Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Состояние вопроса оценки возможности эксплуатации аэродромных покрытий воздушными судами 7
1.1. Обзор существующих методов определения несущей способности аэродромных покрытий 7
1.1.1. Нормативный отечественный метод расчета несущей способности аэродромных покрытий 7
1.1.2. Зарубежные методы расчета нежестких покрытий 20
1.2. Существующие исследования свойств асфальтобетона 27
1.3. Существующие исследования свойств грунтов 31
1.4. Выводы, цель и задачи исследования 35
Глава II. Анализ условий работы нежестких аэродромных покрытий РФ 37
2.1. Географическое положение аэродромов 37
2.2. Модули упругости грунтов исследуемых аэродромов в расчетный период 41
2.3. Исследование процессов промерзания-оттаивания грунтов конструктивных слоев нежесткого покрытия 46
Выводы 55
Глава III. Экспериментальные исследования прочностных и деформативных свойств асфальтобетона при отрицательных температурах 56
3.1. Методика проведения эксперимента 56
3.2. Исследование зависимости прогибов асфальтобетона от нагрузки и температуры 66
3.3. Определение модулей упругости асфальтобетонных образцов-балочек 77
3.4. Регрессионный анализ зависимости модуля упругости асфальтобетона от отрицательной температуры 81
3.4.1. Определение регрессионной зависимости 81
3.4.2. Статистический анализ уравнения регрессии 84
3.4.3. Проверка адекватности уравнения регрессии экспериментальным данным 86
3.5. Определение пределов прочности асфальтобетона на растяжение при изгибе 87
Выводы 91
Глава IV. Экспериментальные исследования числа приложений нагрузок от воздушных судов на аэродромные покрытия 92
4.1. Исследование вероятностного характера воздействия воздушных судов на аэродромные покрытия 92
4.2. Статистический анализ проходов колес главных опор воздушных судов по ширине участков аэродромного покрытия 96
4.3. Определение вероятности силового воздействия опор воздушных судов 105
Выводы 110
Глава V. Разработка методики определения несущей способности аэродромных покрытий при отрицательных при отрицательных температурах 111
5.1. Методика определения несущей способности нежестких аэродромных покрытий в период отрицательных температур 111
5.2. Алгоритм автоматизированного расчета несущей способности нежестких покрытий 115
5.3. Практические рекомендации по определению несущей способности нежесткого покрытия при отрицательных температурах 124
Выводы 131
Общие выводы 132
Список литературы 134
Приложение 148
- Нормативный отечественный метод расчета несущей способности аэродромных покрытий
- Исследование процессов промерзания-оттаивания грунтов конструктивных слоев нежесткого покрытия
- Определение пределов прочности асфальтобетона на растяжение при изгибе
- Статистический анализ проходов колес главных опор воздушных судов по ширине участков аэродромного покрытия
Введение к работе
Актуальность исследования. В настоящее время в Гражданской Авиации существенно изменился парк воздушных судов (ВС). Вместо отечественных все больше эксплуатируются зарубежные самолеты, требующие более прочных конструкций аэродромных покрытий. Вместе с тем многие капитальные покрытия аэродромов в России требуют текущего или капитального ремонта и не могут выдерживать повышенные нагрузки.
В связи с дефицитом финансирования аэропортов целесообразно использовать существующие аэродромы для ВС, оказывающих на покрытия большее силовое воздействие по сравнению с расчетными нагрузками, за счет более полного исчерпания имеющихся резервов несущей способности покрытий. Этого можно добиться путем подбора соответствующего режима их эксплуатации с учетом климатических и гидрогеологических особенностей районов расположения аэродромов. Дифференцированный подход к учету несущей способности покрытия и грунтового основания в зависимости от температуры также способствует снижению расхода дорогостоящих материалов при реконструкции существующих покрытий.
