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1、.机场道面设计计算书姓名： 张 禹学号： 061421班级： 交通工程指导老师： 张伟刚第一部分 原始资料一、 详细资料:1、 气温：根据国家统计局统计，吉林省吉林市绝对最高气温24.1度，绝对最低气温为-22.8度，低气温天气持续时间长，冻深可达1.6米，故受冰冻影响较大。2、 降水量：年最大降水量 489.9毫米 月最大降水量 126.7毫米 年相对湿度 0.553、 土壤地质情况：地处东北中部山前平原重冻区，山区多为花岗岩，机场附近地势平缓，山石为石灰石，石质坚硬。平原地区，地表土壤覆盖厚度15-30厘米，下层为砂砾岩，在下层为鹅卵石。地下水位稳定，稳定水位一般在15米左右。4、 建材情
2、况： 砂：该地区有河流，所产砂含泥量大，不和要求。 石：石料丰富，多为花岗岩和石灰岩，强度高，品质好，可作为基 石料，还有大量鹅卵石可作为砼料。 石灰：该地区有石灰厂，产量高，品质好。 木材：此地树林资源丰富，有大量上好木材。5、 设计使用飞机： B737-200二、 任务：1、 进行道面结构设计（滑行道、跑道端部、跑道中部）。2、 进行分仓设计及接缝形式设计。三、 要求提交的结果：1、 道面结构设计计算书（极限弯矩法、极限应力法）。2、 飞行区平面图、结构层选择、分仓、接缝图。第二部分 资料分析与设计说明一、 根据所给土壤地质情况，对照我国公路自然划区图表，可把设计机场所在地区确定为2东北中
3、部山前平原重冻区。查表7-4得土基回弹模量E01=160/3,0=0.35，查表3-4的土基顶面K0=7.0/3,再由图3-10得出修正后的K值为，K=8.0/3。二、 该地区降水量少，地下水位低，石灰土和石料丰富，质量好。由于处于重冻区，土基表层为10的沙粒垫层，往上一次是20石灰稳定土，15碎石基层，最上为砼面层，图示如下：三、 砼抗弯拉强度Rw=45/3,E=350000/3,=0.16。砼强度标号为C35。四、 道面分仓4m5m。跑道和联络道分仓设计草图如下：道面板化为当量圆的半径。接缝方式：纵缝-企口缝，横缝-传力杆缝。如下图所示：五、 设计飞机：B737-200特性参数由表2-3查
4、的，B737-200双轮起落架，主起落架上最大荷载23.36吨，机轮配置如下图：六、 动力系数，升力影响系数，工作条件系数（m）和匀质系数分别有表2-5和表7-1查出。列表如下： 道面部位PdnmKy滑行道1.251.0 0.8 0.75跑道端部1.151.0 0.9 0.75跑道中部1.10.850.9 0.7七、水泥砼面层，考虑到夏季施工，可不设膨胀缝。结合相邻板面传递荷载能力设置传力杆缩缝。跑道长3900米，宽44米；滑行道长3900米，宽26米，跑道中缝与纵缝重合。八、由于最低气温-22.8度且维持时间长，有属于重冻区，要考虑冰冻影响，以下有两种方案： 1、设置完善的排水设施，加强基层
5、和道面的排水，是保证土基质量的重要环节。正确设计排水系统，并加强维护以保持通畅，使表面水和基础内的水得以迅速排出。这样，没有多余水存在，土基就不会过湿，也不会发生冻胀。 2、换土： 我国东北地区一些机场，为防止和减轻土基不均匀冻胀，采取换土的深度按冻深分为三种：A、 冰冻深度在0.9米左右的地区，换土深度应达到冰冻线，即： 式中 h-换土深度 H-当地冻深 D-道面面层和基层总厚度。 B、冰冻深度在1.5米左右的地区，换土深度按冻深的70-80%考虑，即： 该深度相当于总冻胀量的62-75%至于底层未换土部分的冻胀，根据以往翻修经验来看，由于冻深较深，对于道面的不均匀冻胀影响较小，如吉林某机场
6、，在翻修冻害道面时，换土深度达50-60厘米，另一机场则达80厘米，再加上道面（基层和面层）的厚度，相当于冻深的70-80%，看来效果很好。C、冻深深度超过2米以上的地区，换土深度一般只需换到二分之一的深度，即： 此次设计的机场地处冻深达1.6米的地区，如用换土的方法则用公式B计算。 九、道面分段进行厚度计算。每段荷载因素不同，飞机运动状态不同，对滑行道、跑道端部、跑道中部分别进行计算。十、水泥砼道面，采用刚性道面设计方法，设计内容包括：土基设计，基础设计，板厚设计，分仓设计和接缝构造设计。十一、依据当地土地和建筑材料情况，按技术经济指标综合考虑。采用石灰稳定土、砂砾垫层、碎石基层和水泥砼道面
7、构成类型比较好，考虑的换土深度可在70-80厘米之间，这样设计受力比较合理。 第三部分 极限弯矩法计算面层厚度1、 确定一个机轮上的计算荷载Pd。 主滑行道： 跑道端部： 跑道中部 2、 计算轮印相当圆半径r、和直径d。 主滑行道： 跑道端部： 跑道中部： 3、 初设道面板厚度h主滑行道： 跑道端部： 跑道中部： 4、 确定土基连同基础的形变模量E0值 主滑行道：跑道端部：跑道中部：二轮起落架的机轮计算位置如下图：系数、由相应的表查得： 主滑行道：、跑道端部：、跑道中部：、将各个系数代入原式得：主滑行道：跑道端部：跑道中部：5、 计算板的弹性特征系数 主滑行道：跑道端部：跑道中部：6、 判断板的类型： 主滑行道：跑道端部：跑道中部：属无限大板。按上面的机轮位置图判断荷载距板边的折算距离是否满足要求：主滑行道：跑道端部：跑道中部：均满足的要求，可以按无限大板公式计算。7、确定板中心最大计算弯矩 主滑行道： 查表6-9 查表6-20得 同样可得：跑道端部：跑到中部：8、确定设计弯矩 查表7-2得：取主滑行道：跑道端部：跑道中部：9、计算板厚： 主滑行道： 取跑道端部： 取跑道中部： 取10、冻害处理： 道面平均厚度为30cm，由公式得第四部分 极限应力法计算面层厚度 . . .
