脱空尺寸对机场刚性道面的影响及其使用寿命分析

Influence of Void Size Beneath Airport Concrete Pavement and Pavement Life Analysis

针对机场刚性道面脱空引发的病害问题,建立考虑道面结构、接缝、土基、脱空体的有限差分数值分析模型,研究不同飞机荷载作用位置以及不同接缝传荷效率条件下,脱空尺寸对于道面的影响规律;对比中国及国外规范分析脱空对道面使用寿命的影响。结果表明:脱空引发的机场道面结构弯沉受机轮荷载的时空影响较为明显,当飞机位于道面的不同位置时,脱空将诱发不同的位移模式。脱空区域上部机轮荷载引发的道面弯拉应力可达非脱空区域的2倍。飞机起落架多轮荷载与道面脱空共同作用可使得道面应力明显增加,从而导致严重的脱空破坏。提升接缝传荷能力对提升道面抵抗脱空产生的影响具有积极作用,道面的初始脱空对其使用寿命的影响最为明显。机场道面结构疲劳破坏除与面层混凝土有关,还受基层、土基、道面结构状况指数的影响,如仅考虑混凝土结构的疲劳破坏,可能高估机场道面的使用寿命。病害治理时,除对脱空区域进行处理外,还应该注意对接缝传荷能力进行评估与增强,以提升机场道面的整体性能。