Накопленный опыт эксплуатации аэродромов показывает, что несущая способность искусственных покрытий используется в большинстве случаев не полностью, без учета сезонного изменения прочности конструктивных слоев и грунтового основания. Согласно существующим нормам проектирования и эксплуатации аэродромов прочность нежестких покрытий рассчитывается для периода года, когда несущая способность грунтового основания наименьшая, а температура покрытия максимальная для этого периода.
Расчет несущей способности покрытий по фактическим характеристикам материалов слоев конструкции и подстилающих грунтов при отрицательных температурах позволит учесть имеющийся запас прочности покрытий. В ряде случаев это существенно повысит рентабельность авиаперевозок за счет увеличения взлетной массы и/или допустимого количества взлетно-посадочных операций (ВПО) при промерзании нежесткого покрытия и грунта без дополнительных материальных затрат.
Существует методика по оценке несущей способности жестких аэродромных покрытий в осенне-зимний период, которая позволяет определить фактический режим выполнения ВПО с учетом увеличения прочности мерзлого основания. Для нежестких покрытий такой методики не существует. Одним из наименее изученных аспектов при разработке этой методики является изменение деформативных свойств асфальтобетонного покрытия при отрицательных температурах.
С учетом изложенного целью настоящей диссертации является разработка методики оценки несущей способности аэродромных покрытий нежесткого типа в период устойчивых отрицательных температур на основе экспериментальных и теоретических исследований.
Задачи исследований. Для достижения поставленной цели в работе сформулированы следующие основные задачи:
-
Выполнить статистический анализ расположения аэродромов с нежесткими покрытиями и распространения типов подстилающих грунтов на территории РФ.
-
Получить зависимости глубины промерзания и модуля упругости грунта от температуры на основании анализа существующих исследований процесса промерзания-оттаивания грунтов.
-
Выполнить лабораторные исследования деформационных и прочностных свойств асфальтобетона при отрицательных температурах.
-
Провести теоретические исследования силового воздействия на аэродромные покрытия с учетом вероятностного характера распределения нагрузок от ВС.
-
Разработать методику определения несущей способности нежесткого покрытия при отрицательных температурах и программное обеспечение для ее автоматизации.
-
Дать практические рекомендации по определению несущей способности нежесткого покрытия при отрицательных температурах.
Научная новизна работы состоит в следующем:
проведены лабораторные испытания, результаты которых позволили получить зависимости деформативных и прочностных свойств асфальтобетона от температуры;
получены диаграммы распределения вероятностей проходов ВС с учетом их силового воздействия на различные участки аэродрома;
на основе теоретических и экспериментальных исследований разработана методика и программное обеспечение для определения несущей способности нежестких аэродромных покрытий в нерасчетный период эксплуатации;
разработаны практические рекомендации по определению несущей способности нежесткого покрытия при отрицательных температурах.
Практическая значимость заключается в разработке методики оценки несущей способности нежестких аэродромных покрытий в нерасчетный период. Разработанная методика позволит увеличить допустимую взлетную массу ВС и/или допустимое количество ВПО при промерзании нежесткого покрытия и грунта.
Реализация работы. Результаты исследований внедрены ФГУП ГПИ и НИИ ГА «Аэропроект» при разработке проекта реконструкции аэродромных покрытий аэропорта Ханты-Мансийск (Арх. №3207), также результаты исследований используются на кафедре «Аэропорты» МАДИ (ГТУ) в учебном процессе при изучении дисциплин «Изыскания и проектирование аэродромов», «Реконструкция аэродромов» и при выполнении курсовых и дипломных проектов.
Апробация работы. Основные положения и результаты исследований доложены на 65 и 66 научно-методических и научно-исследовательских конференциях МАДИ(ГТУ) в 2007, 2008 гг., на международных научно-технических конференциях «Современное состояние и инновации транспортного комплекса» и «Состояние и перспективы транспорта, обеспечение безопасности дорожного движения» в 2008, 2009 гг. (г. Пермь).
Публикации. По результатам исследований опубликовано 6 печатных работ, в том числе 1 работа в научном журнале, находящемся в списке ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, библиографического списка из 149 наименований. Работа содержит 190 страниц печатного текста, 43 рисунка, 22 таблицы, одно приложение.
