山区高填方机场跨越地质单元多,挖填区不同道面段在飞机荷载作用下产生的附加动应力不同,跑道道面沉降差异显著,导致飞机和跑道相互作用力增大,加速跑道疲劳损坏。同时,飞机降落减速滑移过程中,道面板受到机轮产生的水平制动力,内部应力应变增加,在飞机荷载长期作用下,道面产生剪切破坏、开裂的风险增大,影响跑道运行安全。因此,研究飞机移动荷载下跑道动力响应,对保证跑道适航性有重要意义。本文针对山区机场在飞机移动荷载作用下的动力响应问题,分别利用ABAQUS有限元软件和半解析有限元程序建立跑道动力响应模型,并对比分析两种模型的道基动力响应规律异同点,最终采用半解析有限元程序进一步分析飞机移动荷载下道面结构形式、道基不均匀性等对道基附加应力大小、作用范围的影响;后模拟飞机降落减速滑行过程,分析了单独考虑水平制动力和综合考虑飞机竖向荷载及水平纵向制动力时,纵向制动力对跑道附加动力响应极值、响应模式及荷载影响范围的影响;最后利用承德普宁机场跑道现场监测系统进行现场监测。主要结论如下:(1)柔性道面结构下道基中的动力响应普遍大于刚性道面结构,均匀道基0.4m深处,B738飞机在前者引起的竖向正应力和xy向剪应力变化值分别是后者的2.75和3.31倍,道基内应力的横向分布在浅层呈“马鞍形”;柔性道面结构下,飞机荷载竖向应力的影响深度为6.2m,是刚性道面结构的1.29倍,道基0.4m深处的纵向、横向单侧影响宽度分别为4.6m、8.0m,仅为刚性道面结构的0.59倍和0.88倍。挖填交替道基的挖填交界面处竖向正应力和剪应力均发生突变,与均匀道基相比,竖向正应力和xy向剪应力的响应时间均变短;且挖填交替道基中竖向正应力对飞机移速的变化更敏感,尤其当飞机移速接近填方土体剪切波速时,竖向正应力最大值可达低速下的1.2倍,且填方土体中的主应力轴会随速度变化发生显著旋转。(2) B738飞机轮组制动力单独作用下,跑道中应力极值横向位置一般出现在距跑道纵向对称轴2.5～3.25m范围;在底基层底部,相邻两个机轮荷载产生的附加应力相互叠加,形成了一个连续的应力响应区;与单轮制动力单独作用相比,道面结构达到疲劳破坏的年限由47年降低为7年左右。B738飞机综合考虑制动力后,面层顶部纵向压应力极值增幅约为9.54%,轮前xy向剪应力极值及影响范围增大,轮后相反,极值出现的纵向位置前移0.2m。纵向正应力随飞机速度减小而减小,当速度从70m/s降至50m/s时,拉应力极值降幅达67%,速度低于50m/s时,纵向正应力极值变化不大。剪应力受速度的影响较小,当速度由70m/s降至20m/s时,极值的降幅在10%以内。(3)现场监测采用的FBG加速度传感器工作区为15～250Hz,可适用于振动响应频率一般为100～200Hz的承德机场跑道。试验中采用的远程控制技术可以有效节约人力物力财力,且测得的数据可靠,可作为长期监测手段使用。FBG静力传感器可有效测得现场温度、含水率和沉降,道基表层含水率较高,易导致土体强度降低,加剧跑道沉降,其顶面累积沉降量为毫米级,挖填交替处沉降明显小于填方区。对于瞬时土压和力应变响应,FBG传感器测得的道基内应变呈现的拉压交替现象与数值模拟结果一致。当道基弹性模量为40MPa时,测得的应变与土压力匹配。受道面板接缝的影响,跑道三向加速度出现多峰现象,各向加速度中竖向加速度值最大;由于道基阻抗较小,加速度衰减慢,所以道基受振动的影响时间更长。