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Detailergebnis zu DOK-Nr. 62735

Kombinierter Effekt der dynamischen Radlast und dem dreidimensional verteilten Kontaktdruck auf die Reaktion der Fahrbahnbefestigung (Orig. engl.: Combined effect of moving wheel loading and three-dimensional contact stresses on perpetual pavement responses)

Autoren	I.L. Al-Qadi H. Wang
Sachgebiete	11.1 Berechnung, Bemessung, Lebensdauer 14.4 Fahrzeugeigenschaften (Achslasten, Reifen)

Washington, D.C.: Transportation Research Board (TRB), 2009 (Transportation Research Record (TRB) H. 2095) S. 53-61, 19 B, 1 T, 19 Q

Das Zusammenwirken zwischen Reifen und Fahrbahn wurde durch Messung des dreidimensionalen Kontaktdrucks (3D-Druck) infolge unterschiedlicher Belastungsniveaus (35, 44 und 53 kN) und dem konstanten Reifendruck von 720 kPa analysiert. Die kombinierte Wirkung des rollenden Rades und des 3D-Druckes auf Asphaltfahrbahnen wurde mit einem 3D-Finite-Element-Modell (FEM) bewertet. Bei der Berechnung werden der 3D-Druck, die Viskoelastizität des HMA-Asphaltes und die rollende Belastung berücksichtigt; untersucht wurde ein Aufbau mit einer 254 mm dicken HMA-Schicht auf einer 305 mm dicken Bodenverfestigung unter der Beanspruchung durch eine Zwillingsradlast. Die Berechnung der Reaktion der Fahrbahnbefestigung erfolgte für eine konstante und eine 3D-Verteilung des Kontaktdrucks. Die 3D-Belastung bewirkt im oberen Bereich der Befestigung größere Spannungen (Schubspannungen, Oktaederschubspannung) und Dehnungen; im tieferen Bereich der Befestigung treten infolge des 3D- und des konstanten Kontaktdrucks vergleichbare Beanspruchungen als horizontale Zugspannungen und vertikale Druckspannungen auf. Die Berechnungen mit dem konstanten Kontaktdruck können die Gefahr der Schädigung unterschätzen. Die Unterschiede zwischen der Beanspruchung der Fahrbahnbefestigung infolge konstanten und 3D-Kontaktdrucks nehmen bei zunehmender Radlast ab.