Нормативный отечественный метод расчета несущей способности аэродромных покрытий
Достоинством метода CBR является простота проведения испытания, требуемого для расчета. К недостаткам следует отнести: неадекватность модели испытания и реальной работы покрытия (испытания CBR предполагают лабораторные испытания малых образцов грунта диаметром 15 см малым штампом диаметром 5 см, фактически грунтовые основания работают под нагрузкой, распределенной по площади диаметром более 75 см); ? метод испытания CBR не учитывает климатические условия места расположения объекта, т.е. полученные зависимости справедливы лишь для условий проведенных опытов; ? для экстраполяции метода требуется проведение дополнительных трудоемких исследований [141]. Метод Мак-Леода (Канада) Метод был разработан в 1940 году на основе исследования несущей способности взлетно-посадочных полос канадских аэропортов жестким штампом. Параллельно проводились испытания CBR, пенетрометром и на приборе трехосного сжатия. Это дало возможность вывести соответствующие корреляционные зависимости. В расчете в качестве критического состояния грунтового основания был принят прогиб величиной 12,5 мм под штампом диаметром 76 см при 10-ти кратном приложении нагрузки. Требуемая толщина нежесткого покрытия, приведенного к эквивалентному зернистому слою, определяется по формуле [141] где Н - требуемая толщина зернистого слоя (щебня), см; Р - общая колесная нагрузка, Н; S — полная несущая способность грунта (Н) при той же площади контакта, том же прогибе и числе повторных приложений нагрузки, что и для прилагаемой нагрузки; К - постоянная слоя основания, зависящая от диаметра штампа, см. Многоколесная самолетная нагрузка преобразуется в одноколесную эквивалентную. В расчете используются коэффициенты эквивалентности слоев, учитывающие их распределяющую способность. Запроектированная конструкция оценивается на морозоустойчивость для учета сезонного промерзания грунта в районе расположения аэродрома. Недостатки метода: границы применимости метода ограничены условиями опыта; используемые коэффициенты эквивалентности не учитывают изменения деформативных свойств материалов нежестких покрытий в зависимости от климатических условий и срока службы; процесс расчета очень трудоемок и требует определенного навыка работы с многочисленными графиками. Метод LCN (классификационный номер нагрузки") Данный метод разработан в Англии. В 1957 году этот метод был принят международной Организацией Гражданской авиации (ИКАО) как один из двух методов, рекомендуемых для оценки несущей способности аэродромных покрытий. Метод LCN представляет собой комбинацию калифорнийского метода CBR с системой номерной классификации нагрузок. Метод LCN позволяет графическим путем получить классификационный номер нагрузки при любых известных комбинациях давления в пневматиках и одноколесной эквивалентной нагрузки. Задача метода не сводится к большой точности, ведь метод LCN предназначен для эксплуатационной оценки прочности существующих покрытий. При проектировании новых покрытий применяется метод CBR [141]. Во всех вышеперечисленных методах расчета работа нежесткой аэродромной конструкции рассматривается в стадии упругого сопротивления нагрузкам без допущения деформации сдвига в подстилающем грунте. Начиная с 1980 года в первую очередь на международных аэродромах, а с 1984 года - на всех аэродромах России и стран СНГ стали применять метод оценки несущей способности искусственных покрытий ACN-PCN, рекомендованный Международной организацией ИКАО [5, 19, 82, 104, 141]. Суть метода состоит в сопоставлении значений классификационных чисел покрытий (PCN), характеризующих несущую способность конструкций покрытий без ограничения интенсивности движения, с классификационными числами ВС (ACN), характеризующими воздействие их на покрытие с установленной стандартной