道面是机场最主要的基础设施,承担了飞机起降、滑行和停放等的任务,为机场功能可以充分发挥的基本平台。在机场跑道混凝土道面板的使用过程中,往往在使用寿命之前就出现各种破坏现象,且这些破坏无法预测,给航空器运行安全带来非常大的威胁。因此检测其结构性能,监测其健康状况尤为重要。由于助航灯光的设置,机场跑道道面板内设有连续分布的孔,使其处于带孔工作状态。因此,本文在灯光孔布置布拉格光栅传感器,测试孔内剪切应变,提出通过孔内剪切应变推求板底弯拉应变的道面结构应力监测技术思路,监测机场既有道面板在航空器运行时的应力状态,从而达到机场道面板日常维护健康预警的目的。具体研究内容如下:(1)基于中厚板理论,利用重傅立叶三角级数求解中厚板理论解,利用MATLAB求解弹性地基上中厚板的挠度及各应力应变分量,并将求得理论解与有限元模拟结果进行对比分析;获得不同位置孔孔内竖向剪切应变与板底最大弯拉应变相关关系式。(2)基于ABAQUS仿真分析软件,研究飞机荷载作用下机场接地带带孔道面板孔内竖向剪切应变的分布规律及其影响参数,对比分析开孔与未开孔、带通孔与盲孔道面板的剪切应变。(3)根据光纤光栅传感器(FBG)原理,设计了带孔混凝土道面板载荷试验,对应布置电阻应变片和光纤光栅传感器,验证FBG传感器的适用性;进一步,设计与实际道面板开孔位置相同的模型板试验,验证本文提出的道面板现场监测方法。(4)通过有限元分析及试验研究,建立带孔道面板在移动荷载及冲击荷载作用下剪切应变与弯拉应变的相关关系和基于小波包分析的损伤检测方法。