飞机-跑道耦合作用下刚性跑道振动响应研究
2021-07-14王建华张献民
振动与冲击 2021年13期
董 倩, 王建华, 张献民
(1.天津大学 建筑工程学院,天津 300072; 2.中国民航大学 机场学院,天津 300300;3.南京航空航天大学 民航学院,南京 210016)
飞机起降滑跑阶段,运行速度高达70 m/s[1],当滑行速度超过10 m/s时,飞机荷载引发的跑道振动就已非常明显。且随着民航的发展,飞机荷载不断增大,使得飞机-跑道耦合荷载引发的跑道和沿线地基的振动响应问题日益突出。研究表明[2-3],运行荷载引发的结构振动响应应与其强度、材料属性等有直接关系,因此,分析飞机耦合移动荷载作用下,跑道结构的动力响应,以此动力响应评估场道承载能力就更加必要。公路工程中,国内外学者分析耦合作用下,道路产生的应力及位移,为道路设计、承载力评估提供了参考。如:卢正等[4]将车辆、路面、路基结构作为一个整体系统来建模,提出了车辆-不平整路面-路基结构耦合动力学分析模型;邓学钧[5]将车辆与地面结构视为综合体系,研究在随机振动激励下发生的车辆对地面结构的各种运动荷载,研究三种运动荷载作用下各类地面结构的动力响应;梁波等[6]对车辆与道路结构的耦合振动进行了理论分析,并对道路结构进行了瞬态动力分析;Vishwas[7]研究了车辆与路面耦合的相互作用机理,通过建模计算确定了板的厚度、土基模量和车辆速度对路面的动力响应有显著的影响;Sawant等[8-9]建立了车辆与路面的相互作用力学模型,分析了该相互作用模型的动态响应。在机场工程领域,许金余[10]将飞机-道面-土基看作一个相互作用的动力系统,采用有限元方法求解了弹性半空间地基上刚性面板的动力响应;……
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