西南地区某机场跑道中段道面沉陷区的检测与评价

对西南某机场跑道部分区域沉陷变形的情况进行专项调查,找到沉陷区域并评价其严重程度,帮助机场运营管理单位掌握飞行区道面状况。首先将跑道检测区按照沉陷程度分为十个闭合水准线路,分区测量点位高程;再将高程数据与设计数据对比分析,运用Surfer、Matlab软件制图呈现和计算跑道沉陷程度;结合道面纵、横坡坡度的改变判断跑道的适用性。评价结论为跑道沉陷部分体积约2700 m~3,约20%测量区域的横坡坡度不符合要求,为避免沉陷情况加剧,应在道面维护工作上做出相应应对措施。

飞机着陆数值仿真及机场道面动载特性研究

为研究飞机着陆滑跑过程民用机场道面动荷载特性,以Boeing737-800机型为例,基于动力学仿真软件VI-Aircraft,建立了机身、起落架及轮胎三维数值仿真模型,根据某机场道面实测平整度数据创建道面仿真模型,形成了一套考虑气动力变化特性的飞机着陆冲击仿真方法,并通过相关起落架系统落震试验以及飞机-地面运动学理论解析两方面验证了仿真方法的可靠性。此外,系统讨论了各类着陆状态参数对道面动载特性的影响,明确了不同着陆状态参数影响下道面动载系数量化取值范围,揭示了各着陆状态参数对道面动载响应的影响规律及影响机理。研究结果表明:随着陆质量、接地速度及滚转角增大,道面动载响应显著增强;随着陆航向速度增大,道面动载响应明显减小;而随俯仰角增大,道面动载响应整体呈现波动减小的趋势。飞机着陆过程中道面动载系数敏感性因素从大到小依次为:航向速度、着陆质量、接地速度、滚转角与俯仰角,充分考虑各着陆状态参数影响,一般情况下道面动载系数DIM分布区间为1.18~1.80。研究成果可进一步拓展用于飞机着陆跑道桥的分析研究。

基于粒子群优化-熵权无偏灰色马尔可夫模型的沥青道面性能预测

为提高沥青道面使用性能的预测精度,针对道面性能数据累积年限少、波动大的特点,采用熵值法对多个道面单元进行赋权,并利用粒子群算法(PSO)和马尔可夫模型对传统无偏灰色模型残差序列的状态区间和白化系数进行优化,构建可准确预测沥青道面性能的PSO-熵权无偏灰色马尔可夫模型.结合西北某机场沥青道面6个检测单元前7年的道面状况指数进行模型精度检验,结果表明:与传统无偏灰色模型相比,经马尔可夫模型划分残差序列空间并使用PSO算法寻找最佳白化函数后,优化模型第1年~第5年各单元残差和相对误差均减小,且整体预测精度分别提高0.05%、0.28%、0.05%、0.03%和0.14%,第6、7年的整体预测精度分别提高12.9%和19.2%,说明优化后的模型对实际沥青道面的预测结果更具有效性和针对性.

机场道面水平钻孔注浆材料的制备与性能研究

为满足机场不停航施工道面下基层水平注浆工程对材料的需求,开展了复合硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥复配试验。制备出符合施工要求的硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥砂浆,并使用维卡仪、截锥圆模、压力试验机等设备研究了材料的凝结时间、流动性、1d抗压强度等。结果表明:硫铝酸盐水泥掺加比例越高,凝结时间越短;水灰比及减水剂掺量对流动性影响较大,同时对其他性能有一定影响。在确认最佳配合比时,经圆柱体强度试件模拟的钻孔注浆和现场试验段重锤式弯沉仪及探地雷达实测结果表明:复合水泥砂浆具有良好的工作性能,道面强度及结构恢复至钻孔前水平,能满足机场不停航施工要求。

