机场道面计算书

姓名：贾光帅班级：06030601 学号：061411 指导老师：曹刚
第一部分 原始资料
一．资料
1. 气温：根据统计资料，历年绝对最高气温40摄氏度，绝对最低气温-10摄氏度，最
低气温时间较短，多年平均冻土深度为10—40厘米，翻浆只是在某些路段偶尔发生，故无需考虑冻土影响。

2. 降雨量：年平均降水量750mm ，最大降水量785.7毫米，月最大降水量157.1毫米，
一天的最大将水量89毫米。

3. 土壤的地质状况：
山区多为花岗岩，其上覆盖有一层较薄的植物土，杂草也较多，有些树木，机场附近有山，山石为石灰石，石质坚硬；
平原地区表层为山前冲击土，覆盖厚度为10—20米，为黄褐色亚粘土，下层为砂砾石，再下层为砾岩；
地下水位较高，稳定性水位为15米左右。

4. 当地建材情况：
砂：该地区有河流，所产砂含泥量大，不符合要求；
石：石料丰富，多为花岗岩和石灰岩，强度高，质量好，可作为基础和硂骨料； 石灰：该地区有石灰厂，日产量高，质量好； 竹和木材：该地区源料少，主要靠外地运输； 5. 设计飞机：B737-200 二．任务
1. 进行道面结构设计（滑行道，跑道端部，跑到中部）
2. 进行分仓及接缝形式设计 三．要求提交结果
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
1. 根据所给“土壤地质状况”，对照我国公路自然区规划图，可把设计机场所在地区确定
为Ⅱ5区，华东地区，查表7—4取土基回弹模量201130/E kg cm ，0=0.30μ，查表3—4，取土机顶面0K 3
=7.0kg/cm ,再由图3—10得出改正后的K 值，30K =8.4kg/cm 。

2. 该地区降水量大，地下水位高，石灰和石料丰富，质量好，土壤为亚粘土，进行综合考
虑，选用石灰稳定土作底基层，灰接碎石作基层。

如图所示：
3. 硂抗弯拉强度2Rw=45kg/cm ，弹性模量2E=350000kg/cm ，泊松比=0.15μ，硂强度
标号35C 。

4. 道面板分仓4m ×5m 与6m ×5m 。

跑道与联络道的分仓图见图2，图3；
图2
道面板化为当量圆半径，由于承载机轮的道面板是6m ×5m ，所以当量圆半径
R
接缝形式为纵缝企口缝，横缝为传力杆缝。

如图4，图5.
图4 企口缝剖面图5 传力杆平缝剖面
5.设计飞机B737—200特性参数由表2—3查得：
B737—200 双轮起落架，主起落架上最大荷载23.36T，机轮配置图如下：
图6 主起落架机轮配置
6.动力系数，升力影响系数，工作条件系数（m）和匀质系数（kg），分别由表2—5和表
7—4查出，列成表1。

7.砼面层：考虑夏季施工，可不设胀缝，结合相邻板面传递荷载能力设置传力杆缩缝。

跑
道长3700m，宽40m，滑行道长3700m，宽20m，跑道中线与纵缝重合。

8.最低气温-10度，但持续时间较短，不考虑冰冻影响。

9.道面分段进行厚度设计，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。

10.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，接缝构造设计。

11.依据当地建筑材料的情况，按技术经济指标综合考虑，采用石灰稳定土作底基层可提高
水稳定性，地下水位高，设置灰结碎石基层提高水稳定性。

现列出以下三种结构类型：
道面厚度计算考虑第三种方案，使整个道面结构受力比较合理。

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d P ，轮印半径d 。

d =**d j P K n P
r =
滑行道 23.36
1.25*1.0*14.6146002
d P T kg ===
21.139,42.278r cm d cm =
==
跑道端部 23.36
1.15*1.0*13.432
13432
2
d P T k g ===
20.275,40.55r cm d cm ===
跑道中部 23.36
1.1*0.85*10.92010920
2
d P T k g ===
18.282,36.564r cm d cm =
==
2. 初设道面厚度h
滑行道h=30cm ，跑道端部h=28cm ，跑道中部h=26cm 。

3. 确定土基连同基础的形变模量0E 值
'
'0011
23*****j E E K K K K K =
'00117
9**
2*d
E E K =<>以吨记
滑行道 '
2017
9*130*
=681kg/cm 2*14.6E =
跑道端部 '
20179*130*
=740kg/cm 2*13.432E = 跑道中部 '
20179*130*
=911kg/cm 2*10.92
E =
77309A c m c m =<，故机轮计算位置如图 7所示：
图 7 机轮荷载位置 由表7—5，表7—8得到：
'
111.40, 1.40, 1.90j K K K === 由表7—6，表7—7得到： 滑行道 230.985, 1.83K K == 跑道端部 230.983, 1.65K K ==
跑道中部
230.978, 1.50K K ==
将以上各系数带入原式得：
滑行道 2
0681*1.40*1.40*0.985*1.83*1.90=4571k g /c m
E = 跑道端部 20740*1.40*1.40*0.983*1.65*1.9=4470k g /c m
E = 跑道中部 20911*1.40*1.40*0.978*1.50*3.40=8906k g /c m
E = 4. 计算板的弹性特征系数并计算板的类型
3
1
1=()h
2
S R =αα
滑行道
315)1
0.0146,(0.0146*309)45.910
30)
2
S ===>α 跑道端部
310.0155,(0.0155*309)44.9102
S ===>α
跑道中部 310.0454,(0.0454*309)1376102
S ===>α 均属于无限大板，按图 7 所示位置判断荷载距板边的折算距离是否满足要求。

滑行道 *0.0146*223 3.4===
>δα△ 跑道端部 *0.0155*223 3.61===
>δα△ 跑道中部 *0.0454*22310.1242===
>δα△ 均满足δ>1.5,按无限大板计算。

5. 确定板中最大弯矩od M ，过程见表 2。

0()*x xf d M M M P =+ 0()*y yf d M M M P =+
od M 的计算过程 表 2
注：1. 0M 由表6—9查得;
2. xf M ,yf M 的值由表6—20查得。

3. od M 取xf M 与yf M 的较大值。

6. 确定设计弯矩s M
*s od M C M =
查表7—2得：C=1.4
滑行道 1.430984337/s M kg cm cm =⨯=- 跑道端部 1.428273958/s M k g c m c m =⨯=- 跑道中部 1.422123097/
s M k g c m c m =⨯=- 7. 计算板的厚度
h =
滑行道
30.9,h=31cm h cm ==取
跑道端部
27.9,h=28cm h cm =
=取
跑道中部
25.6,h=26cm h cm ==取。