将４２７组劈裂强度的测试结果作为一个总体进行正态性检验，显著性水平取０．０５．，Ｋ－Ｓ检验和Ｓ－Ｗ检验统计量的概率ｐ均大于正态性检验的显著性水平（０．０５），可以接受劈裂强度服从正态分布的Ｈ０原假设．劈裂强度频率分布的直方图如图１所示，其正态分布的两个数字特征均值μ＝４．０７ＭＰａ，均方差σ＝０．９３７ＭＰａ；描述分布形态的两个统计量分别是偏度（Ｓｋｅｗｎｅｓｓ）为０．５７和峰度（Ｋｕｒｔｏｓｉｓ）为０．４５５，说明劈裂强度的分布形态在对称性方面为“右偏分布”，在扁平程度方面为“扁平分布”劈裂强度统计特征值的分析结果见表３．由于一般情况下混凝土的劈裂强度小于弯拉强度［３］，从劈裂强度的均值（４．０７ＭＰａ）可以推测民用机场水泥道面的弯拉强度基本满足设计要求［４］。
道面强度的影响因素
道面建成使用年限差异为分析不同使用年限道面在结构强度方面是否存在显著性差异，将劈裂强度按道面使用年限分为两类，即将建成使用年限小于１０年的道面定义为“新机场”，而建成使用年限大于１０年的道面定义为“老机场”，采用单因素方差分析方法分析不同年限道面劈裂强度是否具有显著性差异（显著性水平取０．０５），结果见表４，表中，Ｆ为检验统计量（下同）．方差显著性检验结果拒绝Ｈ０假设，即建成使用年限不同的道面在结构强度方面存在显著性差异．从统计明细可以看出，新机场道面劈裂强度均值比老机场高１４％，一方面可能在于混凝土的结构强度在荷载与环境共同作用下有所衰减，另一方面可能在于后期建设的民用机场在设计时弯拉强度设计标准较之前有所提高．飞行区等级差异针对不同时期建设的机场，根据飞行区等级分别对道面劈裂强度影响的显著性进行了方差分析（显著性水平取０．０５），结果见表５．表中，飞行区等级划分为４Ｅ、４Ｄ、４Ｃ、３Ｃ和通用航空机场５个等级，方差分析结果表明，新机场飞行区等级差异与劈裂强度之间具有显著性差异（拒绝Ｈ０假设），而老机场的影响则不显著（接受Ｈ０假设）．原因可能是近年来高等级飞行区道面的施工及管理水平相对低等级飞行区道面都更加高一些，而这一情况在上世纪八九十年代（及更早）建设的机场中，则并不存在很大差异．飞行区道面位置差异按照同样思路，将劈裂强度按照跑道和飞行区其他位置进行分组后，进行了方差分析（表６），表中，芯样位置按照跑道和其他位置（滑行道与停机坪）分为２个等级．结果与飞行区等级显著性影响分析结论相似．进一步分析发现，新机场在跑道与其他位置上劈裂强度的均值分别为４．６６和３．６７ＭＰａ，跑道的强度明显高于其他位置，而老机场跑道与其他位置劈裂强度的均值则相反，分别为３．８９ＭＰａ（跑道）和４．０２ＭＰａ（其他位置）．笔者推测，造成新机场跑道混凝土强度明显高于其他位置的主要原因可能在于建设单位对于跑道施工质量的重视程度更高．由于滑行道和停机坪的道面结构承载要求高于跑道，因此建议在今后的机场建设中，应进一步加强飞行区其他位置的道面施工质量控制．不同机场的差异为了考察不同机场的道面劈裂强度是否存在显著性差异，对４２７个芯样按照机场进行分组后进行了劈裂强度的方差分析，见表７．表中为了消除新机场不同位置对于劈裂强度的影响，方差分析时新机场样本为跑道位置的芯样，考虑到新机场如果按照不同飞行区等级进行分组后各组的样本规模太小，因此方差分析中没有根据飞行区等级进行分组，对影响显著性分析的结果会造成一定的影响．可以看出，不论是新机场还是老机场，不同机场之间的道面劈裂强度存在显著性差异（均拒绝Ｈ０假设）．其差异来源是多方面的，除施工质量控制水平方面的差异外，水泥与地材来源不同等因素也是不同机场之间水泥道面强度存在显著性差异的重要原因．因此，由于水泥道面强度的变异性是客观存在的，在民用机场水泥混凝土道面结构设计中应该考虑引入弯拉强度的可靠度系数。
道面强度变异性分布
水泥道面强度变异性分布规律研究中的分组方法为：①老机场将同一个机场的芯样作为同一个批次计算组内样本的变异系数；②新机场由于跑道与其他位置道面劈裂强度之间存在显著性差异，因此根据芯样取样位置不同分别计算各批次芯样劈裂强度的变异系数．劈裂强度变异系数累积分布频率按照３９组（新机场：１５组，其中４个机场的芯样分为跑道和其他位置，旧机场：２４组）实测劈裂强度统计了变异系数，将新机场与旧机场道面劈裂强度变异系数的累积分布频率分别绘制（图２），两条变异系数累积分布曲线比较接近，因此在道面强度变异水平分级中将３９组样本统一考虑，得到民用机场水泥混凝土道面劈裂强度变异系数的累积分布曲线（图２），变异系数在不同分位区间的累积分布频率见表８．根据统计结果，我国民用机场水泥道面劈裂强度的变异系数分布范围为３．１％～３５．７％，唐伯明等［５］从公路１８个新建路段和４８个旧路段样本数据统计得到的混凝土劈裂强度变异系数的范围分别为４％～２５％和８％～２６％，可见我国不同机场水泥道面强度的变异性相对较大．劈裂强度变异性与弯拉强度变异性的关系在水泥道面结构设计及结构评价中，均采用弯拉强度指标．弯拉强度与劈裂强度之间的关系可根据试验研究推算，机场和公路常用经验关系式见表９，表中ｆｒ为混凝土弯拉强度，ｆｓｐ为混凝土劈裂强度．空军设计院的方法，总体样本中７．３％的混凝土弯拉强度不满足机场水泥道面结构强度的最低要求（４．５ＭＰａ），而按照公路设计规范方法，这一比例为１０．８％．
结语
（１）根据３５个民用机场共４２７个现场芯样劈裂强度的统计分析表明，民用机场水泥道面劈裂强度的分布符合正态分布的特征，在对称性方面为“右偏分布”，在扁平程度方面为“扁平分布”．（２）单因素方差分析表明，民用机场不同以及道面建成使用年限不同，均与道面强度之间存在显著性差异；对于建成使用年限少于１０年的机场，飞行区等级及道面位置也与道面强度之间存在显著性差异，而建成使用年限大于１０年的机场，则不存在这一现象；民用机场水泥混凝土道面强度的变异性是客观存在的，应在道面结构设计中予以考虑．（３）在民用机场道面劈裂强度变异系数累积分布频率的基础上，参考有关资料统计分析了劈裂强度变异系数与弯拉强度变异系数之间的相关关系，计算了民用机场道面弯拉强度变异系数的累积分布频率，并参照公路水泥混凝土道面设计规范的方法对民用机场水泥混凝土道面强度的变异水平进行了分级．（４）基于现行设计规范道面结构极限状态表达式与民用机场水泥混凝土道面弯拉强度变异性水平的分级标准，推荐了不同目标可靠度水平下的可靠度系数，可以在道面结构设计中比较合理地考虑结构强度变异性的影响。
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只看楼主 我来说两句 抢板凳