普通混凝土-高延性混凝土组合式机场道面结构应力响应分析

王晓威^1*，马孝磊¹，李王鑫¹，邓明科¹，刘 涌²，郑芳蒙²

(1. 西安建筑科技大学 土木工程学院，陕西 西安 710055;2. 民航机场建设集团北京国际工程有限公司，北京 100621)

摘　要：由于普通混凝土(Regular Concrete，RC)弯拉强度较低、韧性差、易开裂，用于机场道面易出现断板、脱空和开裂等病害;高延性混凝土(High Ductility Concrete，HDC)具有高强度、高韧性和高抗裂性能，因此提出一种新型普通混凝土-高延性混凝土(RC-HDC)组合式机场道面结构，设计了RC单层板、HDC单层板和RC-HDC组合板3种机场道面结构。考虑基层支撑、接缝传荷能力和复杂起落架作用，建立了三维刚性道面有限元模型，分析了不同飞机荷载、道面板结构、道面板厚度、基层厚度、基层模量和土基反应模量等因素下的道面板应力响应，并计算了不同飞行区等级下的道面板最小设计厚度。研究结果表明：HDC单层板和RC-HDC组合板的弯拉强度为20 MPa和18 MPa，分别是RC单层板的4倍和3.6倍;RC-HDC组合板能够发挥HDC高弯拉强度和RC高模量的优势;对于相同道面结构，单轴单轮起落架荷载作用下道面板应力最大，双轴双轮起落架作用下道面板应力最小;4C、4D、4E、4F飞行区等级下，RC-HDC组合板的最小设计厚度分别为RC单层板的38.6%、39.0%、39.9%、41.5%;采用RC-HDC组合板不仅可以大幅减小道面板厚度，而且具有较好的经济性。

关键词：机场工程;普通混凝土;高延性混凝土;组合式道面;有限元模拟