Detailergebnis zu DOK-Nr. 68686
Tests und mathematische Analysen der Vibrationscharakteristiken von Asphaltbefestigungen (Orig. engl.: Test and analysis of vibration characteristic for asphalt pavement energy harvesting)
| Autoren |
L. Qin H. Zhao Y. Liang |
|---|---|
| Sachgebiete |
11.1 Berechnung, Bemessung, Lebensdauer 11.2 Asphaltstraßen |
Proceedings of the International Symposium on Climatic Effects on Pavement and Geotechnical Infrastructure 2013: August 4-7, 2013, Fairbanks, Alaska. Reston, VA: American Society of Civil Engineers (ASCE), 2014, S. 10-19, 9 B, 4 T, 10 Q
Die durch den Verkehr verursachte dynamische Belastung trägt in eine Asphaltbefestigung eine Vibration ein. Die Größe dieser Vibration beeinflusst die Performance. Bisher gibt es wenige Arbeiten, die sich mit der Messung der Vibration und den wirkenden Einflussgrößen systematisch befassen. Die Forschergruppe möchte diese Lücke schließen und hat dazu Untersuchungen im Laboratorium mit im Laboratorium hergestellten Asphalten und systematisch angelegten Fahrversuchen in situ angestrengt. Die durch den Verkehr verursachte Vibrationsfrequenz liegt in der Größenordnung zwischen 4 und 80 Hz und die Beschleunigung von Fahrzeugen zwischen 0,005 und 2 m/s². Zur Messung der Vibration wurden piezoelektrische Wandler verwendet. In Shanghai wurde eine 8-bahnige Autobahn mit Asphalt hergestellt, deren Eigenschaften je nach Lage der Schicht, Deck-, Binder- oder Tragschicht unterschiedlich dick waren und unterschiedliche Dichten, Steifigkeitsmoduln und Querdehnungszahlen aufwiesen. Die gemessenen Daten wurden mithilfe der mathematischen Methode der Finiten Elemente und eines Analysemodells ausgewertet. Die Rechenmodelle werden detailliert vorgestellt und auf das Datenmaterial der Labortests und der in situ-Messungen angewendet. Es hat sich gezeigt, dass die Vibrationsfrequenz von Asphaltbefestigungen zwischen 10 und 20 Hz liegt. Die Vibrationsfrequenz sinkt mit steigender Schichtdicke und Raumdichte der jeweiligen Schichten. Allerdings wurde auch festgestellt, dass bei steigender Steifigkeit des Untergrunds die Vibrationsfrequenz ebenfalls steigt. Die Zunahme beträgt etwa 23 Hz/10 MPa.