机场规划设计课程作业

问答题：1、简述航空运输系统的组成。航空运输系统包括：飞机系统、机场〔空中港〕系统、空中交通管理系统和飞行航线四个局部。这四个局部有机结合，分工协作，共同完成航空运输的各项业务活动。飞机是航空运输的主要运载工具。按运输类型的不同，民用飞机可分为航线飞机〔运送旅客和货物的各种运输机，分客机和货机及客机改装成的客货混装的运输机〕和通用航空飞机〔用于除了进行运输运营的所有非军事用途的航空活动，比方工农业生产作业飞行、抢险救灾、教学训练等效劳〕。机场〔空中港〕是提供飞机起飞、着陆、停驻、维护、补充给养及组织飞行保障活动的场所，也是旅客和货物的起点、终点或转折点。机场由飞行区、旅客航站区等组成。空中交通管理系统是为了保证航空器飞行平安及提高空域和机场飞行区的利用效率而设置的各种助航设备和空中交通管制机构及规那么。空中交通管制机构通常按区域、进近、塔台设置。空中交通管制机构及规那么包括飞行层的配备，垂直间隔和水平间隔的控制等。管制方式分程序管制和雷达管制。2、简述机场系统的组成。机场，亦称飞机场、空港，较正式的名称是航空站。它是航空运输系统中运输网络的节点〔航线交汇点〕，是地面交通转向空中交通〔反之亦然〕的接口，是航空运输系统对环境影响的接触点〔空气、噪声、生态、水污染、土地等〕。机场系统的主要组成局部有飞行区和旅客航站区，其他的一些设施还包括货运区、机务维修设施、供油设施、空中交通管制设施、平安保卫设施、救援和消防设施、行政办公区、生活区、生产辅助设施、后勤保障设施、地面交通设施。1.飞行区分空中局部和地面局部。空中局部指机场的空域：包括进场和离场的航路；地面局部包括跑道，滑行道，停机坪和登机门，各种保障飞行平安的设施、无线电同行导航系统和目视助航系统，以及一些为维修和空中交通管制效劳的设施和厂地，如机库，塔台，救援中心等。2.旅客航站区旅客航站去是旅客、货物、邮件运输效劳设施所在的区域。包括航站楼〔联接地面交通、办理各种手续、联接飞行的设施、营运以及管理的场所〕，区内设施还包括客机坪、候机楼、停车场等。还配备有旅馆、银行、公交车站、进出港道路系统。3、机场跑道设计与城市、公路道路设计的异同。差异：跑道为满足飞机的顺利起降，根本都采用长距离的直线线路设计，而城市公路道路考虑到行车人员的驾驶体验与疲劳状况，多为曲线设计，尽量防止长距离直线道路的设计；跑道方位在设计的时候主要受风力负荷的影响；跑道构型：有5种主要跑道构型〔单条跑道、两条平行跑道、两条不平行或者交叉跑道、多条平行跑道以及多条平行及不平行或交叉跑道〕，跑道构型的设计取决于：交通需求量。运输不很繁忙，且常年风向相对集中的机场，只需单条跑道，运输非常繁忙的机场，那么需要两条或多条跑道。跑道道面应有适宜的粗糙度(抗滑性)和良好的平整度。跑道道面只有同时满足强度、粗糙度和平整度三方面技术指标的要求，才能保障现代飞机的起飞、降落时的平安、舒适，才能延长飞机和道面的使用寿命。共性：都受到周围地形、工程开展规划、可用面积大小以及周边相应根底设施状况的影响。存在高速公路机场建设的情况，将跑道与高速公路紧密联系在一起。以高速公路为根底,借用平直、宽阔的高速公路作为飞机起降跑道的“准机场”。,使地面公路交通的功能实现了立体化。高速公路技术标准与飞机跑道的技术要求接近,高速公路建设无需做大的、质的改动。高速公路飞机跑道只需在宽度、纵横坡度、路基高度、路面厚度〔强度〕等方面满足飞机起降的要求即可。4、跑道方位最主要受哪些条件影响？最正确方位如何确定？跑道方位主要受①风力负荷〔保证跑道使用率的重要因素〕②净空条件〔保证飞机平安和跑道正常使用的主要因素〕的因素影响，同时还受到周围地形、机场开展规划、可用面积大小以及相邻机场状况的影响。跑道布置原那么：①在飞机着陆、滑行和起飞的过程中受到的干扰和延误最小；②从航站区〔门位〕到跑道端部的滑行距离最小；③提供充分适当的出口滑行道，使得着陆飞机占用跑道的时间最少，并沿尽可能短的路线到达门位；④保证着陆飞机不与起飞飞机相互干扰；⑤繁忙机场，应设置单向平行滑行道；⑥滑行道路线尽可能防止穿过跑道最正确方位确定方法：风向分析风力负荷的要求：机场跑道应保证风力负荷不小于95%具体方法：①向机场或附近所在地〔新建机场〕气象站收集不少于5年的风向和风速资料〔每天8次等时间间隔观测的16个方向的风速记录〕；同时对云层高不高于152m和能见度小于等于1.61km的坏天气予以注明；②将收集到的数据按不同方位和风速编成统计表，分为全部天气和坏天气两张，统计各不同方向和速度的风出现的频率；③根据统计表，绘制风力负荷计算图或者风徽图；④找出风力负荷最大的方向，即跑道的方向；5、跑道长度有哪些影响因素？对跑道长度起什么影响？影响跑道长度的因素大致可以从飞机、机场、大气这三个方面来讨论：〔一〕飞机①机型：发动机推力〔油门〕飞机襟翼偏度②飞机起飞质量③起飞爬升面上有障碍物：障碍物限制重〔二〕机场①停止道及净空道②跑道特性〔1〕跑道纵坡〔2〕跑道外表特性③飞行区等级飞行区等级用两个局部组成的编码来表示，第一局部是数字，表示飞机性能所相应的跑道性能和障碍物的限制。第二局部是字母，表示飞机的尺寸所要求的跑道和滑行道的宽度。对于跑道来说飞行区等级的第一个数字表示所需要的飞行场地长度，第二位的字母表示相应飞机的最大翼展和最大轮距宽度。〔三〕大气①风顺风起降，跑道长度增加，风速每增加9.26Km/h，长度增加7％；逆风起降，跑道长度减少，风速每增加9.26Km/h，长度减小3％；②气温在气温较低时，发动机的推力随温度增加可保持根本不变；当气温增加到一定值时，发动机的推力随气温的增加而减小。在气温较高时，发动机的推力随气温增加而减小的比例很大。气温每升高1℃，长度需增加1％。跑道长度计算气温：高温使航班延误起飞及减载起飞所造成的总损失等于跑道长度减短获得的总受益。我国跑道长度计算气温：每年最热月的每天最高气温的平均值，近期多年均值。③气压空气压力下降，所需跑道长度增大。