飞机制动滑行作用下跑道的动力响应
2022-09-21黄博王宇盛文军何淳健凌道盛
中南大学学报(自然科学版) 2022年8期
黄博,王宇,盛文军,何淳健,凌道盛
(1.浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室,浙江杭州,310058;2.浙江大学岩土工程研究所,浙江杭州,310058;3.杭州市上城区建设工程质量安全监督站,浙江杭州,310005)
飞机滑行时与跑道动力相互作用是影响跑道适航性的重要原因。飞机在跑道中滑行产生的移动荷载包括竖直向自重荷载和水平向制动荷载,后者主要是由飞机机轮与跑道之间的摩擦阻力引起。现有的机场道面结构设计方法[1−2]均未考虑制动摩擦力的影响,更无法评估制动摩擦力产生的道面结构动力响应。
目前对交通工具制动力引起的道基响应研究[3−5]多针对汽车、列车。研究结果表明,制动力会引起道基附加拉应力、剪应力,制动力的长期作用会造成道面拥包、开裂、起伏等现象,大大降低道面结构的耐久性。通常,制动力与交通工具的自重应力密切相关。飞机自身质量介于汽车质量和列车质量之间,但就作用于地面的均布载荷而言,分别为汽车和列车的10 倍和1.5 倍左右[6−7]。飞机制动减速在跑道上产生的水平向摩擦力在105N 级别以上,远超汽车减速产生的制动力,为列车产生的制动力的2 倍以上[8]。同时,由于飞机移动速度快,跑道平整度和安全度要求高,飞机制动作用在机场跑道道面产生的危害远比公路上的危害大。
目前已有少量研究分析了制动力对飞机跑道道面结构响应的影响。游庆龙等[9]指出:在柔性和半刚性道面结构上考虑飞机制动作用时,跑道面层出现最大拉应力,可能发生受拉破坏;……
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