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机场跑道作为飞机起降时的主要基础设施,其承载力检测可靠性直接关系到飞机的运营安全。目前针对场道承载力的检测多采用重锤式弯沉仪技术(HWD),此方法用重锤冲击模拟单个机轮荷载对道面的作用,其大小、影响深度与飞机总荷载不具可比性;另外测试需关闭跑道,对于繁忙的大型机场,飞机昼夜起降,关闭跑道将带来巨大的经济和社会影响。因此,对于飞机不停航条件下跑道承载力的评定一直是工程界的难题。本文在国家自然科学基金的资助下,通过大量有限元仿真模拟与理论分析,建立了一套以采集飞机滑行过程中道面的振动加速度为测试手段、以实测动位移反演跑道各结构层强度为核心的承载力评定方法。主要工作与成果如下:1、考虑道面不平整度、飞机升力、滑行速度等参数的影响,建立了基于国际平整度指数IRI的飞机动荷载系数模型,此模型可分析飞机在起降过程中对道面的实时作用力。2、考虑道面板间接缝,采用弹簧单元模拟传力杆接缝剪力的传递,建立了基于弹性层状体系的初始有限元模型,并对模型的精度进行验证;探讨了不同飞机动荷载对地基的影响深度,用以确定后续有限元建模时的土基厚度,结果表明,土基影响深度与道面结构、飞机重量、起落架构型有关。3、计算了飞机作用于道面板不同位置处整个道面宽度的弯沉盆曲线。运用控制变量法逐次调整道面面层、基层、垫层及土基的弹性模量,分析测试区域位移的变化规律,确定了道面结构层强度反演过程中的关键控制参数;对大量的有限元数据进行回归,建立了道面位移与面层弹性模量、土基弹性模量、面层厚度的数学关系模型;实现了基顶回弹模量与基顶反应模量的转换,为跑道承载力计算的程序化提供理论依据。4、提出了不停航条件下道面强度的无损检测方案,将全新检测技术应用于华北、云南两个不同等级的机场,验证了检测手段与理论的可行性,取得了较好的工程实效。