ABAQUS模拟下机场道面接缝传荷特性与结构参数影响

机场水泥混凝土道面接缝传荷能力是机场地面工程中至关重要的一个方面，它关系到跑道的耐久性和安全性。本文基于ABAQUS有限元软件，采用了一种创新的方法，即按照"贡献面积"刚度分配原则，通过在相邻混凝土板侧面的对应节点设置弹簧单元，构建了一个三维有限元模型，该模型考虑了接缝在实际荷载传递过程中的作用。 模型的建立和验证过程中，研究者深入探讨了单轮荷载和多轮荷载对道面力学响应和接缝传荷能力的影响。研究发现，接缝的传荷能力并不受单一荷载大小的影响，而是与道面的整体结构特性紧密相连。具体来说，增加混凝土板的厚度会导致板边应力显著降低，同时接缝的传荷能力也随之减弱。然而，提升基层厚度、改善基层与面层之间的层间黏结性能以及增强土基强度，虽然对板边应力有所影响，但对接缝传荷能力的影响相对较小。 更重要的是，调整接缝自身的刚度能够有效地提高其传荷能力，从而改善接缝附近的混凝土板受力状态。在多轮荷载情况下，轮距的减小会使得板边应力和接缝传荷能力增强。然而，对于不同构型的起落架，其应力折减系数存在差异，例如三轴三轮起落架的折减系数略低于0.25，而其他构型则通常高于这个值。此外，以荷载表征的接缝传荷系数随着起落架轴数的增加而呈现下降趋势。 这项研究不仅提供了对机场混凝土道面接缝传荷行为的深入理解，也为道面设计和维护提供了科学依据，有助于优化道面结构，减少应力集中，延长使用寿命，确保飞行安全。