跑道长度计算时，必需采用当地气象台的实测气压，即相当于计算气温的实测气压。6、表达机场障碍物限制面的作用和组成。为了飞机的平安起降和机场的正常使用，根据机场使用的飞机特性和助航设备的性能，对机场及其附近一定范围规定了几种称为净空障碍物限制面的平面、斜面用以限制机场周围及其附近的建构筑物，对超过障碍物限制面的物体应进行处理，有些机场由于客观条件不易改变，某些物体如大山等突破了净空障碍物限制面控制要求，规划应如实反映出突破的情况，以使在飞行程序编制时采取相应措施，确保飞行平安。障碍物限制面由八个假想的无障碍限制面组成，分别是：锥形面、内水平面、内进近面、进近面、过渡面、内过渡面、复飞面和起飞爬升面。规定和公布机场障碍物限制面，限制机场及其周围地区物体的高度，对保证飞机起飞降落的平安，有效利用机场，提高总体效益具有重要意义。原那么上，尽量不对障碍物进行削减，能通过设计起飞一发失效应急程序避开障碍物的，最好不进行处理，确实不能避开的，要通过仔细的性能分析后确定是否需要削减。7、简述飞行区容量的影响因素及增容方法。机场系统各项设施在一定时段内〔通常1h，或1年或1天〕通过不同运输对象〔飞机、旅客、货物等〕的最大能力，称为容量或极限容量。影响因素：①空中交通管制：相关管制原那么的限制，如跑道上不容许同时有两架飞机运行、着陆优先于起飞、同一飞行路径的两架飞机之间应有足够的水平间隔。跑道占用时间、飞机间隔距离/时间是影响跑道容量最主要的因素。②机队组成：各类飞机的组成比例〔大小飞机的运行次数〕；总运行次数中着陆、着陆—离地、起飞各占的比例。③跑道布置及使用方案④环境因素：机场最低天气标准——云层和能见度指标；风、跑道外表状况、噪声减除要求机场增容措施：〔1〕增加机场系统容量：建设新机场。〔2〕扩建现有机场设施：扩建现有机场设施是增加机场系统容量的另一重要措施，也是机场当局为适应航空需求的增长而普遍采用的一种方法。扩建现有机场设施包括了众多方面，如扩建跑道系统、停机坪位、改良滑行道系统等飞行区的扩建以及为适应处理旅客设施的缺乏而扩建航站楼或新建另一航站楼等等。〔3〕航空需求科学管理①提供远程效劳设施②开展超级枢纽机场③简化国际到达旅客手续④某些航空运行的调整⑤短距航空运输的其他方式化〔4〕顶峰时间管理①经济手段：顶峰时间的价格措施；顶峰时间使用权拍卖。②行政手段：顶峰时间交通配额；航空交通流量控制；限制通用航空飞机的运行。〔5〕改良相关技术措施及提高运行效率包括改良飞机技术、航站楼设计、门位分配技术、航站处理系统技术。8、简述机场噪声的计量方法及降噪措施。噪声计量主要按以下几个指标计量：声压,声强I=P2ρC声压级；声强级；声功率级机场噪声防治方法：〔1〕控制噪声源：采用低噪声襟翼；低噪声起落架；采用吸声和减震隔音设施；动力消声器等；启用消音飞行程序和整体消音飞行程序；〔2〕控制跑道使用：交替使用各条跑道起降飞机，防止集中干扰一个地区；在起飞后和着陆前飞机进行转弯，避开居民密集区；〔3〕驾驶飞机采用必要措施：使用多级进近飞行，尽可能晚些降低飞行高度；起飞后快速爬升高度；飞机离地并爬升到240m以上；减油门，但至少保持一台关键发动机不工作的最小爬升梯度；按规定收襟翼或缝翼；高于机场地面900m后，增速到航路爬升速度，过渡到正常航路爬升程序；〔4〕使用隔音措施隔离机场飞机维修实验场；建筑物本身的隔音材料和隔音结构设计；消音壁和树林；研究说明，声音穿越100m的树林，衰减25～30dBA；9、结合课堂讲解内容，谈谈机场平面布局的方法。机场的平面布局：为实现地面交通和空中交通的转接，机场系统包括空域和陆域两局部。空域为航站区空域，供进出机场的飞机起飞和降落，包括等待空域、进近净空。陆域包括飞行区、航站区和进出机场的地面交通三局部。以下主要以跑道布局与航站楼布局加以讨论；跑道布局：跑道方位确实定主要依据风向的分析。要求机场跑道应保证风力负荷不小于95%跑道构型取决于：交通需求量。运输不很繁忙，且常年风向相对集中的机场，只需单条跑道，运输非常繁忙的机场，那么需要两条或多条跑道。跑道长度设计：根据是否设置净空道，停止道进行计算，跑道长度应该保证飞机在不利条件下平安起飞着陆。宽度要满足飞机起飞着陆对跑道中心线的横向偏移，横断面应满足排水要求，以及不危及飞行平安。滑行道设计：①道面宽度满足最大主起落架外轮外侧的间距加2倍主起落架外轮外侧与滑行道道面边缘的净距。②弯道曲线半径应同飞机的滑行速度相适应。③增补面的设计方法有：模型模拟法、数学计算法、图解法〔圆弧—曲线法〕，主要确定两个参数：圆弧半径r和切线的起终点。机坪设计：〔1〕保证站坪和跑道间的滑行距离较短〔节省燃油、时间和维护〕；〔2〕容许飞机活动自由以防止不必要的延误；〔3〕为将来的扩建和技术改变保存足够面积；〔4〕使站坪对周围环境的不良影响最小〔发动机吹袭、噪声、空气污染〕航站楼——航站楼的布置:对于单条跑道，如果在每个方向的起飞和着陆次数大致相等，航站区设在跑道中部位置；对于两条平行跑道，如果一条用于着陆，一条用于起飞，那么平行跑道宜错位布置；如果风向要求多个方向的跑道，将航站楼设置在V型跑道或交叉跑道的中间；航站区不宜放在两条跑道的外侧，一方面增加了滑行距离，另一方面影响另一条跑道的正常使用。结合课堂学习，谈谈你对机场规划的认识和疑惑。总体来说，机场规划有以下一些根本的要求：飞行区设施和净空应符合平安运行要求；航站区位置适中，并具备分期实施建设的方案；站坪机位与航站楼相协调，航空器地面运行顺畅；陆侧交通便捷、有序；空域规划可行，飞行程序设计合理，目视助航、通信、导航、航管、雷达和气象设施配置适当；航空器维修、货运、供油等辅助生产设施及消防、救援、平安保卫设施布局合理，直接为航空器运行、客货效劳的设施靠近飞行区或站坪；供水、供电、供气、供暖、制冷、排水、通信等公用设施与城市公用设施相衔接，各系统规模及路由能够满足机场开展需求；机场与城市间的交通连接顺畅、便捷；机场内供旅客、货运、航空器维修、供油等不同使用要求的道路设置合理，防止相互干扰；根据机场噪声影响预测，做好机场内及邻近地区的土地使用规划，保持机场与周边地区协调开展；在满足机场运行和开展需要的前提下节约用地，尽可能少占耕地，减少拆迁；结合场地条件进行规划布局，竖向设计结合地形，公用设施管线布置合理；注意建筑群的相对集中和群体效果。