прочностью основания. Возможность эксплуатации ВС на покрытиях без ограничений определяется условием Если значения PCN менее значений ACN, рекомендуется вводить ограничения по массе и/или интенсивности движения ВС [82]. Классификационные числа ACN и PCN определяются по формуле: где Р - приведенная одноколесная нагрузка, кН. Под приведенной (эквивалентной) нагрузкой понимают такую условную нагрузку, которая при давлении в пневматике колеса, равном 1,25 МПа, создает в расчетном сечении плиты покрытия (или в нежестком покрытии) силовое воздействие, равное по величине силовому воздействию от нагрузки многоколесной опоры ВС. В качестве критерия эквивалентности принимается расчетное состояние по напряжениям или деформациям, принятое для конкретного типа покрытия (жесткое, нежесткое, смешанное) [82]. В основе этих расчетов лежат теоретические положения по определению требуемых толщин покрытия под нагрузкой от ВС, изложенные в нормативных документах по проектированию аэродромов [82, 141]. Классификационные числа ВС (ACN) рассчитываются и публикуются разработчиками ВС в виде справочных таблиц. Классификационное число несущей способности покрытия (PCN) представляет собой комплексную характеристику, которая учитывает [82, 141]: ? тип покрытия (жесткое, смешанное или нежесткое); ? допустимую нагрузку на покрытие, выраженную удвоенной величиной одноколесной нагрузки в тоннах; ? категорию прочности грунтового основания; ? максимально допустимое давление в пневматиках колес основных опор ВС; ? используемый метод оценки несущей способности. Методика определения классификационного числа несущей способности покрытия (PCN) изложена в «Методике оценки соответствия Нормам годности к эксплуатации аэродромов гражданской авиации» (МОС НГЭА) [74]. Достоинствами метода ACN-PCN являются: S доступность использования метода; S учет интенсивности взлетно-посадочных операций ВС; S учет прочности грунтового основания в ходе расчета; S учет допустимого давления колес основных опор ВС. К недостаткам данного метода можно отнести: - невозможность учета нескольких опор ВС; - резкий перепад при ограничении интенсивности ВС, особенно для искусственных покрытий нежесткого типа.
Исследование процессов промерзания-оттаивания грунтов конструктивных слоев нежесткого покрытия
Конструкция нежесткого типа обычно состоит из нескольких слоев различной прочности и жесткости. Верхний слой или несколько слоев составляют покрытие, от которого зависит в первую очередь несущая способность конструкции. Один или несколько слоев образуют основание, назначение которого состоит в том, чтобы придать конструкции прочность при воздействии нагрузок и устойчивость к климатическим факторам. Основание в значительной степени определяет прочность всей конструкции, и его свойства должны быть всесторонне учтены при расчете и конструировании искусственных покрытий аэродромов [53].
При наступлении отрицательной температуры воздуха начинается промерзание покрытия и подстилающих грунтов. В Южных районах, где продолжительность зимнего периода с отрицательными температурами воздуха невелика, глубина сезонного промерзания не превышает нескольких сантиметров. По мере приближения к Северу глубина сезонного промерзания увеличивается и достигает 2-2,5 м и более на южной границе зоны многолетнемерзлых грунтов. В зоне сезоннопромерзающих грунтов глубина промерзания меньше возможной глубины оттаивания за теплый период. На границе зон сезоннопромерзающих и многолетнемерзлых грунтов в среднем за многолетний период глубина сезонного промерзания равна глубине сезонного протаивания.
При промерзании различные типы грунтов по-разному проявляют свои свойства. Мерзлыми называют грунты, имеющие отрицательную температуру и содержащие в своем составе лед. Грунты с отрицательной температурой, не содержащие в своем составе льда, называются морозными.
