Detailergebnis zu DOK-Nr. 59765
Elastische nichtlineare Finite-Element-Analyse von flexiblen Fahrbahnbefestigungen bei unterschiedlichen Belastungen mit dem Falling Weight Deflectometer (Orig. engl.: Elastic nonlinear finite element analysis of a flexible pavement subjected to varying falling weight deflectometer loads)
| Autoren |
D. Alabaster J. De Pont B. Steven |
|---|---|
| Sachgebiete |
11.5 Schotterstraßen, Kiesstraßen 14.7 Tragfähigkeitsprüfungen |
Washington, D.C.: Transportation Research Board (TRB), 2007 (Transportation Research Record (TRB) H. 2016) S. 31-38, 6 B, 5 T, 20 Q
Ein nichtlineares Finite-Element-Methode-Modell (FEM) zur Beschreibung des Beanspruchungszustands von dünnen Asphaltschichten auf einer ungebundenen Unterlage wurde entwickelt. Das FEM-Modell beinhaltet ein nichtlinear anisotropisches Stoffmodell für die ungebundenen Schichten und ein nichtlineares Stoffmodell für den Untergrund. Die Kennwerte der Stoffmodelle wurden aus Triaxialversuchen mit wiederholter Belastung ermittelt. In die Fahrbahnbefestigung der CAPTIF-Rundlaufanlage in Neuseeland wurden Sensoren zur Messung der vertikalen Druckspannung in der Schichtgrenze zwischen der ungebundenen Tragschicht und dem Untergrund sowie der Stauchungen in der 275 mm dicken ungebundenen Tragschicht und dem Untergrund eingebaut; die aufgelagerte Asphaltschicht ist 25 mm dick. Die Tragfähigkeit wurde mit dem Falling Weight Deflectometer (FWD) mit vier in der Höhe unterschiedlichen Impulskräften gemessen; aufgenommen wurde an der Oberfläche die Verformungsmulde und mit den eingebauten Sensoren die vertikale Stauchung in verschiedenen Tiefen und die Druckspannung in der Schichtgrenze. Das FEM-Modell wurde mit der FWD-Verformungsmulde, die aus einer Höhe der Impulskraft resultiert, kalibriert. Die Koeffizienten des Materials der ungebundenen Tragschicht und des Untergrunds, die aus den Triaxialversuchen mit dem Stoffmodell berechnet wurden, wurden angepasst, sodass zwischen den berechneten und den gemessenen Werten der Stauchung und der Druckspannung jeweils nur noch eine angemessene Abweichung von 10 % auftrat. Diese Berechnungsmethodik wurde mit den Messergebnissen der drei anderen Impulskräfte überprüft.