Определение несущей способности нежестких покрытий аэродромов в период отрицательных температур

• Автор: Ледовская, Наталья Сергеевна
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 190 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
Глава. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ОЦЕНКИ ВОЗМОЖНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ АЭРОДРОМНЫХ ПОКРЫТИЙ ВОЗДУШЫМИ СУДАМИ
1.1. Обзор существующих методов определения несущей способности аэродромных покрытий.
1.1.1. Нормативный отечественный метод расчета несущей способности аэродромных покрытий

1.1.2. Зарубежные методы расчета нежестких покрытий

1.2. Существующие исследования свойств асфальтобетона

1.3. Существующие исследования свойств фунтов

1.4. Выводы, цель и задачи исследования

Глава И. АНАЛИЗ УСЛОВИЙ РАБОТЫ НЕЖЕСТКИХ АЭРОДРОМНЫХ ПОКРЫТИЙ РФ

2.1. Географическое положение аэродромов.

2.2. Модули упругости фунтов исследуемых аэродромов в расчетный период
2.3. Исследование процессов промерзанияотгаивания грунтов
конструктивных слоев нежесткого покрытия
Выводы
Глава III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЧНОСТНЫХ И ДЕФОРМАТИВНЫХ СВОЙСТВ АСФАЛЬТОБЕТОНА ПРИ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ
3.1. Методика проведения эксперимента
3.2. Исследование зависимости прогибов асфальтобетона от нафузки и температуры.
3.3. Определение модулей упругости асфальтобетонных образцовбалочек
3.4. Регрессионный анализ зависимости модуля упругости асфальтобетона от отрица тельной температуры
3.4.1. Определение рефессионной зависимости
3.4.2. Статистический анализ уравнения регрессии.
3.4.3. Проверка адекватности уравнения регрессии экспериментальным данным
3.5. Определение пределов прочности асфальтобетона на
растяжение при изгибе
Выводы.
Глава IV. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЧИСЛА
ПРИЛОЖЕНИИ НАГРУЗОК ОТ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ НА АЭРОДРОМНЫЕ ПОКРЫТИЯ
4.1. Исследование вероятностного характера воздействия
воздушных судов на аэродромные покрытия
4.2. Статистический анализ проходов колес главных опор
воздушных судов по ширине участков аэродромного покрытия.
4.3. Определение вероятности силового воздействия опор
воздушных судов.
Выводы
Глава V. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕСУЩЕЙ
СПОСОБНОСТИ АЭРОДРОМНЫХ ПОКРЫТИЙ ПРИ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ПРИ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ
5.1. Методика определения несущей способности нежестких
аэродромных покрытий в период отрицательных температур
5.2. Алгоритм автоматизированного расчета несущей
способности нежестких покрытий
5.3. Практические рекомендации по определению несущей способности нежесткого покрытия при отрицательных
температурах
Выводы
Общие выводы
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Нежесткие аэродромные покрытия представляют собой многослойные системы из слоев разной жесткости, лежащих на грунтовом основании. При расчете они оцениваются эквивалентным модулем упругости - модулем однородного полупространства, которое при воздействии расчетной нагрузки имеет такую же относительную деформацию, как многослойное покрытие. Яу СО •4^. О •? Е 2 С-ОСН] ? Е 3 ‘~ССН2 . Еоснп4 ^ 0? Рис. После такой замены конструкция нежесткого покрытия рассматривается в виде двухслойной системы «искусственное покрытие-грунт». Еес} - эквивалентный модуль упругости нежесткой конструкции, включая грунтовое основание, определяемый согласно СНиП [2] по номограмме рис. Е - модуль упругости фунта естественного основания. О 0. Рис. Предельный относительный прогиб конструкции Хи определяется по табл. N = У N. Б. С. ВС. В формуле (1. ВС рассчитывается без учета их вероятностно-статистической изменчивости. Как отмечалось во введении, предметом данного исследования является оценка несущей способности конструкции. При оценке возможности эксплуатации ВС с заданными характеристиками на существующих покрытиях целесообразнее учитывать вероятностный характер воздействия нагрузки от ВС на искусственное покрытие. Поэтому в дальнейшем добавим в формулу (1. Табл. В. П. Апестиной [3, 5]. Исследованию предельного состояния конструкций нежестких покрытий посвящены экспериментальные и теоретические исследования А. К. Бирули [], Н. Н. Иванова [, ], Б. И. Когана [], М. Б. Корсунского [-], И. А. Медникова и других ученых [3, , -, , , 2, 4]. Исследованные Н. Н. Ивановым [, ] экспериментальные материалы позволили ему сделать вывод о том, что предельным состоянием монолитных материалов, в частности, асфальтобетона, является начальная стадия изменения структуры материала, выражающаяся в нарушении отдельных связей под действием растягивающих напряжений. Таблица 1. Н. Н. Кроме того, для асфальтобетона допустимое растягивающее напряжение зависит от температуры в расчетном периоде времени года. Нормы [2] не учитывают температуру покрытия в зимний период для определения значения Я^ . Наиболее неблагоприятные условия для работы асфальтобетонного слоя конструкции, согласно исследованиям Н. Н. Иванова, имеют место при недостаточном его сцеплении с верхним слоем основания. Поэтому условие (1. Как было отмечено выше, наиболее напряженная точка находится на нижней поверхности покрытия по оси действующей нагрузки. Подставив поэтому в формулы (1. О , Ее п Г) . ВС, МПа. Растягивающие напряжения в слоях из связных материалов определяются по формуле, предложенной М. N а . Полученное наибольшее растягивающее напряжение сопоставляется с допускаемым напряжением по условию (1. Если напряжение превышает допускаемое, увеличивается толщина покрытия или уменьшается величина нагрузки, или выбираются более прочные материалы. Из анализа существующих методов расчета видно, что основными характеристиками нежестких аэродромных покрытий, которые изменяются для данных местных условий в течение года, являются модули упругости конструктивных слоев покрытия и грунтового основания и сопротивление растяжению при изгибе асфальтобетона. В связи с этим, необходимо внести изменения в расчет несущей способности нежестких покрытий, в которых следует учесть зависимость свойств конструктивных слоев покрытия от температуры. Необходимость совершенствования существующих норм расчета и конструирования аэродромных покрытий на основе опыта их эксплуатации отмечается в работах [4, 1]. При расчете толщины нежестких покрытий аэродромов необходимо учитывать, что у современных ВС опоры обычно состоят из нескольких колес, которые расположены друг от друга на сравнительно близком расстоянии, составляющем иногда несколько десятков сантиметров. Поэтому при расчете нежестких покрытий на нагрузку, приходящуюся на одно колесо, вводится поправка на влияние смежных колес. Покрытие под нагрузкой образует своеобразную чашу прогиба. При передаче нахрузки через несколько колес просадка под расчетным колесом складывается из просадки, вызываемой его давлением, и просадок от влияния других колес опоры ВС.