道面平整度对湿滑道面-飞机轮胎相互作用影响分析

湿滑条件下,跑道不平整使积水厚度随道面起伏而变化,影响飞机起降安全。因此,引入国际平整度指数(international roughness index,IRI),搭建基于IRI的轮胎-积水-道面有限元模型,通过仿真模拟,分析不同IRI的道面对飞机临界滑水速度的影响;结合IRI,对比不同飞机轮胎速度、积水厚度条件下道面视摩擦因数较平整道面的降低幅度,分析IRI对道面摩擦性能的影响;并依据某机场视摩擦因数实测试验结果,对仿真实验结果进行修正,探究IRI对飞机刹车效应的影响。结果表明:道面平整段积水厚度一定时,飞机临界滑水速度随IRI增加而降低,当IRI=5时,飞机临界滑水速度较平整道面降低约30%;飞机轮胎速度一定时,视摩擦因数随道面平整度等级降低而减小,当IRI=5时,视摩擦因数较平整道面降低幅度高达98%,严重影响飞机运行安全;道面平整度等级为“好”时,相同平整度段积水厚度下,飞机轮胎与道面视摩擦因数随IRI的增加而减小;综合考虑IRI和经试验数据修正后的视摩擦因数对飞机刹车效应产生的影响发现,随着平整度指数与平整段积水厚度逐渐增加,飞机刹车效应会产生降级。国内某机场道面在1.5<IRI≤2,平整段积水厚度≥7.66 mm的道面条件下,飞机刹车效应最大降低了3级,即由“中到差”降至“差”,此时飞机方向操纵与减速能力严重下降;积水道面平整度评价为“中”和“差”时,飞机刹车效应降级幅度突增,导致道面条件无法保障飞机运行安全;平整段积水厚度为7.66~13 mm时飞机刹车效应受IRI变化的影响较大,降级变化明显,在维护过程中须尤为注意。

多轮荷载作用下的高模量沥青道面力学响应特性

飞机起落架多轮荷载作用下,道面内部应力应变等力学响应将产生叠加与干涉。针对高模量沥青机场道面,通过ABAQUS有限元软件开展道面结构力学响应计算,分析飞机多轮荷载对道面力学响应敏感性,研究高模量沥青混合料在机场道面中的应用效果。结果表明:在飞机主起落架的六轮荷载作用下,道面结构层中产生的应力与路表弯沉的峰值最大,且道面的疲劳寿命最小,在进行道面结构计算与材料组成设计时,应以六轮荷载作为最不利荷载工况;机轮荷载分布的对称性越强,结构内应力与路表弯沉的峰值点位置越靠近荷载包围区域中心;沥青道面变形有一定的时间滞后,卸载后路表弯沉不能立即恢复并存在残余变形,且主起落架轮数越多,滞后时间越长,保留的残余变形越大;中面层采用的高模量沥青混合料可降低道面各层拉应力、压应力、剪应力的应力水平,进而有效地减少机场沥青道面轮辙与疲劳开裂。

企口接缝在刚性道面横向施工缝中应用的可行性研究

以某4F机场三期扩建工程机坪联络道道面为例,基于Winkler地基理论分别建立企口接缝和传力杆接缝形式的混凝土板有限元模型,分析道面板在不同温度和不同基层顶面反应模量下不同接缝形式的传荷系数,研究企口接缝在刚性道面横向施工缝中应用的可行性。结果表明,在不考虑温度变化的条件下,两种构造形式接缝在不同基层顶面反应模量下的传荷系数均大于规范要求,荷载传递能力为“优”;考虑温度的条件下,增大基层顶面反应模量并不会对传荷系数产生较大影响,企口形式接缝同样具有较好的传荷能力;对于非主轮作用区道面,横向施工缝采用企口接缝构造可达到良好的传荷效果。

人工智能在机场飞行区道面智慧管理的应用分析

随着OPEN AI公司发布ChatGPT这种大模型人工智能应用并快速被大众接纳,ChatGPT的发布代表着人类步入通用人工智能时代,促进了各行业技术改革和产业变革,同样也给蓬勃发展的民航业带来了转型的技术基础。本文主要对当前机场飞行区道面管理智能化现状进行分析,讨论通用人工智能在机场飞行区道面智慧管理应用带来的变革和影响,同时面临的人工智能的算法问题带来的风险与挑战。

机场水泥混凝土道面施工质量控制探析

院飞机的起降、滑跑、停放及维修活动基本都是在机场道面上进行,其质量是保障飞行安全的核心要素,而水泥混凝土作为机场道面的主要构成材料,其品质对道面的整体施工质量有决定性的影响。文章对机场水泥混凝土道面施工质量要求进行了总结,分析了当前机场水泥混凝土道面施工质量问题及其对应的控制方法,并对机场水泥混凝土道面施工中的质量问题提出了解决策略,希望为机场水泥混凝土道面施工质量控制提供参考。