Мерзлые грунты по степени цементации их льдом разделяют на сыпучемерзлые, твердомерзлые и пластичномерзлые. К сыпучемерзлым грунтам относят крупнообломочные и песчаные грунты с температурой ниже 0С, не сцементированные льдом вследствие их малой влажности. Твердомерзлые грунты прочно сцементированы льдом и характеризуются относительно хрупким разрушением и практической несжимаемостью под действием нагрузок. К таким грунтам относятся песчаные и глинистые при температурах: для пылеватых песков - 0,3С; супесей - 0,6С, суглинков - 1С, глин - 1,5C. Пластичномерзлые грунты сцементированы льдом, но обладают вязкими свойствами и имеют отрицательную температуру выше той, которая характерна для соответствующих твердомерзлых грунтов [95]. Для рассматриваемого периода с отрицательными температурами наибольший интерес представляют твердомерзлые грунты. Исследования промерзания грунта в зимний период и учет его в расчете несущей способности жестких аэродромных покрытий проведены сотрудниками организации Ленаэропроект: Н. М. Герцовой, А. Е. Григорьевым, Г. Я. Ключниковым, Ю. С. Петрухиным, В. П. Поповым, О. Н. Федорищевой, В. П. Цветковым, О. И. Школьниковой, Г. Д. Шумиловой и другими [36, 37, 90, 95]. В первую очередь глубины сезонного промерзания и протаивания в природных условиях зависят от подчиняющихся широтной зональности факторов, среди которых наиболее важные - температура воздуха и средняя годовая температура грунтов. Поэтому в зоне сезоннопромерзающих грунтов увеличивается в направлении с юга на север глубина промерзания и уменьшается возможная глубина оттаивания. В целом глубина сезоннопромерзающего слоя определяется главным образом теплопотерями из грунта за зимний период, в то время как глубина сезоннопротаивающего слоя - теплоприходами в грунт за летний период [134]. Для определения температурных изменений в грунте разработаны автоматизированные комплексы аппаратуры [96]. Глубины промерзания и протаивания зависят также от большого количества местных, не подчиняющихся широтной зональности факторов, таких, как высота и экспозиция местности, минералогический состав, влажность и теплофизические свойства грунтов. Существенно влияет на глубину сезонного промерзания нагревание грунтов в предшествующий летний сезон. Расход накопленного за летний сезон тепла и обусловленное им промерзание происходят неравномерно в продолжение зимнего сезона. Характер промерзания видоизменяется в зависимости от степени дисперсности грунтов. При промерзании крупнодисперсных грунтов, в которых вся вода практически замерзает при температуре 0С, образуется граница промерзания, разделяющая мерзлый и талый грунт. В мелкодисперсных промерзающих грунтах всегда содержится незамерзшая вода, количество которой определяется их температурой. Чем ниже отрицательная температура грунта, тем большая часть воды в нем превратилась в лед. При промерзании мелкозернистых грунтов образуется зона промерзания (слой, в котором происходят фазовые превращения воды), разделяющая полностью промерзший и талый грунт. Суглинки относятся к мелкодисперсным грунтам, они состоят из смеси песка и глинистых частиц (от 10 до 30%).
В процессе промерзания увлажненного мелкодисперсного грунта происходит его дифференциация на обезвоженные минеральные прослойки и прослойки льда.
Замерзание воды сопровождается ее объемным расширением. Поэтому при промерзании мелкодисперсных увлажненных грунтов частицы скелета вследствие расширения кристаллизующейся воды раздвигаются, а поверхность грунта приподнимается. Этот процесс называется пучением. Пучение происходит обычно неравномерно. Оно может нарушить связь между элементами конструкции покрытия, приводить к недопустимым деформациям, а впоследствии к разрушению. Пучение крупнодисперсных грунтов в природных условиях не наблюдается, так как объем свободных от воды пор у них при глубоком залегании грунтовых вод гораздо значительнее приращения объема кристаллизующейся фунтовой влаги. Причиной разрушения при этом является не нагрузка от ВС, а напряжение, создающееся при расширении воды при промерзании. В СНиПе [112] приведен расчет оснований на пучинистых грунтах.
Определение пределов прочности асфальтобетона на растяжение при изгибе
Методика определения несущей способности нежестких аэродромных покрытий в нерасчетный период года основана на нормативном методе расчета [112] с ненормированными характеристиками слоев искусственного покрытия, основания и грунта. Эти характеристики должны быть получены в результате исследования свойств материалов в условиях нерасчетного периода - периода устойчивых отрицательных температур, определяемого по датам перехода среднедекадных температур воздуха через ноль градусов.
