機場剛性鋪面厚度設計程式修正之研究
學年 98
學期 1
出版（發表）日期 2010-01-01
作品名稱 機場剛性鋪面厚度設計程式修正之研究
作品名稱（其他語言） A Study on the Revisions of Rigid Airfield Pavement Thickness Design Program
著者 李英豪; 葛湘瑋
單位 淡江大學土木工程學系
描述 計畫編號：NSC99-2221-E032-033
委託單位 行政院國家科學委員會
摘要 近年來航空運輸發展快速，航空公司相繼採用運能更大、航程更遠，如B777、A380、 與B787 等特殊輪軸型式及特大荷重之新型客機，以因應大幅增加的航空需求。為分析 機場鋪面之各種力學行為，FAA 自2003 年開始發表即積極從事將三維有限元素程式併 入鋪面設計法的研究。並於今年9 月新頒佈的AC 150/5320-6E 機場鋪面設計與評估法 中，大膽採用三維有限元素法於剛性鋪面設計流程，並提供FAARFIELD 程式來協助鋪 面設計。為簡化三維有限元素分析的複雜度，FAA 乃在該程式中對忽略許多重要參數， 但其所須的運算時間仍然相當長，因此有必要深入瞭解此全新之設計理念對現有設計法 可能產生之衝擊與實際應用之問題與有效解決途徑。 因此，本計畫擬以三年三期的方式，深入探討新的FAARFIELD 程式的基本原理、 各種機型之三維有限元素程式應力分析、疲勞損壞公式之修正與應用、與航機側向位移 與累積疲勞損壞因子計算等內容。並根據計畫主持人過去在TKUAPAV 機場鋪面厚度設 計方法與三維有限元素分析之研究成果，透過對前述重要因素的臨界邊緣應力分析與驗 證，並與現有TKUAPAV 程式相整合，以建立一套更簡易的機場剛性鋪面厚度設計程 式。茲將本研究擬探討之主要研究課題簡列如下： 1. 相關文獻蒐集與回顧。 2. FAARFIELD 程式與LEDFAA 程式之比較。 3. FAARFIELD 程式與TKUAPAV 程式之比較。 4. 三維與二維有限元素分析結果之比較(單輪、無限版長)。 5. 各種機型輪軸型式之臨界邊緣應力分析(多輪、無限版長)。 6. 雙層版之效應。 7. 有限版尺寸與多版塊荷重傳遞之效應。 8. 載重單獨作用之應力資料庫。 9. 臨界邊緣應力預測模式之建立。 10. 航機側向位移與累積疲勞損壞因子之計算。 11. 載重加上溫差之效應。 12. 載重與溫差效應之應力資料庫與預測模式。 13. 機場剛性鋪面厚度設計流程之探討與修正。 14. TKUAPAV 程式功能之擴充與驗證。 15. 研究成果之彙整與應用。 此外，本研究並將所建立的系統化分析流程與FAA現有鋪面設計程式(包括LEDFAA 與FAARFIELD)之分析結果相比較，以驗證程式分析之可靠性與適用性，以期將此成果 應用在未來鋪面分析與設計之工作上，使我國有限經費做最有效之利用。
關鍵字 機場; 剛性鋪面; 二維有限元素程式; 三維有限元素程式; 應力分析; 預測模式; 厚度設計; Rigid Pavement; 2-D Finite Element Method; 3-D Finite Element Method; Stress Analysis; Prediction Model; Thickness Design
語言 zh_TW
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