机场规划最重要的局部应该是飞行区的设计，飞行区中就包括跑道，滑行道，机坪等。对于跑道的设计，可与我们的专业课公路设计进行比照。首先跑道有5中主要的构型，决定其构型的主要因素是交通量的多少，这与公路设计的车道数有些类似，只是跑道的设计会有平行及不平行的方式。其中还有需要注意的是跑道方位的设计，这里比公路设计就多出一道程序，就是风向分析。跑道长度应该保证飞机在不利条件下平安起飞着陆。宽度要满足飞机起飞着陆对跑道中心线的横向偏移，横断面应满足排水要求，以及不危及飞行平安。机场的滑行道设计也是十分重要，其涉及一些需要严格控制的参数。同时，在道面材料方面，机场跑道设计与公路设计肯定也是有很大的区别，跑道的负荷要比车道大的多，所以其刚度和抗裂要求也会更高，其中也涉及到抗滑方面的要求。航站楼的设计更多的是要与乘客的需求以及容量分析相适应，所以在进行机场规划和设计时，首先要对机场未来的客运量、货邮运量等航空业务量做出预测，然后根据预测结果确定机场所需各项设施，它们的规模和等级、合理的建设分期，这比拟适合与运筹规划的学科相结合考虑。课堂上还着重分析了航空业务量预测，机场容量分析延误分析，这也是机场规划很重要的一局部。根据航空业务量与影响它的各个主要因素之间相互关系，推测未来的航空业务量，将为规划员以及决策者提供在各种影响因素的不同变化条件下预测量可能变动的范围，同时能够对影响因素进行排序。容量的分析对机场根底设施的建设有很大的影响，而延误问题，得不到处理，将会影响航空业务的正常进行，需要进行扩容。对于这门课程，我也有自己的一些疑问。①对于当今高速铁路的迅速开展，势必对航空运输会造成不晓得冲击，航空似乎并不一定是最快的运输方式，而且在其便捷程度上，也无法与高速铁路相媲美，这样一来，航空运输应该怎样在逆境中就开展，迎合人们的需求？②机场的开展与环境保护的矛盾是客观存在的，尤其是声污染越来越得到人们的重视，在查阅文献时也看到一些关于回收性道面的利用。就机场规划与环境保护问题如何做到提早防范而不是被动处理这一问题，应该怎样改善？③在一些中小城市的机场建设中面临着很多的问题，比方土地资源的紧张，资金问题，建设布局的不合理，往往与大型枢纽机场存在很大的差距，所以中小型机场建设的必然性值得考虑。④机场与轨道交通的结合问题。二、计算题：设计某机场飞行区近期的平面尺寸并绘出平面示意图。[前提]机场近期主要供B737—300和B757—200使用，但要保证IL86等较大的4D飞机也能偶尔使用。机场远期供B747—400等4E飞机使用。[题a]试确定跑道长度及净空道长度。[]跑道长度按B757—200飞机最远航程3000km、备降机场距目的地机场500km的使用要求确定。飞机无燃油满载质量83.5t，平均燃油消耗0.0047t/km或4t/h。要求飞机在目的地机场不能着陆而飞至备降机场上空时还有飞行0.75h〔45分钟〕的备份燃油。跑道平均纵坡i=0.005。机场最热月平均最高气温=32.2℃=90F，最热月平均气压P=87543。跑道端不设停止道，设净空道。解:eq\o\ac(○,1)求跑道的气压高度根据P=87543KN/m2，从国际的标准大气压表中可以查到：Hp=1219.2m=4000ft.eq\o\ac(○,2)求跑道长度计算用的飞机的最大起飞质量根据最远航程确定最大起飞质量Mmax=83.5+3000*0.0047+500*0.0047+0.75*4=102.95t≈227000lb第二阶段爬升梯度限制的最大起飞质量.取δ=5o，由图一种箭头所示计算程序Tp→Hp→m，可得Mmax=232000lbMmax〉227000lb取δ=15o，由图二中箭头所示计算程序Tp→Hp→m，可得Mmax=221000lbMmax<227000lb由上可得，Mmax=232000lb，δ取5o.3.突发故障中断起飞刹车时允许的最大的表速VMBE由图中箭头所示的计算程序Tp→Hp→m→i→Vw→VMBE〔其中飞行速度Vw=0〕得到VMBE=180.1kn〔海里/小时〕4.轮胎速度限制的最大起飞质量.飞机轮胎速度限制为225mile/h，风速为Vw=0.由四中箭头所示计算程序Tf→Hp→Vw→m，得到Mmax=271000lb.5.初步确定飞机的最大起飞质量Mmax取最小值，得到Mmax=227000lb，以后检验是否满足V1〈180.1kneq\o\ac(○,3)求跑道长度全发起飞所需的跑道长度La.全发起飞所需的修正场地长度LaoLao是指正常起飞不考虑风与跑道纵坡等影响所需的飞行区场地长度.根据δ为5o，TF=90F，Hp=4000ft，Mmax=227000lb由图五中的箭头所示计算程序Tf→Hp→Lao←Mmax得到Lao=9550ft≈2911m.起飞发生一故障所需修正场地长度Lbc起飞一发故障所需修正场地长度LbcoLbco是描述飞机出现一发故障不考虑风与跑道纵坡等影响所需的平衡场地长度取δ=5o，空调关，Tf=90F，Hp=4000ft，Mmax=227000lb，由图七种箭头所示计算程序Tf→Hp→Lbco←Mmax得到Lbco=10200ft=3109m起飞一发故障所需跑道长度.1计算图分区，根据Tf=90o，Hp=4000ft，由图可查得应采用A区的计算图2修正继续起飞距离S`TO修正中断起飞距离S`SO及决断速度V1，S`TO，S`SO指不考虑风和跑道纵坡等影响的继续起飞和继续起飞距离根据A区，δ=5o，Lbco=10200ft，由图八中箭头所示的计算程序S`TO←Lbco→S`SO及Lbco→V1，初步得到S`TO，S`SO及V1值.