Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

1 Roads and Bridges - Drogi i Mosty

1 2022

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Finite element and fatigue analysis of flexible pavements based on temperature profile modeling

Cho Seoyoung, Lakatos Éva

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

2022

Vol. 21, no. 2

103--116

The effect of temperature on asphalt pavement structure is of great importance due to the nature of binder used in the asphalt layers. An equivalent temperature is commonly applied to eliminate the effect of temperature dependence in calculations of mechanical properties of the asphalt and of the pavement. Equivalent temperatures, applied as constant values, are supposed to have the same effect on fatigue behavior of the pavement in the period of one year as the real varying weather conditions. The aim of the presented research was to compare the behavior of the pavement under realistic temperature data throughout a single year with the results of the traditional pavement design method. Temperature data were obtained from a previously established weather station. Binder viscosity and asphalt dynamic modulus were defined based on the temperature profile for asphalt layers divided into 19 sublayers. This subdivision was introduced to better reflect the changes in strength characteristics of the asphalt layers along the depth of the structure. Comparison with the simple calculation using the equivalent temperature method showed that the detailed model outlined in this paper can provide better prediction of the overall pavement structural capacity. The focus of this study is to apply asphalt layer discretization to reflect temperature variation and its influence on changes in strength properties of asphalt mixtures. Temperature at each sublayer was estimated using the German specification, dynamic modulus was determined using the Witczak model, and the structural analysis was performed employing the finite element method.

W przypadku podatnych nawierzchni drogowych wpływ temperatury ma bardzo duże znaczenie ze względu na właściwości lepiszcza zastosowanego w warstwach asfaltowych. Aby wyeliminować w obliczeniach zmienność właściwości mechanicznych warstw asfaltowych, zastosowano temperaturę ekwiwalentną – stałą pojedynczą wartość temperatury, przy której szkoda zmęczeniowa w ciągu roku powinna w założeniu odpowiadać łącznej wielkości szkód zmęczeniowych przy rzeczywistych zmiennych warunkach pogodowych. Celem przedstawionych badań było obliczeniowe porównanie pracy nawierzchni przy realistycznych danych temperaturowych z okresu jednego roku z wynikami tradycyjnej metody z temperaturą ekwiwalentną. Dane temperaturowe pozyskano z założonej wcześniej stacji meteorologicznej. Lepkość asfaltu i moduł dynamiczny mieszanki mineralno-asfaltowej zostały określone na podstawie profilu temperatury w warstwach asfaltowych podzielonych na 19 podwarstw. Taki podział miał na celu lepsze odzwierciedlenie zmian właściwości mechanicznych warstw asfaltowych w zależności od głębokości. Porównanie z prostszymi obliczeniami wykonanymi z zastosowaniem temperatury ekwiwalentnej wykazało, że opisany w artykule bardziej szczegółowy model może zapewnić lepszą prognozę wytrzymałości zmęczeniowej nawierzchni. Duży nacisk położono na dyskretyzację warstw asfaltowych w celu odzwierciedlenia zmienności temperatury i jej wpływu na właściwości mechaniczne mieszanek asfaltowych. Temperatura każdej z podwarstw została oszacowana zgodnie z zaleceniami niemieckimi, moduły dynamiczne warstw asfaltowych zostały określone z pomocą modelu Witczaka, zaś analiza obliczeniowa konstrukcji nawierzchni została przeprowadzona z zastosowaniem metody elementów skończonych.