基于飞机滑水安全的沥青道面积水评价指标

沥青道面积水深度受横坡与轮辙变形共同影响分布复杂,是诱发飞机轮胎滑水事故的重要条件。当前,仅针对飞机起降运行给出污染跑道积水厚度范围,积水评价方式与实际运行环境脱节。基于轮辙横断面变形特征分析,提出一种考察飞机轮载横向累积作用概率分布的当量水膜厚度(EWT)指标。根据道面不同区域积水条件,分段建立轮胎滑水仿真分析模型,探讨滑水行为差异及轮辙积水影响机理,验证EWT的合理性与适用范围。结果表明:轮辙内部积水引起局部水膜增厚,当飞机滑行经过时,积水侵入轮胎底部,轮胎前缘轮廓模糊且接地面积降低;当前分段临界滑水速度减小,降幅与轮载累积作用概率正相关;轮辙变形导致轮胎“最不利”滑行位置自跑道边缘向中心线内移;EWT对应表征安全接地宽度更大,覆盖轮载累积作用概率约为平均水膜厚度(AWT)的2倍,滑水风险指标仅为AWT的36%~81%。所提评价指标克服了最大水膜厚度(MWT)取值过于严格的缺陷,更适用于机场管理实践,可为起降条件保障和滑水风险分级提供量化参照。

探地雷达在机场道面中的应用

本文研究了探地雷达(GPR)在机场道面中的应用。探地雷达检测技术是一种基于电磁波技术新型检测技术,现已广泛应用于机场道面检测和评估中。通过使用这种技术,可以获得机场跑道的具体状况。识别可能存在的裂缝、孔洞、腐蚀和沉降等问题,并找到其深度和位置。与传统的检测方法相比,探地雷达能够准确、快速地识别潜在问题,大大减少了维护过程的停机时间和成本,并且更加安全。本文详细讨论了探地雷达在机场道面中的几个关键应用方面。首先是道面厚度测量,探地雷达可以准确测量道面厚度,并提供道面结构的剖面图。其次是道面病害检测,探地雷达可以探测到道面中的空洞、裂缝和沉降等病害,为道面维护和修复提供重要依据。此外,探地雷达还可以用于检测地下管线和设施,帮助规划和施工过程中的管线布置和冲突检测。最后,对探地雷达在机场道面中的应用进行了总结和展望。探地雷达技术在机场道面检测中具有许多优势,如高效快速、非破坏性和全面性。然而,仍然存在一些挑战,如数据解释和处理的复杂性以及设备成本的考量。未来的研究可以进一步探索探地雷达技术在机场道面中的应用,并解决相关的技术和实际问题。

普通混凝土-高延性混凝土组合式机场道面结构应力响应分析

由于普通混凝土(Regular Concrete,RC)弯拉强度较低、韧性差、易开裂,用于机场道面易出现断板、脱空和开裂等病害;高延性混凝土(High Ductility Concrete,HDC)具有高强度、高韧性和高抗裂性能,因此提出一种新型普通混凝土-高延性混凝土(RC-HDC)组合式机场道面结构,设计了RC单层板、HDC单层板和RC-HDC组合板3种机场道面结构。考虑基层支撑、接缝传荷能力和复杂起落架作用,建立了三维刚性道面有限元模型,分析了不同飞机荷载、道面板结构、道面板厚度、基层厚度、基层模量和土基反应模量等因素下的道面板应力响应,并计算了不同飞行区等级下的道面板最小设计厚度。研究结果表明:HDC单层板和RC-HDC组合板的弯拉强度为20 MPa和18 MPa,分别是RC单层板的4倍和3.6倍;RC-HDC组合板能够发挥HDC高弯拉强度和RC高模量的优势;对于相同道面结构,单轴单轮起落架荷载作用下道面板应力最大,双轴双轮起落架作用下道面板应力最小;4C、4D、4E、4F飞行区等级下,RC-HDC组合板的最小设计厚度分别为RC单层板的38.6%、39.0%、39.9%、41.5%;采用RC-HDC组合板不仅可以大幅减小道面板厚度,而且具有较好的经济性。

机场水泥混凝土道面施工质量通病预防技术

机场水泥混凝土道面施工质量通病的存在将对飞机运行的安全性产生影响。为规避质量病害,提高水泥混凝土道面施工质量,文章结合工作实践分析几项常见质量通病的形成原因,并以山西省某民航机场道面施工为案例背景,剖析该项目混凝土道面质量通病的预防技术措施,总结应用成效,以期能够为相关从业人员提供参考,提高机场水泥混凝土道面施工水平。

