English
Język Polski
Obliczenia półodwrotne modułów sztywności nawierzchni drogowej podatnej z uwzględnieniem sczepności warstw - analiza numeryczna
DOI:
https://doi.org/10.24425/ace.2022.141870Abstrakt
Jednym z częstych uszkodzeń nawierzchni drogowych podatnych jest utrata sczepności pomiędzy dwoma warstwami betonu asfaltowego: warstwa podbudowy i warstwa wiążącą. Wystąpienie tego zjawiska ma istotny wpływ na obserwowany stan ugięcia i odkształcenia nawierzchni. Wpływ ten jest niezwykle istotny, gdy badania nieniszczące są wykorzystywane do obliczania parametrów materiałowych, które następnie mają być wykorzystane w diagnostyce stanu nawierzchni lub projektowaniu wzmocnień konstrukcji. W artykule omówiono wpływ sczepności międzywarstwowej na wynik obliczeń półodwrotnych i uzyskane moduły sprężystości. Dla uzyskanych wartości modułów przeprowadzono obliczenia kluczowych odkształceń i trwałości nawierzchni. Niewłaściwe założenia dotyczące interakcji pomiędzy warstwami znacząco wpływają na obserwowane wyniki. Dodatkowo w artykule omówiono wpływ nieciągłości przemieszczeń nawierzchni na obserwowane wartości przemieszczeń nawierzchni drogowych i porównano to z wynikami dla modelu ciągłego. Obliczenia numeryczne przeprowadzono przy użyciu programu Simulia Abaqus, a model obliczeniowy zweryfikowano przy pomocy rozwiązania analitycznego.Bibliografia
[1] J. Judycki, et al., Analizy i projektowanie konstrukcji nawierzchni podatnych i półsztywnych. Warszawa: Wydawnictwa Komunikacji i Łaczności, 2014.
[2] P. Jaskuła, Sczepność warstw asfaltowych w wielowarstwowych układach nawierzchni drogowych. Gdańsk: Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, 2018.
[3] D. Sybilski, T. Mechowski, P. Harasim, “Evaluation of effectiveness of use of FWD for assessment of pavement interlayer bond FWD”, Roads and Bridges, 2007, no. 2, 41-83.
[4] P. Jaskuła, D. Rys, “Effect of interlayer bonding quality of asphalt layers on pavement performance”, IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2017, vol. 236, no. 1, art. ID 012005, DOI: 10.1088/1757-899X/236/1/012005.
[5] E.S. Hariyadi, R. Utami, “Predicting bonding condition between asphalt pavement layers from measured and computed deflection using layer moduli backcalculation”, Journal of the Eastern Asia Society for Transportation Studies, 2015, vol. 11, pp. 1700-1709, DOI: 10.11175/easts.11.1700.
[6] B. Al Hakim, L.W. Cheung, R.J. Armitage, “Use of FWD data for prediction of bonding between pavement layers”, International Journal of Pavement Engineering, 1999, vol. 1, no. 1, pp. 49-59, DOI: 10.1080/10298439908901696.
[7] M. Mousa, M.A. Elseifi, O. Elbagalati, L.N. Mohammad, “Evaluation of interface bonding conditions based on non-destructing testing deflection measurements”, Road Materials and Pavement Design, 2019, vol. 20, no. 3, pp. 554-571, DOI: 10.1080/14680629.2017.1400995.
[8] L. You, K. Yan, N. Liu, “Assessing artificial neural network performance for predicting interlayer conditions and layer modulus of multi-layered flexible pavement”, Frontiers of Structural and Civil Engineering, 2020, vol. 14, no. 2, pp. 487-500, DOI: 10.1007/s11709-020-0609-4.
[9] S. Firlej, Determination of parameters of road pavement model from dynamic FWD tests. Lublin University of Technology, 2015.
[10] ABAQUS Analysis User’s Manual. Ver. 6.8. 2008.
[11] P. Tutka, R. Nagórski, “Dynamic analysis of susceptible road surface under impulsive load”, Autobusy: technika, eksploatacja, systemy transportowe, 2017, vol. 18, no. 12, pp. 1367-1370.
[12] K. Smith, J. Bruinsma, M. Wade, K. Chatti, J. Vandenbossche, H. Yu, Using Falling Weight Deflectometer Data with Mechanistic-Empirical Design and Analysis. Vol. 1. Federal Highway Administration Final Report, 2017.
[13] P.C. Hopman, “The Visco-Elastic Multilayer Program VEROAD”, Heron, 1996, vol. 41, no. 1, pp. 71-91.
[14] P. Tutka, R. Nagórski, M. Złotowska, M. Rudnicki, “Sensitivity Analysis of Determining the Material Parameters of an Asphalt Pavement to Measurement Errors in Backcalculations”, Materials, 2021, vol. 14, no. 4, DOI: 10.3390/ma14040873.
[15] R. Nagórski, K. Błażejewski, M. Nagórska, Studium właściwości mechanicznych struktury podatnej z uwzględnieniem trwałości: zagadnienia wybrane. Warsaw: Committee on Civil Engineering of the Polish Academy of Sciences, 2014.
[16] R. Nagórski, P. Tutka, M. Złotowska, “Defining the domain and boundary conditions for finite element model of flexible road pavement”, Roads and Bridges, 2017, vol. 16, no. 4, pp. 265-277, DOI: 10.7409/rabdim.017.017.
[17] S. Erlingsson, A. Ahmed, “Fast layered elastic response program for the analysis of flexible pavement structures”, Road Materials and Pavement Design, 2013, vol. 14, no. 1, pp. 196-210, DOI: 10.1080/14680629.2012.757558.
[18] J. Maina, K. Matsui, “Elastic multi-layered analysis using DE-integration”, Publications of the Research Institute for Mathematical Sciences, 2005, vol. 41, no. 4, pp. 853-867.
[19] A. Szydło, K. Malicki, “Analysis of the correlation between the static and fatigue test results of the interlayer bondings of asphalt layers”, Archives of Civil Engineering, 2016, vol. 62, no. 1, pp. 83-98, DOI: 10.1515/ace-2015-0053.
[20] Research and Development of the Asphalt Institute’s Thickness Design Manual (MS-1). 9th Ed. Research Report No. 82-2, RR–82-2. The Asphalt Institute, 1982.
Pobrania
Opublikowane
Jak cytować
Numer
Dział
