[发明专利]一种机场水泥混凝土道面板防翘曲变形设计方法

摘要

本发明公开了一种机场水泥混凝土道面板防翘曲变形设计方法，所施工机场道面由多块道面板拼装而成，道面板为矩形水泥混凝土板，该方法包括步骤一、自由翘曲曲率高度wqj确定；二、相邻板间相互作用下的翘曲高度wnj确定三、自重作用下的翘曲高度wsj确定；四、翘曲变形量计算根据公式wj＝wqj+wsj+wnj，计算出道面板的翘曲变形量wj；五、道面板板厚确定求解出当wj＝c时道面板板厚h的取值并记作hc；其中，c为翘曲变形阈值且c＝0或cs，cs为预先设计的道面板的最大允许翘曲变形量；根据计算得出的hc，确定道面板的设计板厚hs，其中hs≥hc。本发明方法步骤简单、设计合理且实现方便、使用效果好，能解决水泥混凝土道面板在温度作用下产生的翘曲变形问题。

主权项

一种机场水泥混凝土道面板防翘曲变形设计方法，所施工机场道面由布设在同一平面上的多块道面板(1)拼装而成，所述道面板(1)为矩形水泥混凝土板，多块所述道面板(1)的尺寸均相同，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤一、自由翘曲曲率高度wqj确定：首先，根据公式计算得出道面板(1)的自由翘曲曲率半径R，式(1)中ΔT＝Tg×h，其中Tg为所施工机场道面的温度梯度且其单位为℃/m，h为道面板(1)的板厚且其单位为m；之后，结合计算得出的道面板(1)的自由翘曲曲率半径R，并根据公式wqj＝R‑R cosθa+R‑R cosθb (2)，计算得出道面板(1)的自由翘曲曲率高度wqj，式(2)中其中a和b分别为道面板(1)的设计长度和设计宽度且其单位均为m，α为道面板(1)所采用水泥混凝土的热膨胀系数且其单位为1/℃；步骤二、相邻板间相互作用下的翘曲高度wnj确定：首先，根据公式和对道面板(1)长度和宽度方向上的弯矩Mx和My分别进行计算；式(3)中和式(4)中E为道面板(1)所采用水泥混凝土的弹性模量且其单位为Mpa，γ为道面板(1)所采用水泥混凝土的容重且其单位为MN/m3，ΔTs为所施工机场道面所处区域的气温年较差且其单位为℃；之后，结合计算得出的弯矩Mx和My，并根据公式(5)，计算得出相邻板间相互作用下道面板(1)的翘曲高度wnj；步骤三、自重作用下的翘曲高度wsj确定：根据公式(6)，计算得出自重作用下道面板(1)的翘曲高度wsj；式(6)中q为道面板(1)所采用水泥混凝土自重作用下的荷载集度且q＝γh；步骤四、翘曲变形量计算：结合步骤一中所确定的自由翘曲曲率高度wqj、步骤二中所确定的相邻板间相互作用下道面板(1)的翘曲高度wnj和步骤三中所确定的自重作用下道面板(1)的翘曲高度wsj，且根据公式wj＝wqj+wsj+wnj    (7)，计算得出道面板(1)的翘曲变形量wj；步骤五、道面板板厚确定：首先，根据步骤四中所述的公式(7)，求解出当wj＝c时道面板(1)的板厚h的取值，并记作hc；其中，c为翘曲变形阈值且c＝0或cs，cs为预先设计的道面板(1)的最大允许翘曲变形量；之后，根据计算得出的hc，对道面板(1)的设计板厚hs进行确定，其中hs≥hc。