由于设置净空道不设置停止道，S`TO应该稍大于S`SO，使下一步得出Lb=Lc，得到S`TO=10200ft，S`SO=10000ft，V1=0.982VR3继续起飞所需跑道的长度Lb.根据S`TO=10200ft，防水系统关，Vw=0，i=0.005，根据图六中箭头所示计算程序S`TO→Vw→i→Lc→Lb，得到lc=650ft=200m，得到Lb=10200ft4中断起飞所需的跑道长度S`SO=10000ft，Vw=0，i=0.005由图十一中箭头所示计算程序S`SO→Vw→i→S`S得到S`S=10200ft，由于本机场没有停止道，所以Lc=S`S=10200ft5初步确定起飞一发故障所需跑道长度Lbc及决断速度V1，由于Lb=Lc=10200ft，取Lbc=10200ft，V1=0.9826检查决断速度是否符合要求a．决断速度是否小于抬起前轮速度VR由于V1=0.982VR，所以V1〈VR是符合要求的b．决断速度是否小于刹车能量限制的最大速度VMBEδ=5o，Tf=90F，Hp=4000ft，Mmax=22700由图十二所示计算程序Tf→Hp→Mmax→VR得到VR=148knV1=0.982*VR=145.336kn<180.1kn因此，Mmax=227000lb未超过刹车能量限制的最大起飞质量C．决断速度V1是否大于最小地面操纵速度VMCG根据Tf=90F，Hp=3000ft，Mmax=227000lb，由图十三箭头所示计算程序Tf→Hp→Mmax→VMCG得到VMCG=92.5kn因此V1>VMCG,符合要求7确定起飞一发故障所需跑道长度Lbc由于决断速度V1符合要求，所以取Lbc=10200ft确定跑道长度LLa=9550ft，Lbc=10200ft，取大值那么有L=10200ft[题b]试确定跑道宽度和道肩宽度、防吹坪长度和宽度、升降带长度和宽度、跑道端平安地区的长度和宽度。机场远期供4E飞机使用，基准代码是4，基准代字取E,取跑道的宽度是45m，其两侧应该设置宽度是7.5m的道肩在跑道入口之前要设置防吹坪，其宽度与跑道相同，取为60m，其长度为30m，不妨设30m.升降带包括跑到=道和停止道，所以升降带长度为3100m.查阅书中的表3-7得到代码为4的跑道自跑道中线算起每侧不许有固定物体的最小宽度为60m.又因为代码3or4的仪表跑道的升降带中平整范围是离跑道中线至少有75m，对于代码3or4的精密进近仪表跑道的升降带其平整范围更大一些。那么升降带可以设置为如下列图所示:跑道端部平安地区的宽度应该与升降带的压实宽度相同，取为150m，跑到端部平安地区的长度取净空道长度200m.围栏高2.5m，其位置应该符合端净空要求，因此升降带应该小于125m〔2.5/2%〕本机场净空道长200m，围栏应该设置在距离跑道端200m处〔距离升降带140m〕[题c]试确定站坪的平面尺寸及站坪边缘距平行滑行道边缘的净距。[]客运量450万人/年，机型B737-300占80%、B757—200占20%、满座率均为75%。站坪停机位除根据起降架次确定外，还要增加2个B737—300和1个B757—200的停机位。飞机前列式集结机头垂直向内停放。顶峰小时客运量区全年客运量的0.04%4500000*0.004%=1800人/小时站坪需要的停机位数目汉族要根据顶峰小时飞机起降架次确定.N=∑ni*ti/U确定参数值：飞机出发或者到达的架次占飞机起降总架次的0.65，机位利用系数U=0.6飞机占用机位时间t=0.75h下面计算飞机起降的平均架次，经过查阅资料得到：B737-300中型飞机140座B757-200大型飞机220座η=1800N=0.65根据题意，站坪停机位数量B737-30012个B757-2004个站坪长度查阅资料得到:B737-300翼展28.08m，B757-200翼展38.06m停放飞机距临近停放飞机7.5mL=28.28*12+38.06*4+7.5*15+7.5*2=619.9m取为620m站坪宽度1能停放伊尔-86〔较大的4D飞机〕，机身长56.1m2停放飞机的机头与站坪边缘相平3机尾后面设置5m宽行车道4机坪滑行道宽度23m5机坪滑行道中线距离车道边缘40.5m5+40.5+56.1-11.5=90.1m90.1+23=113.1m取为120m5.确定站坪边缘距离平行滑行道的距离，要保证将来B747-400等4E飞机使用要求进行扩建时，候机楼和平行滑行道的不需要拆迁，而战坪边缘距离平行滑行道的边缘的净距：72m[题d]试确定滑行道的布局、道面和道肩的宽度、转弯半径及弯道增补面尺寸。由于B737-300与B757-200在本机场着陆距离相差不大，因此跑道每端只设一条快速出口滑行道，距跑道每端1850m站坪长度较短，可只在站坪两端设置通往滑行道的联络值，可根据如下草图布置其中，滑行道中线与仪表跑道中线182.5m滑行道道面宽度23m，道面道肩总宽度44m，滑行带总宽度95m，其中平整宽度跑道端部出口滑行道的平面尺寸参阅下面的表格及图形供中型飞机使用的滑行道及弯道尺寸单位：m入口和出口滑行道宽度WTi26.5(WTa11.5,WTb15)弯道半径R141.5R241.5Г053Г125Г225用应力相关的神经网络模型评估机场道面恶化KasthuriranganGopalakrishnan*,HalilCeylanandAlperGuclu爱荷华州立大学土木与环境工程学院，353城镇工程建设，Ames，IA50011-3232，美国〔2006年6月1日收稿;2007年2月23日最终版本收稿〕摘要：在这项研究中，基于人工神经网络〔ANN〕的方法被用来反演沥青混凝土和非线性应力相关的路基模量，这种方法来自于在美国联邦航空管理局的全国机场道面试验设施〔NAPTF〕全面交通测试中获得的无损检测〔NDT〕数据。这种人工神经网络模型由轴对称有限元路面结构模型的结果进行培训。使用基于无损检测结果的人工神经网络预测模量，表征了模拟波音777〔B777〕和波音747〔B747〕飞机齿轮营运对NAPTF柔性路面试验段结构恶化的相对严重程度的影响。