[發明專利]一種機場水泥混凝土道面板防翹曲變形設計方法

有效

• 申請號: 201410098523.4
• 申請日: 2014-03-14
• 公開（公告）號: CN103823948B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 翁興中;寇雅楠;姜樂
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍空軍工程大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 西安創知專利事務所61213
• 代理人: 譚文琰

1.一種機場水泥混凝土道面板防翹曲變形設計方法，所施工機場道面由布設在同一平面上的多塊道面板（1）拼裝而成，所述道面板（1）為矩形水泥混凝土板，多塊所述道面板（1）的尺寸均相同，其特征在于該方法包括以下步驟：

步驟一、自由翹曲曲率高度w_qj確定：

首先，根據公式計算得出道面板（1）的自由翹曲曲率半徑R，式(1)中ΔT=T_g×h，其中T_g為所施工機場道面的溫度梯度且其單位為℃/m，h為道面板（1）的板厚且其單位為m，α為道面板（1）所采用水泥混凝土的熱膨脹系數且其單位為1/℃；

之后，結合計算得出的道面板（1）的自由翹曲曲率半徑R，并根據公式計算得出道面板（1）的自由翹曲曲率高度wqj，式(2)中其中a和b分別為道面板（1）的設計長度和設計寬度且其單位均為m，α為道面板（1）所采用水泥混凝土的熱膨脹系數且其單位為1/℃；

步驟二、相鄰板間相互作用下的翹曲高度w_nj確定：

首先，根據公式Mx=h2E8a[(R+h2)sin(aαΔTh)+h2tg(-γha36EIx)+αΔTsa-a]---(3)]]>和My=h2E8b[(R+h2)sin(bαΔTh)+h2tg(-γhb36EIy)+αΔTsb-b]---(4),]]>對道面板（1）長度和寬度方向上的彎矩M_x和M_y分別進行計算；式(3)中和式(4)中E為道面板（1）所采用水泥混凝土的彈性模量且其單位為Mpa，γ為道面板（1）所采用水泥混凝土的容重且其單位為MN/m³，ΔT_s為所施工機場道面所處區域的氣溫年較差且其單位為℃；

之后，結合計算得出的彎矩M_x和M_y，并根據公式(5)，計算得出相鄰板間相互作用下道面板（1）的翹曲高度w_nj；

步驟三、自重作用下的翹曲高度wsj確定：根據公式(6)，計算得出自重作用下道面板（1）的翹曲高度w_sj；式(6)中q為道面板（1）所采用水泥混凝土自重作用下的荷載集度且q=γh；

步驟四、翹曲變形量計算：結合步驟一中所確定的自由翹曲曲率高度w_qj、步驟二中所確定的相鄰板間相互作用下道面板（1）的翹曲高度w_nj和步驟三中所確定的自重作用下道面板（1）的翹曲高度w_sj，且根據公式w_j=w_qj+w_sj+w_nj(7)，計算得出道面板（1）的翹曲變形量w_j；

步驟五、道面板板厚確定：首先，根據步驟四中所述的公式(7)，求解出當w_j=c時道面板（1）的板厚h的取值，并記作h_c；其中，c為翹曲變形閾值且c=0或c_s，c_s為預先設計的道面板（1）的最大允許翹曲變形量；之后，根據計算得出的h_c，對道面板（1）的設計板厚h_s進行確定，其中h_s≤h_c。