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Detailergebnis zu DOK-Nr. 57885

Vereinfachtes Modell für gerissene Fahrbahnbefestigungen (Orig. franz.: Modèle simplifié de chaussées fissurées)

Autoren	A. Chabot Q.D. Tran A. Ehrlacher
Sachgebiete	11.1 Berechnung, Bemessung, Lebensdauer 11.3 Betonstraßen

Bulletin des laboratoires des Ponts et Chaussées (2005) Nr. 258-259, S. 105-120, 8 B, zahlr. Q

Zur Ermittlung der Rissbildungen in Fahrbahnbefestigungen und deren Auswirkungen auf die weiteren Fahrbahnzustände sind Kenntnisse über die Spannungskonstellationen an den Rissufern notwendig. Die klassischen vereinfachten Modelle und Algorithmen (z. B. von Westergaard, Fall Randbelastung) sind unzureichend und die andererseits hierfür vorhandenen und geeigneten dreidimensionalen Finite-Elemente-Modelle und -Rechenprogramme (3-D-FE) erfordern für diese Anwendungsbereiche sehr feinmaschige Elementgliederungen und dementsprechend außerordentlich hohe Rechenzeiten und -kosten. Deshalb wurde ein vereinfachtes, hierauf angepasstes zweidimensionales Mehrschichtenmodell entwickelt, mit dem die Beanspruchungen an den Schichtufern und -grenzen berechnet werden können. Die dafür maßgebenden konstitutiven Verzerrungsgleichungen wurden allgemein hergeleitet, woraus die mittels numerischer Integration zu ermittelnden mechanischen Beanspruchungen anhand eines Rechenprogramms "Matlab" bestimmt werden können. Die einerseits mit dreidimensionalen Modellen und andererseits mit dem vereinfachten Verfahren "Matlab" zu berechnenden Beanspruchungen werden exemplarisch dargestellt und vergleichend diskutiert. Der mit dem vereinfachten Modell erforderliche Rechenaufwand beträgt ca. 1 bis 10 % des 3-D-FE-Aufwands, die Präzision der vereinfacht ermittelten Beanspruchungen ist ausreichend.