结果说明：只要机场路面结构为采集可靠的数据产生足够的挠度，使用力幅较小的无损检测数据用于常规的机场路面结构评价是可能的。关键词：人工神经网络;无损检测;NAPTF;非线性;机场柔性路面系统1、介绍全国机场道面试验设施〔NAPTF〕位于美国联邦航空管理局〔FAA〕的威廉·J·休斯技术中心，在美国新泽西州大西洋城国际机场附近。它以支持开发先进机械为根底的机场路面设计程序而修建，基于健全的理论原那么和由相应的全面试验数据验证的模型。第一组试验路面，被称为建设周期1〔CC-1〕，由宽为18.3米，共274.3米长的九个仪表测试路面〔六组弹性和三个刚性〕组成。这九个测试路面是建立在三种不同的路基材料上：低强度〔指标为加州承载比，CBR，4〕，中等强度〔指标CBR为8〕和高强度〔指标CBR为20〕。NAPTF为生成全面的测试数据而构建，特别是支持受到新一代飞机〔NGA〕复杂的齿轮载荷配置的机场路面性能调查，例如波音777。在NAPTF第一组的交通量测试期间，在一条跑道模拟六轮架波音777〔B777〕起落架降落，并在另一条车道模拟四轮波音747〔B747〕起落架降落，并且同时营运，直到测试路面被视为破坏。无损检测〔NDTS〕同时使用落锤式弯沉仪〔FWDs〕和重型落锤式弯沉仪〔HWDs〕进行路面和路基施工的均匀性记录，以及监测全面营运对路面响应和性能随时间的影响。McQueen等人〔2001〕分析了在NAPTF取得的柔性路面无损检测数据，并通过无损检测的数据来评估力振幅下的无损检测响应和反算路基模量〔使用弹性分层方案为根底的反算软件〕。为测试无损检测响应是否与增加的力是非线性的关系，在相同的位置评价4个负载〔40kN，60kN，82kN和115kN〕下的FWD数据以及在三个负载〔53kN，107kN和160kN〕下的HWD数据。我们发现，无论是脉冲刚度模量〔ISM=负载板作用力的最大挠度比〕还是反算的路基模量都与FWD和HWD的力振幅保持相对恒定。在丹佛国际机场〔DIA〕〔Lee等，1998〕进行的中心板仪表刚性路面HWD测试也得到了类似的结果。基于这些观察〔线性负载响应行为〕，对柔性和刚性机场路面，McQueen等人〔2001〕提出，在原型飞机装卸时使用无损检测力振幅来评估机场路面可能不是必要的。有人还建议，机场路面能通过更轻的负载设备到达令人满意的评价，如FWD，提供了可靠的传感器记录中获得的足够的响应。因此，在NAPTF和DIA感性上的研究结果的根底上，只要所产生的挠度都在挠度传感器的范围之内，脉冲负载的振幅似乎不是关键。路面层的厚度和材料类型是决定脉冲负载允许范围的主要因素。因此，除非路面是很厚的硅酸盐水泥混凝土〔PCC〕或是沥青混凝土〔AC〕覆盖着PCC构架，FWD设备是最能被接受的，因为它们能够为采集可靠的数据产生足够的挠度〔2004FAA〕。为了验证这一点，研究使用基于人工神经网络〔ANN〕的方法，根据NAPTF全面交通测试中获得的FWD数据来反算沥青混凝土和路基模量。结果可用于检查波音777和波音B747的营运对NAPTF柔性路面段中结构状况〔反算模量〕的破坏性影响。2、基于人工神经网络的反算模型在柔性路面的分析和设计中使用的弹性层状方案〔ELPs〕将路面作为弹性多层介质，并假设路面材料是线弹性，均匀和各向同性的。然而，未结合的颗粒材料和细粒路基土，简称路面岩土材料，不遵循线性应力-重复交通荷载下的应变特性。未结合颗粒材料和粘性细粒土基回弹模量的非线性或应力相关性说法一直是很完善的〔Brown和Pappin1981年，Thompson和Elliot1985年，GARG等，1998〕。未结合的骨料表现出应力硬化型行为，而细粒路基土表现出应力软化型的行为。以前的研究已经说明在NAPTF中的底层铺装层是非线性。Gomez-Ramirez和Thompson(2002)通过单独分析个别层压缩的多深弯沉仪〔MDD〕读数，提出NAPTF中存在材料的非线性。Garg和Marsey(2002)在NAPTF的柔性测试局部中，也观察到类似的颗粒和路基层的应力相关的性质。因此，路面结构模型可以考虑用非线性岩土材料来表征，如ILLI-PAVE有限元程序〔Raad和Figueroa1980〕，需要可被用来实行NAPTF路面结构分析，以及需要更实际的路面响应预测来做以机械为根底的路面设计。有人用人工神经网络对来自于NAPTF柔性路面的FWD数据进行反算非线性路面结构层模量做了一项研究。人工神经网络越来越多地被用来解决资源密集型的复杂问题，以替代使用诸如回归法等较传统的方法。多年来，人工神经网络已经成为成功的计算工具，用于研究大局部的路面工程问题〔Meier和Rix1995,Gucunski和Krstic1996,Khazanovich和Roesler1997,Meier等人1997,Kim和Kim1998,Ceylan2002,Ceylan等人2004〕。在这项为指导国家公路和运输官员协会〔AASHTO〕的新项机械经验路面设计的开展中，人工神经网络已被公认为是非传统的，但非常强大的计算方法，并用于编制混凝土路面分析软件包。在爱荷华州立大学和伊利诺伊大学，最近的研究都集中与开展基于人工神经网络的正向和反算公路柔性路面分析模型，用于预测临界路面响应和个别路层的模量〔Ceylan等人，2005〕。Gopalakrishnan和Thompson〔2006〕和Gopalakrishnan等人〔2006〕成功地展示了用基于ANN的方法反算来自HWD测试数据的机场柔性路面结构层模量，并朝着NAPTF柔性路面的局部进行针对性的研究。在目前的研究中，ANN模型最初开发和验证是用于预测公路柔性路面在40kN的FWD弯沉盆下的路面结构层模量，用在NAPTF全面交通测试中获得的40kN的FWD数据，来反算柔性路面结构层模量。这些ANN模型已经得到了综合的培训，并在大范围内对铺装层的性能进行了测试，因此，预计能在NAPTF试验段产生切实的反算结果。