Detailergebnis zu DOK-Nr. 55360
Ein standardisiertes räumliches Schadensgesetz zur Modellierung des Rissverhaltens von Asphalt (Orig. engl.: Modeling of cracking in asphalt concrete with regularized continuum damage mechanics)
| Autoren |
J.T. Harvey R. Wu |
|---|---|
| Sachgebiete |
11.1 Berechnung, Bemessung, Lebensdauer 14.2 Ebenheit, Befahrbarkeit |
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. 683-690, 3 B, 1 T, 13 Q
An Hand der den klassischen Schadensentwicklungsgesetzen zu Grunde liegenden Bruchenergiehypothese für elastische Materialien (Metalle) wurde ein Schadensbildungsgesetz für viskoelastische Stoffe, z. B. Asphalt, auf der Grundlage der Gestaltänderungshypothese, mit volumetrisch-hydrostatischen (elastischen) und deviatorischen (viskoelastischen) Verformungskomponenten mittels eines generalisierten Maxwell-Modelles {(parallel geschaltete Feder (elastisch) und Dämpfer (viskoelastisch)} hergeleitet. Dieses so definierte viskoelastische Schadensgesetz wurde in ein vorhandenes dreidimensionales (räumliches) Finite-Elemente-Modell implementiert und damit die Verformungs- und Rissverhaltensweisen von biegebeanspruchten Asphaltprismen infolge monotoner und wiederholter Belastungen (Ermüdung) theoretisch simuliert. Die für die simulative Berechnung erforderlichen Materialparameter wurden aus den Ergebnissen (Verformungsmessungen) von biegebeanspruchten Asphaltprismen mittels der o. g. Schadens- (verhaltens-) ansätze ermittelt (zurückgerechnet). Die Übereinstimmungen zwischen den (unter sonst gleichen Voraussetzungen) theoretisch und praktisch-experimentell ermittelten Verhaltensweisen, Ermittlungen der Anzahlen der ertragbaren Beanspruchungswiederholungen bis zum Bruch (Ermüdung), sind zufriedenstellend. Somit könnten zukünftig die aufwändigen und kostspieligen Laborversuche zur Bestimmung der Asphalt-Ermüdungs-Verhaltensweisen zumindest teilweise durch theoretische Simulationen mit den komplexen Schadensansätzen kostengünstig ersetzt werden.