Методика предназначена для определения типов ВС, их максимально допустимых взлетных масс и интенсивностей движения на аэродроме с нежесткими покрытиями в период отрицательных температур. Основными этапами данной методики являются: 1. Отбор кернов из асфальтобетонного покрытия. 2. Лабораторные испытания асфальтобетонных образцов. 3. Получение регрессионных зависимостей модуля упругости и сопротивления растяжению при изгибе асфальтобетона от температуры. 4. Определение глубины промерзания конструкции покрытия и основания в зависимости от температуры. 5. Определение модулей упругости и соответствующих им толщин слоев искусственного и естественного оснований в зависимости от глубины промерзания и температуры. 6. Определение допустимой нагрузки на покрытие. 7. Оценка возможности эксплуатации сверхрасчетных для данного аэропорта типов ВС, определение их взлетных масс и интенсивности движения. Содержание каждого из этапов подробнее рассмотрено ниже. Этап 1. Отбор кернов производится с помощью бурения оцениваемого асфальтобетонного покрытия. Толщины слоев покрытия определяются непосредственно измерением кернов. Этап 2. Лабораторные испытания выполняются по методике, приведенной в главе III. Для испытания асфальтобетона на изгиб из полученных кернов формуются балочки, которые доводятся до исследуемых температур и испытываются на специализированном приборе (см. рис. 3.7). Показания силомера и соответствующие им показания прогибомера записываются в таблицы (см. табл. прил. 1), по данным которых определяются модули упругости и предел прочности растяжению при изгибе асфальтобетона для каждой из исследуемых температур. Этап 3. По полученным на этапе 2 значениям модулей упругости, предел прочности растяжению при изгибе асфальтобетона и соответствующих им температур определяются регрессионные зависимости исследуемых величин от температуры согласно п.п. 3.3-3.5. Этап 4. Глубина промерзания конструкции покрытия и основания определяется по данным метеонаблюдений. Материалы и грунты считаются промерзшими при температуре -1,5 С и ниже. При определении расстояния от поверхности покрытия до точки с расчетной температурой в зависимости от количества дней с температурой не выше расчетной следует учитывать, что скорость промерзания грунта составляет 1,5-3 см в сутки (при среднесуточной отрицательной температуре воздуха), средняя скорость оттаивания — 2-4 см в сутки (при среднесуточной положительной температуре воздуха) [90]. Уточнение глубины промерзания возможно с помощью бурения у кромки покрытия. Для удобства измерения глубины промерзания и оттаивания подстилающих грунтов и конструкции покрытия в основании покрытия рекомендуется помещать специальный прибор — мерзлотомер. Такой прибор должен обеспечивать простоту и необходимую надежность измерений. В целях получения достоверных результатов мерзлотомеры следует устанавливать под покрытием в местах, где необходимо определить глубину промерзания. Допустима установка прибора у кромки покрытия, если основание в данном месте идентично основанию под покрытием. Уборка снега в месте установки мерзлотомера производится в радиусе не менее 5 м. На каждом участке с различными конструкциями покрытия в нескольких местах необходимо устанавливать 2-3 мерзлотомера. Так как влажность на большой протяженности покрытия может на разных участках быть не одинакова, следует устанавливать приборы для измерения глубины промерзания на участках с наибольшей влажностью. Показания этих мерзлотомеров и будут расчетными, так как скорость промерзания оснований по глубине на этих участках будет наименьшей. Этап 5. В зависимости от расстояния от поверхности покрытия до точки с расчетной температурой и толщин конструктивных слоев находятся фактические толщины и модули упругости слоев искусственного и естественного оснований в соответствии с главой П. Этап 6. По стандартному методу [112] определяется величина нагрузки на покрытие от нормативной опоры и интенсивность ее приложения, используя полученные на этапах 3-5 характеристики конструкций при расчетной отрицательной температуре.
