距跑道中线2．5m沿线进行测试，以跑道端为机场道面设计与管理。E．mail：sbh12345@126．tom。起点，每300111一点进行承载板试测试，每40m一通信作者简介：操兵。E-mail：caobing1631@hotmail．con。点进行HWD测试，测试方案平面布置见图3。保华．等：r曩落锤式弯沉仪法(HWD

7、)的公路飞机跑道沥爵道面承载能力测试分析l35析，选择HWD和承载板法两种测试方法。表1BB法测得的部分弯沉值(0．01mm)Table1PartialdeflectionsfromBBmethods(0．0lmm)1．2．1重型落锤式弯沉仪本次测试使用的HWD仪器的型号为Dynatest1公路跑道测试现场8082，最大加载重量可达30t，现场测试见图4。公Fig．1Highwayrunwaytestfield路跑道除满足汽车使用以外，主要作用是满足军用飞机的作战需要，综合考虑现阶段具有代表性的中型和重型战机荷载情况以及公路跑道的结构特征，加载

8、质量设定为15t和20t，加载板直径选用450131In，加载面对道面施加最大荷载分别为1．0MPa和1．25MPa，测试主要依据机场道面相关规范规定