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Detailergebnis zu DOK-Nr. 35093

Die nicht-lineare Finite-Elemente-Methode als Berechnungsmöglichkeit für Straßenbefestigungen (Orig. engl.: Non-linear finite element analysis of road pavements)

Autoren	B. Vuong
Sachgebiete	11.1 Berechnung, Bemessung, Lebensdauer

Australian Road Research Board (ARRB) Research Report ARR 138, 1986, 22 S., 13 B, 5 T, zahlr. Q

Die meisten der bekannten Verfahren zur Dimensionierung von Straßenbefestigungen setzen voraus, daß die Baustoffe des Straßenaufbaus sowie des Untergrundes linear-elastisches, homogenes und isotropes Stoffverhalten zeigen, obwohl es allgemein bekannt ist, daß Stoffe, die zum Bau von Straßen verwendet werden, nicht-linear, unelastisch, anisotrop und inhomogen reagieren. In diesem Bericht wird vorgeschlagen, zur Lösung der vorgenannten Probleme die Finite-Element-Methode zu benutzen. Es wird dabei ein zusammenfassender Überblick über Berechnungsverfahren der Finite-Element-Methode (FEM) gegeben und eine Erörterung der wichtigsten für die Berechnung bituminöser Materialien, ungebundener Mineralstoffgemische sowie kohäsiver Böden vorgeschlagenen Gleichungen vorgenommen. Die Wirkung der Nicht-Linearität und das Unvermögen ungebundener Mineralgemische, Zugspannungen aufzunehmen, wurde untersucht. Die Schlußfolgerungen des vorliegenden Berichtes beinhalten einen Vergleich der Ergebnisse für Spannungen, Dehnungen und Durchbiegungen, die sich in einer typischen Straßenbefestigung bei Annahme einer linearen, einer nicht- linearen, einer zugspannungsfreien und einer scherspannungsbehafteten Berechnungsmethode einstellen. Die Ergebnisse sollen dem Straßenbauingenieur bei der Entscheidung helfen, ob eine nicht-lineare beziehungsweise eine zugspannungsfreie Berechnungsmethode anstelle eines linear-elastischen Dimensionierungsverfahrens benutzt werden kann.