[发明专利]一种机场道面加厚层优化设计系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于机场建设领域，尤其涉及一种机场道面加厚层优化设计系统及方法。

背景技术

机场道面经过长期的使用，在荷载和自然条件的作用下，其使用品质就会降低。为了恢复道面良好的使用品质，一般通过修建加铺层的形式来进行机场道面的翻修，同时由于旧机场是按原设计飞机进行设计的，当使用飞机变化时，就可能对机场提出新的要求，这就需要对现有机场进行改造，无论是哪种加铺形式都涉及加铺层的地势设计问题，加铺层设计方案一般考虑旧道面的状况、荷载、服务期等因素综合确定，然而由于荷载和自然因素的长期作用，旧道面往往出现不同程度的沉陷和错台，起伏不平，甚至存在较大的凹陷，因此应在满足有关标准的条件下，对道面加铺层的纵向坡度、纵向坡段、横向坡度等进行优化，使道面加铺层的厚度与设计厚度的偏差减至最小，做到技术可靠和经济合理的统一。

现有技术主要缺点是不能对加厚层设计方案进行优化分析，无法得到合理经济的设计方案，同时不能进行计算机辅助设计和图纸绘制。

发明内容

本发明的目的在于利用一种机场道面加厚层优化设计系统及方法，旨在解决现有技术存在的不能对加厚层设计方案进行优化分析，无法得到合理经济的优化设计方案的问题。

本发明的目的在于提供一种机场道面加厚层优化设计系统，该机场道面加厚层优化设计系统包括：自动优选单元、自动计算单元、交互式单元、自动绘制单元；

用于优选出满足给定技术标准要求的旧机场道面加厚层的最优设计方案的自动优选单元；

用于计算出旧机场新道面表面各分仓点的设计高程、混凝土加厚层厚度以及道面加厚层的混凝土总量的自动计算单元；

用于进行旧机场老道面表面测量高程校对及修改设计、旧机场新道面表面设计高程修改设计的交互式单元；

用于绘制出旧机场新道面表面的设计等高线图、旧机场新道面表面的高程坡度控制图、旧机场道面任意分仓线位置的纵断面图、旧机场道面加厚层分仓高程施工图的自动绘制单元。

本发明的目的在于提供一种机场道面加厚层优化设计方法，所述机场道面加厚层优化设计方法包括以下步骤：

建立机场道面表面设计几何模型；

建立道面加厚层优化设计的数学模型；

确定道面加厚层优化设计方案的最优化求解方法。

进一步，建立机场道面表面设计几何模型的具体步骤为：

x轴为机场道面的横向坐标；

y轴为机场道面的纵向坐标；

l、m分别表示道面表面的横坡及纵坡个数；

e₀表示坐标原点处新道面表面各纵向设计坡度；

e_j(j＝1,2,...,m)表示新道面表面各纵向设计坡度；

e_m+i(i＝1,2,...,l)表示新道面表面各横向设计坡度。

根据上述机场道面设计表面几何模型，对于道面上任一给定的分仓点k，设其平面坐标为(x_k,y_k)，旧道面表面高程为zk，新道面表面设计高程为h_k，则

当x_k＜0时，有