FWD/HWD的测试是对结构完整性和现有路面的承载能力进行评估。从FWD/HWD测量中获得的路面弯沉轮廓，可用于反算路面结构层刚度，同样可以用来估计路面的剩余寿命。目前，没有封闭形式的解决方案以实现反算。现在，弹性分层分析常用于大多数反算软件，通常采用弯沉盆相配的方法来预测层模量。在这种方法中，结构层模量最初是假设的，理论外表挠曲由计算得来。通过一系列的迭代，结构层的模量有所改变，并且将所计算的挠度与测得的挠度进行比拟，直到在允许范围内得到一个接近的值。这种方法有几个缺点，并且不会得到单独的结构层模量值，因为可以有一个以上的组合层模量，使理论值和测量的外表挠度变的接近。虽然，基于ANN模型已经成功地在过去应用于由FWD数据反算路面模量〔Meier等人，1997〕，但是他们没有考虑到，实际岩土材料对应力敏感的性质作为ELP生成的合成数据库，被用来培训ANN。因此，可以考虑到岩土材料非线性和应力相关特性的ILLI-PAVE有限元程序，被用来生成人工神经网络的训练数据集，以准确地从实际的FWD弯沉轮廓来预测路面结构层模量。3、人工神经网络培训和测试数据集的生成ILLI-PAVE是在伊利诺伊大学〔Raad和Figueroa1980〕开发的，是一种在柔性路面结构分析中常用的轴对称有限元〔FE〕程序。它将路面作为一个二维轴对称的回转体模型，并对粒状材料和细粒土采用非线性应力相关的模型和破坏准那么。许多研究已经验证了，轴对称ILLI-PAVE模型为圆形轮装载下的公路和机场路面提供了一个切实的路面结构响应预测〔Thompson和Elliot1985，Thompson1992，Garg等人，1998〕。因此在本研究中，ILLI-PAVE有限元模型被用作解决柔性路面弯沉，其他临界路面应力以及一个车轮施加载荷下的应变的先进结构模型。我们的目标是建立一个ILLI-PAVE响应解决方案的数据库，并能最终构成训练和测试的数据集，用于开发基于ANN的结构模型快速反算分析。一个普通的三层柔性路面结构，由一个AC面层，级配碎石基层和由ILLI-PAVE建模的路基层组成。顶面的AC层使用杨氏模量EAC和泊松比n表征的线性弹性材料。该K-y模型〔希Hicks和Monismith1971〕用来表征未结合碎石层的非线性模型：E其中ER是弹性模量，θ=σ1+σ2+σ3=σ1+2σ3=体力，p0为单位压力〔1kPa〕，用来使模型中的应力无量纲化，K和n是从粒状材料的重复荷载三轴测试数据中获得的多元回归常数。根据Rada和Witczak〔1981〕的工作提供的综合颗粒材料数据库，使用下面的公式，K和n的模型参数可以关联到只有一个模型参数表征的非线性应力相关的行为〔RadaLog因此，良好质量的颗粒材料，如碎石，表现出较高的K值和低的n值，而相对适用于较低质量的集料。根据Rada和Witczak后来的研究〔1981〕，K值常用的范围为20.7至82.7MPa，相应的n值由公式〔2〕获得。细粒土被认为是“无摩擦”的，但只有凝聚力的材料常用双线性模型〔Thompson和Elliot1985〕为弹性模量建模：其中是ERi是断点弹性模量，σD是断点偏应力〔σd=σ1-σ3〕，σdi是断点偏应力，K1和K2是统计学中从实验室试验确定的系数。如由Thompson和Elliot〔1985因此，沥青混凝土弹性模量EAC，颗粒基层K-y模型的参数K和路基土的断点偏应力ERi，在所有不同的柔性路面ILLI-PAVE运作中，作为双线性模型中结构层刚度的输入值。40kN的车轮施加的荷载作为在半径为152毫米圆形区域552kPa的均匀压力，模拟倒传递类神经网络模型〔Haykin1999〕在此研究中接受了ILLI-PAVE合成数据库解决方案的培训，并作为预测柔性路面结构层模量的快速分析工具。倒传递类神经网络被用来开发两种不同的网络架构的ANN结构模型，利用FWD挠曲数据和路面结构层厚度来预测路面结构层的模量〔EAC和ERi〕。有两个隐含层的神经网络结构是根据这些网络之前取得的令人满意的结果而专门选择的，考虑到他们的能力可以更好地促进非线性函数的映射〔Ceylan2002我们对几个有两个隐含层的网络架构进行了培训。总体而言，培训和测试的均方误差〔MSEs〕随着网络结构大小的增长和隐藏层越来越多的神经元而降低。测试的均方误差在一般情况下比培训过的略低。当隐藏节点的数目接近60，培训集和测试集的误差水平十分接近。在这项研究中，8-60-60-1〔八个输入，两个隐含层，每层有60个隐藏神经元和一个输出〕被选中作为ANN模型的最正确体系结构，这基于其最低的培训和测试的均方误差，只有1×10-4次〔对应于一个均方根误差，值为0.3％〕，且对于EAC和ERi这两个输出变量都是这样。由于目标是由现场测量的FWD挠曲数据来反算EAC和ERi，在最正确性能ANN结构中的八个输入值中，包括在降落位置〔0〕收集的6个FWD外表挠度值〔D0，D12，D24，D36，D48，D60，〕，和305毫米，610毫米，914毫米1219毫米，1524毫米的径向偏移，以及两个的路面层的厚度，AC层图1描绘了8-60-60-1网络结构在第10000次培训时的预测能力。平均绝对误差〔AAEs〕被算作通过1500次独立测试模式的个体绝对误差的总和。AC层模量的AAE较低，为1.25％，路基断点模量ERi的AAE为3.46％。需要注意的是AC模量与最大的FWD外表挠度值D0是密切相关的，而路基模量在很大程度上与在偏移超过914毫米情况下的FWD外表挠度值有关。需要注意的是FWD外表挠度的幅度随径向偏移的增加而减小，对于测量的相对精度也是一样的。最终结果，对正如图1所示，对于两种路面结构层模量，几乎所有的1500次ANN预测的数据都集中在相同的一条线上，从而说明了ANN培训适当和优异的性能。Ceylan等人〔2004〕对这项研究中采用的ANN反算模型的开发进行了详细地探讨。