Detailergebnis zu DOK-Nr. 52871
Ein praktischer Lösungsweg für die nichtlineare Strukturanalyse von Fahrbahnbefestigungen unter Verwendung der Finite-Elemente-Analyse-Technik (Orig. engl.: A practical approach to non-linear structural analysis of pavements using finite element analysis techniques)
| Autoren |
S.J. Bredenhann K.J. Jenkins A.J. Bester |
|---|---|
| Sachgebiete |
11.1 Berechnung, Bemessung, Lebensdauer 14.7 Tragfähigkeitsprüfungen |
Proceedings of the Third International Symposium on 3D Finite Element for Pavement Analysis, Design and Research, Amsterdam, The Netherlands, 2-5 April 2002. Delft: Delft University of Technology, Faculty of Civil Engineering and Geosciences, 2002, S. 363-384, 12 B, 17 T, 13 Q
Zweck des Berichtes ist die kurze Beschreibung einer praktischen Methode für die nichtlineare Analyse einer Fahrbahnbefestigung mit kalt gemischten Tragschichten und deren Anwendung beim Entwurf von Straßenerneuerungen. Dazu werden die Ergebnisse früherer Forschungen über geschäumtes Bitumen und die Anwendung der Finite-Elemente-Analyse-Methode (FEA-Methode) hierbei beschrieben. Um die Anwendung der FEA im Straßenbau zu demonstrieren, werden 2 Beispiele aus dem Straßenentwurf herangezogen. Das 1. Beispiel schließt die Formulierung von Messergebnissen mit dem Falling-Weight-Deflectometer (FWD) ein, die mit 4 verschiedenen Laststufen auf den einzelnen Schichten erzielt wurden und die Aufstellung spannungsabhängiger Formeln für die FEA erleichtern. Die Analyse einer aktuellen Fallstudie für eine Straßenbefestigung mit ungebundener und einer mit Bitumenemulsion gemischten Tragschicht unter Verwendung einfacher linear-elastischer Methoden sowie fortschrittlicher nichtlinearer Methoden heben die Vorzüge letztgenannter Methoden hervor. Das 2. Beispiel verwendet ein FE-Modell, in das Laborergebnisse aus Triaxialversuchen an mit geschäumtem Bitumen behandelten Material eingehen. Verschiedene Straßenkonstruktionen wurden durch FEA mit dem NOLIP-Programm analysiert und mit gleichwertigen Bauweisen verglichen. Das NOLIP-Programm beschreibt ein axialsymmetrisches, nichtlineares FE-Modell (Huurman 1997). Die Vorteile von mit geschäumtem Bitumen gemischten Tragschichten im Vergleich zu konventionellen, ungebundenen Tragschichten, wie sie in Südafrika vielfach verwendet werden, werden vorgestellt.