Detailergebnis zu DOK-Nr. 54997
Ein vereinfachtes Modell für Rissbildung in Straßen (Orig. engl.: A simplified modelling for cracking in pavements)
| Autoren |
A. Chabot Q.D. Tran A. Ehrlacher |
|---|---|
| Sachgebiete |
11.1 Berechnung, Bemessung, Lebensdauer |
Cracking in Pavements: Mitigation, Risk Assessment and Prevention - Proceedings of the Fifth International RILEM Conference, Limoges, France, 5-8 May 2004. Bagneux: RILEM Publications, 2004 (RILEM Proceedings; PRO 37) S. 299-306, 5 B, 9 Q
Unter schwerem Lkw-Verkehr haben die Schichten einer Straße die Aufgabe, die Spannungen abzubauen, die der Boden nicht aufnehmen kann. Bei der französischen Bemessungsmethode kommt die 2-dimensionale, achsensymmetrische Strukturanalyse nach dem Modell von Burmister zur Anwendung. Hiermit kann bereits recht gut auf der Basis eines Mehrschichtensystems über dem Untergrund als fester Halbraum und einer kreisförmigen Lastannahme eine Bemessung durchgeführt werden. Doch, um das viskoelastische Verhalten von Asphaltschichten zu berücksichtigen, mögliche ungünstige Materialeigenschaften und Risse, sowohl im Beton als auch im Asphalt, in die Berechnungen mit einbeziehen zu können, sind andere Modelle erforderlich. Weiter helfen z. B. 3-dimensionale Finite-Elemente-Methoden. Doch derartige Berechnungen sind sehr zeitaufwendig. In diesem Bericht wird eine Methode vorgestellt, mit der die Entstehung von Rissen und deren Fortpflanzung über eine einfache Platte in Anbindung an das Modell von Boussinesq für Böden behandelt wird. Diese Annäherung erzeugt reguläre Spannungsverteilungen neben den Rissen am Übergang zweier unterschiedlicher Schichten und ermöglicht einen Vergleich mit Finite-Elemente-Berechnungen. Um Ermüdungsprobleme zu simulieren, wird zudem eine Möglichkeit vorgestellt, mit der die Rechengänge beschleunigt werden können. Zur Validierung der Vorgehensweise werden zwei Fälle abgehandelt, und zwar zunächst ohne Risse und dann mit einem durchgehenden vertikalen Riss, in den oberen von zwei aufeinander liegenden Schichten. Eine entscheidende Neuerung ist, das räumliche Problem dimensionslos zu behandeln. Dadurch wird der zeitliche Aufwand reduziert.