在常规的FWD评价中应用开发基于ANN的反算技术的一个主要好处就是,即使在现场也可以进行高速的数据处理和分析。在本研究中，ANN模型开发的速度是ILLI-PAVE有限元模型解决方案的两倍左右，并且它们不需要冗长而详细的有限元前后的处理任务。ANN反算模型的快速预测能力〔50000个FWD弯沉盆可以在不到1秒内分析完〕，使它们成为在实时现场测试时分析FWD挠曲数据，从而评估该路段路面的状况的完美工具。为了满足这一研究的目的，开发这种ANN模型以适用于现场FWD数据，这些数据由在NAPTF中采用六轮和四轮重型飞机齿轮负荷的柔性路面全面交通测试中所获得。该NAPTF路面测试程序的说明如下。4、NAPTF柔性路面路段第一组的NAPTF测试路面，被称为建设周期1〔CC-1〕，由九个仪表测试路面〔六组弹性和三个刚性〕组成，宽为18.3米，共274.3米长。在这项研究中，以下中等强度的路基柔性路面试验段被认为是：〔a〕MFC，传统的碎石基层柔性路面，以及〔b〕MFS，沥青稳定基层柔性路面。在这个研究中所考虑的两个测试件构造的剖视图示于图2。P-209〔碎石〕，P-154〔灰石混合粉矿〕和P-401〔厂拌沥青路面〕等条目都符合美国联邦航空局〔2004〕详细的标准规格。P-401同时用于AC外表层，以及MFS局部的稳定层中。一种在CL–CH〔液塑限〕土壤分类〔ASTM统一的土壤分类系统〕中被称为杜邦粘土〔DPC〕的材料被用于中等强度的路基。天然存在的砂质土壤物质〔SW-SM土壤分类〕存在NAPTF根底下路基的每一层里。路基土P-209和P-154岩土材料的层次信息，实验室压实性能和材料特性的测试结果都包含在FAA的材料数据库里〔可以在FAA机场科技网站：下载〕〔Hayhoe和Garg2001〕。5、NAPTF交通测试在十个月的验证，试航以及路面响应测试后，NAPTF在1999年4月成型。第一个组的交通测试，简称CC-1交通测试，开始于2000年2月，并在2001年9月竣工。在CC-1交通测试中，一种带有1372毫米的双重间距和1448毫米的串联间距的双重三叉型〔B777〕的六轮起落架，装载在北部轮距〔LANE2〕，而南侧〔LANE5〕装载有具有1118毫米双重间距和1473毫米串联间距的双串联型四轮〔B747〕起落架。该试验机与在第一轮的交通测试中所用的齿轮配置示于图3。车轮的负荷设定为20412kg，每个轮胎的压力为1295kPa。在整个交通测试程序中，行驶速度是8km/h。为了真实地模拟飞机的横向运动的漂移模式，一种由66辆车辆行驶〔33行驶在东部方向，行驶33在西部方向〕组成的一个固定顺序，安排在有260毫米间隔的9个等距漂移位置〔或轨道〕，以便在交通测试过程中使用。NAPTF的破坏准那么是在美国陆军工程兵部队〔USCOE〕的多轮重型齿轮负荷〔MWHGL〕测试〔Ahlvin等人，1971〕下建立的。破坏被定义为相邻的跑道至少存在25.4毫米的外表隆起。这是与路基的结构或剪切破坏相联系的。NAPTF试验路段可以营运直到试验路段被破坏。6、无损检测硬件和软件技术的最新进展已经显著改善了无损检测的设备，数据采集和分析软件。用无损检测代替〔或补充〕机场路面传统的破坏性试验是有优势的。最重要的是，在这2-3分钟的测试中，它可以在同时保持一个跑道、滑行道或停机坪可操作的情况下，能在不同的位置迅速收集数据，使测试与空中的交通管制密切接触。无损检测的实施是经济的，每天可在多达250个位置收集数据。FWD/HWD设备应用动荷载的模拟移动轮来衡量路面响应〔即变形〕〔FAA2004〕。用FWD/HWD设备所收集的挠曲数据，可以对路面测试时的强度提供定性和定量的数据。在负载板传感器下方的原始挠曲数据直接地提供了整个路面结构的强度指标。同样地，从最外层传感器得到的原始挠曲数据可提供路基的强度指示〔FAA2004〕。许多研究已经解释了为什么FWD/HWD路面弯沉测量可以作为表征路面路基系统的一种工具〔Bush和Baladi1989年，Tayabji和Lukanen2000〕。无损检测在不同时段使用NAPTF柔性路面试验段下进行的FWD和HWD。这项研究的重点是HWD试验的结果。HWD试验是使用FAA的KUAB2mHWD设备来进行的。FAA的HWD设备还配置有一个尺寸为30.5厘米的装载板，并使用27至30毫秒的脉冲宽度。HWD试验在53.4kN，106.7kN，160kN的公称力振幅下进行。在与荷载中心间隔0毫米〔D0〕，305毫米〔D1〕或610毫米〔D2〕，914毫米〔D3〕1219毫米〔D4〕，年和1524毫米〔图4展示了HWD试验的跑到位置和方向。HWD试验是在未开放交通的中心线〔C/L〕，以及B777和B747的跑道上〔LANE2和LANE5〕实行的。在测试跑道每隔3米处重复进行HWD实验。HWD试验的结果可以从FAA机场科技网站上下载。7、利用ANN模型表征NAPTF路面结构为了演示用基于人工神经网络方法来分析NAPTF柔性路面段的适用性，并进一步验证人工神经网络模型，利用在交通测试期间从NAPTF获得的实际无损检测数据对该模型进行测试。该方法是利用人工神经网络模型来预测路面结构层模量，并将其结果与那些使用基于ELP的反算程序的传统方法获得的结果进行比拟。在柔性路面的分析和设计中，破坏状态通常被视为是疲劳开裂，车辙和低温开裂。经典的柔性路面设计程序是以限制路基顶部垂直压应变〔路基车辙破坏准那么〕和AC层最底部的横向拉伸应变〔AC疲劳失效准那么〕为根底的。在本文中，研究的重点是比拟机场路面结构层模量在飞机反复营运下的效果，尤其是AC模量和路基模量。FAA的反算软件，BAKFAA，是在美国联邦航空局机场科技科的赞助下开发的，并且是基于LEAFELP的〔Hayhoe2002〕。在这个程序中，对路面结构层模量和路基模量进行了调整，以尽量减少在指定路面结构处无损检测传感器测量和LEAF计算弯沉盆之间的均方根差异。一种标准的多维单纯形优化程序被用来调节模量的值〔McQueen等人，2001〕。