Статистический анализ проходов колес главных опор воздушных судов по ширине участков аэродромного покрытия
Из анализа полученных значений допустимой нагрузки от ВС, приведенных в таблице, можно сделать вывод, что несущая способность нежесткого аэродромного покрытия начинает повышаться даже при понижении положительных температур (см. рис. 5.5). Повышение прочности нежесткого покрытия происходит до отметки -20С, далее прочность конструкции понижается.
Для любой отрицательной температуры можно найти в таблице значение допустимой нагрузки и, в соответствии с этапом 7 методики определения несущей способности нежестких аэродромных покрытий, определить допустимый режим эксплуатации покрытия при этой температуре, т.е. типы ВС, их взлетные массы и интенсивности движения.
Для практического применения предлагаемой методики рекомендуется выполнить лабораторные испытания различных марок асфальтобетонов, применяемых в аэродромном строительстве, и полученные характеристики использовать в дальнейших расчетах. Это позволит не выполнять п.п. 1-3 методики для каждого аэропорта.
На основе климатологических справочников и данных метеонаблюдений в аэропортах рекомендуется составить графики хода температур воздуха и глубин промерзания — оттаивания оснований покрытий для районов России с продолжительным периодом устойчивых отрицательных температур.
Дополнение методики фактическими данными позволит более оперативно определять режим эксплуатации аэродромных покрытий. Получение и систематизация этих данных являются целью дальнейших исследований по усовершенствованию методики определения несущей способности аэродромных покрытий в период отрицательных температур. 1. Представлена методика определения несущей способности нежестких аэродромных покрытий при отрицательных температурах, для которой разработана программа Arpf для персонального компьютера. 2. Анализ конструкций нежестких покрытий аэродромов класса В показал, что наиболее часто встречаются два типа нежестких конструкций, изображенных на рис. 5.3. 3. В результате расчета несущей способности нежесткой аэродромной конструкции были получены допустимые нагрузки от ВС при различных температурах. 4. Анализ полученных результатов показал, что несущая способность нежесткого покрытия повышается даже при понижении положительных температур. Значительное увеличение прочности происходит при переходе через отметку О С, а при температуре ниже -20 С наблюдается понижение несущей способности нежесткой конструкции. 5. На примере расчета прочности наиболее распространенной нежесткой конструкции предложены практические рекомендации по определению несущей способности нежесткого покрытия для конкретных аэропортов при заданных местных условиях. На основе выполненных исследований по определению несущей способности нежестких покрытий аэродромов в период отрицательных температур можно сделать следующие выводы: 1. Проведенные статистические исследования аэродромных покрытий РФ показали, что 20,3 % от числа действующих аэропортов имеют искусственные покрытия нежесткого типа с подстилающими грунтами, представленными в 79 % суглинками. 2. Анализ существующих исследований свойств грунтов показал, что наиболее приемлемыми при расчете несущей способности нежесткой конструкции являются регрессионные зависимости модуля упругости грунта от отрицательной температуры, полученные Н. А. Цытовичем. 3. Для определения характеристик асфальтобетона при различных температурах была изготовлена экспериментальная установка, которая может быть использована в дальнейшем при оценке несущей способности нежестких покрытий по предлагаемой методике. На основании экспериментальных исследований установлены расчетные значения деформационных и прочностных характеристик асфальтобетона при отрицательных температурах. 4. Проведены численные исследования вероятностного характера силового воздействия воздушных судов на аэродромные покрытия. Построены диаграммы распределения вероятностей проходов колес главных опор воздушных судов II категории нормативной нагрузки на грунт и асфальтобетон по ширине аэродромного покрытия МРД и ВИН с учетом силового воздействия ВС. 5. Разработана методика определения несущей способности нежесткого покрытия при отрицательных температурах, для автоматизации которой составлена программа Arpf, позволяющая рассчитать величину допустимой нагрузки от ВС. 6. Предложены практические рекомендации по определению несущей способности нежесткого покрытия для конкретных аэропортов при заданных местных условиях. 7. Рекомендуется включить разработанную методику в нормативный документ по оценке возможности эксплуатации аэродромных покрытий.
