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Detailergebnis zu DOK-Nr. 70452

Dynamische Rückrechnung der Schichteigenschaften von Asphaltstraßen mit der Spektral-Element-Methode (SEM) (Orig. engl.: Dynamic backcalculation of asphalt pavement layer properties using spectral element method)

Autoren	Y. Zhao P. Chen D. Cao
Sachgebiete	11.2 Asphaltstraßen 14.7 Tragfähigkeitsprüfungen

Road Materials and Pavement Design 16 (2015) Nr. 4, S. 870-887, 12 B, 2 T, zahlr. Q

Für eine zuverlässige Interpretation von FWD-Messergebnissen und zutreffend zurückgerechnete Schichteigenschaften spielt die eingesetzte Rückrechnungsmethode eine wichtige Rolle. In dieser Studie wird die Spektral-Element-Methode (SEM) eingesetzt, um die dynamischen viskoelastischen Reaktionen der Asphaltstraßenkonstruktion auf einen Falling-Weight-Deflectometer (FWD)-Impuls zu analysieren. Hierzu wird das Modifizierte-Havriliaj-Negami (MHN)-Modell verwendet, um die mechanischen Eigenschaften von Asphaltbeton (AC) zu charakterisieren. Das MHN-Modell kann das visko-elastische und das Dämpfungs-Verhalten von AC sehr genau beschreiben und benötigt dazu mit lediglich fünf Modell-Koeffizienten wesentlich weniger, als die häufig verwendete Prony-Reihen-Darstellung. Der auf der MHN-Prozedur basierende Computer-Code ermittelt Resultate die gut mit FEM-Ergebnissen übereinstimmen. Der Vergleich dynamischer mit quasi-statischen viskoelastischen Reaktionen zeigt, dass Trägheits- und Dämpfungsverhalten die Oberflächendeflexion aufgrund eines FWD-Impulses entscheidend beeinflussen. Dieser Einfluss ist bei Straßenkonstruktionen mit hydraulisch gebundenen Schichten besonders stark ausgeprägt. Daraus wird gefolgert, dass es wichtig ist, FWD-Messungen unter Berücksichtigung der dynamischen Effekte zu analysieren. Die SEM-Resultate zeigen, dass diese Methode besonders gut geeignet ist, die "time-history" zu berechnen. Die Ergebnisse der dynamischen Rückrechnung unterscheiden sich signifikant von den Ergebnissen der üblicherweise verwendeten Rückrechnung auf Basis der Mehrschichtentheorie.