在反算时使用模量为6.9GPa和泊松比为0.50的刚性层。基于作为构造的条件下，中等强度测试局部中的刚性层被设置为3米。在NAPTF路基土样进行的实验室弹性模量试验〔改编于AASHTOT292〕的结果说明，在41kPa的侧限应力，14kPa的偏应力作用下，中等强度路基的模量为86MPa。在41kPa的偏应力作用下，中等强度路基的弹性模量为62MPa。这些结果是在NAPTF试验路段开放营运前，根据探井获得的路基土壤样品的实验室试验所得到的〔Hayhoe和Garg2001，Gopalakrishnan2004〕。在本文中描述的ANN反算模型已经被开发用于由40kN的FWD弯沉盆来反算路面结构层模量。由于40kN的FWD测试在NAPTF营运过程中没有实行，53.4kN的HWD弯沉盆被标准化为40kN的负载，因为变形在这个范围内相当于是线性的。使用这些在营运过程中收集的弯沉盆，因越来越多重复的交通负载而导致的反算路面结构层模量的变化是可以被研究的。FWD试验时的AC层温度对外表挠曲以及反算AC模量有显著的影响。在NAPTF设施的建设时，静态温度传感器被安装在路面内的不同深度处，以记录一天内不同时间的路面温度。在营运过程中，AC层中间深度的温度变化示于图5，包括MFC和MFS测试局部。基于ANN的反算AC模量〔EAC〕随重复交通负载〔N〕的变化示于图6，包括MFC和MFS试验段。结果显示为B777和B747跑道以及在未开放营运的C/L。需要注意的是，在未开放营运的中心线，EAC值的变化主要是由于AC温度的变化。尤其是在MFC试验段，随着交通负荷的重复，跑道的EAC值比中心线的值更低，这说明营运造成刚度的损失。另外，在MFC的试验局部中，B747跑道的EAC值始终比从需要注意的是，在MFC试验段，使用3000左右的重复交通负载，未开放交通的中心线的EAC值为12.5GPa，然而B777跑道为9.2GPa〔C/L值的74％〕，B747跑道为6.7GPa〔C/L值​​的54％〕。在实验室中，AC试样的疲劳试验是在恒应变的状态下进行的，疲劳已被广泛地定义为初始刚度〔Ghuzlan2001〕减少了50％。Sharp和Johnson-Clarke(1997)认为当模量降低50%随着重复交通负荷的增长，基于ANN的非线性应力相关的反算路基模量〔ERi〕相应的变化示于图7中MFC和MFS测试局部。在MFC试验段中，ERi值在交通测试过程中的变化范围为60〜80MPa。在MFS试验段中，ERi值在整个交通测试中，不管是在跑道还是C/L标准化的40kNHWD变形数据，在BAKFAA中被用于反算AC和路基结构层的模量。人工神经网络预测的模量值和那些使用BAKFAA得到的值的比拟示于图8中的全部数据集。在一般情况下，在使用沥青稳定基层〔MFS〕的中等强度路基的柔性试验段中，ANN预测的AC模量比BAKFAA得到的值高，而在使用传统石料基层〔MFC〕的中等强度的路基柔性试验段中却恰恰相反。在路基模量的情况下，结果是分散的，并且MFS试验段的BAKFAA反算路基模量始终要比ANN预测的模量高。这两种方法预测弹性模量的差异可以归因于在预测层模量时使用的不同方法〔基于弹性层方案与基于有限元〕。NAPTF的车辙研究结果说明，在一般情况下，B777跑道和B747跑道之间的平均外表车辙深度大小在整个营运过程中没有显著的不同〔Gopalakrishnan和Thompson2006〕。交通后的沟槽调查显示，在MFC和MFS试验段中，路基和路基底层都促成了路面的总车辙〔Hayhoe等人，2003〕。8、总结和结论使用基于ANN的方法，在全面交通测试时FAA’SNAPTF获得的NDT变形数据，对反算AC和路基模量进行了研究。以往的研究成功地展示了用基于ANN的方法从160kN的HWD测试数据来反算机场柔性路面结构层的模量，特别是针对NAPTF柔性路面局部的研究。然而，输入属性的限定范围被认为是在开发ANN的培训数据库。在这项研究中，训练了超过28500个的数据集的综合数据库，验证了ANN模型用于路面结构层模量的预测。考虑了非线性，应力有关的未结合颗粒层和路基土特性的ILLI-PAVE有限元合成解决方案数据库，被用于培训ANN。由ILLI-PAVE有限元解决方案，ANN模型成功地预测了路面结构层模量。性能最正确的ANN模型被用来评估双串联波音747齿轮和双重三叉型波音777齿轮在全面交通测试时获得的NAPTF无损检测数据。在交通测试过程中，我们对利用ANN预测的路面结构层模量特性的变化进行了研究，并将结果与利用基于弹性分层方案的传统反算软件所得到的结果进行了比拟。结果说明：使用40kN的NDT测试数据进行常规的机场路面结构评价的潜在性，只要它们能为采集可靠的数据而产生足够的挠曲。因此，用原型飞机装载的NDT力振幅评估机场路面可能不是必要的。利用基于ANN的结构分析模型可以为路面工程师和设计师提供先进的有限元解决方案，而不需要在这个问题的输入和输出上具有高度的专业知识。ANN反算模型的快速预测能力，使它们有希望作为分析FWD变形数据的实时评估工具，不管是具体工程的还是网络的机场路面FWD测试。致谢作者非常感谢美国联邦航空局机场技术研究及开展部提供本文中引用的数据。P.Watts博士是卓越航空运输中心的美国联邦航空局的工程经理，S.Agrawal博士是FAA机场技术研发分公司的经理。本文的内容反映了作者的观点，对其中给出的数据的真实性和准确性负责。内容并不一定反映美国联邦航空管理局的官方意见和政策。本文不构成标准，标准和章程。参考文献Ahlvin,R.G.,Ulery,H.H.,Hutchinson,R.L.,andRice,J.L.,1971.多轮重型齿轮装入路面测试.Vol.1:根本报告.密西西比:美国陆军工程师水道实验站，维克斯堡.技术报告no.AFWL-TR-70-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