机场飞行区道面安全风险评价方法研究

以上海虹桥机场为例,采用层次分析法确定各风险指标权重,结合定义的风险等级,利用参数化和归一化的方法将各类等级归一化处理,采用优劣解距离(TOPSIS)法表征风险等级的相对位置,基于模糊数学的隶属度理论的模糊综合评价方法评价考虑多风险源的机场飞行区道面安全风险等级,构建得到适用于虹桥机场的飞行区道面安全风险综合评价方法。

机场水泥混凝土道面装配式修复技术及应用

为解决机场不停航条件下水泥混凝土道面结构性损坏的快速修复问题,依托大连周水子国际机场停机坪大修工程,提出了水泥混凝土道面装配式修复方案,通过道面检测、板块预制、旧板拆除、基层整平、板块装配、坐浆处治、接缝处理等装配式修复施工工艺,对产生结构性断板的水泥混凝土道面进行了不停航快速修复,并获得了良好的修复效果,可为机场不停航条件下水泥混凝土道面结构性修复提供借鉴。

浅论机场道面混凝土质量控制

机场道面混凝土在施工管理过程中,需要以高技术质量管理为施工要求,明确管理的技术操作标准。需要加强各个施工步骤的管理,固定标准操作流程。依据具体的施工技术标准,不断提升机场道面混凝土施工质量水平,重视施工后续及施工质量水平的提升。本文中综合机场水泥混凝土路面施工要点,提出相应的施工工序建议及场道混凝土施工质量控制措施,全面加场道强混凝土道面施工质量控制,有效提升其整体的施工质量。

高温天气下施工机场混凝土道面的抗裂性和养护措施

高温天气下施工机场混凝土道面容易出现裂缝,为确保飞行安全,并延长机场混凝土道面的使用寿命,本文深入分析与探讨高温条件下混凝土的性能变化,在此基础上提出了一系列提高混凝土道面抗裂性的有效措施及养护策略,提高混凝土道面的质量与耐久性,确保施工质量,延长使用寿命。

磷酸盐水泥薄层修补技术在机场道面病害处理中的应用

为研究磷酸盐水泥的性能及其在机场道面病害处理中的应用效果,文章从磷酸盐水泥薄层修补技术概述出发,以某机场为例,针对其路面病害现状及其成因进行分析,并基于该机场道面病害现状,详对磷酸盐水泥薄层修补技术应用要点及应用效果进行了探究,最终结构显示,通过磷酸盐水泥薄层修补后的机场道面不仅能很快恢复通行,仅需自然养护1~2h便可开放交通,而且路面抗磨性、强度等均满足使用要求,使用一年后修复区域依然完好。

抗折强度5.0MPa高性能混凝土机场道面动力响应分析

为研究抗折强度5.0MPa的高性能混凝土机场道面在飞机荷载作用下的动力响应,文章以某新建机场项目为工程背景,采用有限元方法对机场道面进行精确化建模,对结构关键部位动力响应进行重点分析。结果表明:本抗折强度5.0MPa高性能混凝土机场道面总体受力合理并具有足够的安全储备,结构整体无竖直向上位移,道面混凝土板块间的传力杆粘结稳定;由飞机荷载引起的垂直应力经过基层的吸收降低了95.6%,本高性能混凝土承载能力强、刚度大,可以吸收来自于飞机的大部分荷载;跑道路面结构组合合理、性能优良,应力以及地基沉降等各项关键指标均满足设计要求。

基于感知应变的刚性道面结构强度评价方法

刚性道面结构强度实时准确评价,是保障机场设施耐久与适航安全的重要工作,其中决定性因素为基层顶面反应模量K。依托西南某国际机场智能跑道系统,采集C类飞机通过事件下的刚性道面板动态应变响应状态;通过HWD弯沉测试获取道面初始结构参数,建立机场刚性道面9块板足尺有限元模型,通过考虑轮迹偏移和基层顶面反应模量K值对道面板中监测点位动态应变的影响,建立K值与动态应变响应峰值期望ε值的函数关系曲线;采用桥渡原理,补偿机场刚性道面仿真模型与实际结构之间的偏差,将模拟仿真函数关系转换至实际感知函数关系,基于实测感知应变实时评价基层顶面反应模量。在此基础上,采用当量单轮荷载法建立机场道面强度评价指标PCN值与K值的关系,最终实现基于感知应变的刚性道面结构强度实时评价。