道面结构刚度和地基不均匀性对飞机荷载下道基附加应力的影响

摘要

以B737-800客机为例,通过半解析?有限元方法计算分析刚性和柔性2种道面结构形式下,由飞机移动引起的道基土体动力响应。研究结果表明:2种道面结构下附加应力在道基浅层的横向分布均呈“马鞍形”,随着道基深度增加,附加应力分布趋于平缓,近似呈“抛物线形”;柔性道面结构道基中的动力响应普遍大于刚性道面结构的动力响应,在柔性道面结构下,鞍脊和鞍桥应力差异更大,竖向应力的影响深度达6.2 m,是刚性道面结构下的1.29倍,但其纵、横向影响宽度不及刚性道面结构;当跑道的道基为挖填交替的不均匀道基时,在挖填交界面处均发生应力突变,2种道面结构下的应力突变幅值差异不大,但与均匀道基相比,交界面处应力响应时间变短;挖填交替道基中竖向正应力对飞机移动速度的变化更敏感,尤其当飞机移动速度接近填方土体剪切波速时,竖向正应力出现较大增长,填方土体中主应力轴显著旋转。