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Detailergebnis zu DOK-Nr. 56261

Mehrschichten Grenzelement Methode zur Berechnung von durchgehenden Rissen in Heißasphaltdecken (Orig. engl.: Multilayer boundary-element method for evaluation top-down cracking in hot-mix asphalt pavements)

Autoren R. Roque
B. Birgisson
B. Sangpetngam
Sachgebiete 11.1 Berechnung, Bemessung, Lebensdauer
11.2 Asphaltstraßen

Washington, D.C.: Transportation Research Board (TRB), 2004 (Transportation Research Record (TRB) H. 1896) S. 129-137, 11 B, 3 T, 12 Q

Risse in Heißasphaltdecken (HMA) sind die häufigste Erscheinungsform von frühzeitigen Schäden. Jüngste Forschungen an der Universität von Florida führten zur Entwicklung eines neuen auf einem viskoelastischen bruchmechanischen Modell basierten Rissbildungsgesetzes, was es ermöglicht, Rissentstehungen und -fortpflanzungen in Asphaltschichten zu beschreiben. Die erfolgreiche Simulation der Rissfortpflanzung für verallgemeinerte Straßenaufbauten hängt stark davon ab, wie gut die Spannungen im Rissbereich und in dessen Umgebung beschrieben werden können. Die vorliegende Arbeit stellt eine Mehrschichten-Ergänzung zu einer Verschiebungs-Diskontinuitäts-Methode vor, die im Gegensatz zu klassischen FEM-Modellen zur Modellierung der Spannungsverhältnisse nur an den Grenzflächen des Straßenaufbaus (einschließlich der Rissbereiche) ein Finite-Elemente-Netz benötigt. An zwei Versuchsstrecken in Florida wurde gezeigt, dass der neue numerische Ansatz in der Lage ist, die Einflüsse von temperaturinduzierten E-Modul-Gradienten auf die Dehnungsspannungen an der Oberfläche von gerissenen Asphaltbefestigungen ausreichend genau darzustellen.