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Detailergebnis zu DOK-Nr. 61795

Finite-Elemente-Modellierung einer präparierten Asphaltbefestigung unter ortsfester, zeitlich variabler Belastung (Orig. engl.: Finite-element modeling of instrumented flexible pavements under stationary transient loading)

Autoren	I.L. Howard K.A. Warren
Sachgebiete	11.1 Berechnung, Bemessung, Lebensdauer 11.2 Asphaltstraßen

Journal of Transportation Engineering 135 (2009) Nr. 2, S. 53-61, 15 B, zahlr. Q

Ergebnisse von Modellrechnungen des FE-Programms Plaxis werden mit Daten einer mit Messinstrumenten ausgerüsteten, 5,1 cm dicken Asphaltbefestigung verglichen. Hierzu wird zunächst der aktuelle Stand der Forschung beschrieben. Die aus mehreren Versuchsfeldern bestehende Teststrecke im Nordosten von Arkansas wird vorgestellt. Die horizontale Dehnung in Längsrichtung der Asphaltschicht und der vertikale Druck in der ungebundenen Tragschicht sowie im verdichteten Untergrund werden für 2 100 Einzelachsen-Übergänge eines Muldenkippers gemessen. Ergänzend werden ein Laborversuchsprogramm und über 500 Fallgewichtsmessungen auf der Teststrecke durchgeführt. Das axialsymmetrische FE-Modell wird ortsfest und zeitlich veränderlich belastet und weist nichtlineare spannungsabhängige Materialeigenschaften des verdichteten Untergrunds und des Mineralstoffgemisches auf. Der Anwendungsbereich, die Abmessungen und die Materialmodelle werden ausführlich beschrieben. Im Vergleich zwischen berechneten und gemessenen Daten wird insgesamt eine gute Übereinstimmung festgestellt. Allerdings errechnet das FE-Modell die Spannungen der ungebundenen Schichten zu hoch, was damit zu einer konservativen Bemessung führt. Innerhalb der Asphaltschichten schwanken die Versuchswerte um den Rechenwert. Daher soll das Modell nicht als alleiniges Bemessungswerkzeug für Ermüdung verwendet werden. Da hier relativ trockene Bedingungen des Untergrunds vorliegen, sollte zusätzlich die Auswirkung von erhöhter Feuchtigkeit untersucht werden.