基于動載與韌性評價的機場剛性道面設計方法研究.pdf

1、作為一種典型的脆性材料，水泥混凝土韌性特征一直未受關注，它衡量了材料的變形能力與抵抗沖擊破壞的性能。超高韌性水泥基復合材料的研究正如火如荼，目前遭遇的“瓶頸”問題就是如何將水泥基復合材料的韌性評價在設計方法中體現(xiàn)，以進一步促進超高韌性水泥混凝土的推廣應用，并帶動學界、商界對新材料的研發(fā)投資力度。
　　復摻纖維是水泥基材料一種有效的增韌手段，本文采用玄武巖纖維增強水泥混凝土為研究對象，對比素混凝土與聚丙烯纖維增強水泥混凝土的路用性能

2、，并提出適合玄武巖纖維增強水泥混凝土的韌性評價方法與指標。
　　機場道面是向飛機提供起降服務的構筑物，其在設計中對安全性與可靠性的考慮很大程度上決定了服務質量。在設計壽命期內，機場道面承受飛機機輪的重復作用，沖擊作用巨大，實際混凝土道面往往達不到設計壽命，過早的出現(xiàn)裂縫、斷板、碎裂等病害，不得不進行場道維修作業(yè)，干擾了機場的正常運營。隨著超高韌性水泥基復合材料的普及，機場剛性道面將迎來新的曙光，確定剛性道面材料增韌后的設計理論與方

3、法則成為當務之急
　　本文通過對國內外纖維增強水泥混凝土研究與應用的廣泛調研，研究了纖維增強水泥混凝土配合比設計方法，并進行了路用承載性能與耐久性能對比試驗，以探討玄武巖纖維增強水泥混凝土在機場剛性道面上的應用前景。通過玄武巖纖維增強水泥混凝土性能試驗結果，驗證了“纖維增強的實質是增韌”的觀點，進而通過大量研究分析工作，合理評價材料的韌性特征并將韌度指標引入機場剛性道面設計方法當中：
　　首先，對比國內外既有混凝土韌性評價方

4、法，由準靜態(tài)加載試驗分析了探討準靜態(tài)韌性評價方法對低摻量低彈模柔性纖維增強水泥混凝土的不適用性，通過動態(tài)疲勞試驗研究了玄武巖纖維增強水泥混凝土韌性評價方法。
　　然后，借助大型有限元分析軟件ABAQUS建立了機場剛性道面的力學響應模型，分析了飛機機輪動、靜荷載作用下道面結構參數，主起落架構型與參數對力學響應的敏感性特征，并探討了玄武巖纖維增強水泥混凝土道面的力學響應特點。
　　最后，依據國內外機場剛性道面設計理論與方法，根據