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Detailergebnis zu DOK-Nr. 72625

Vergleich der Anwendung linearer und nichtlinearer Materialmodelle bei numerischen Analysen für Schichten von Asphaltbefestigungen (Orig. engl.: A comparison of implementation of linear and nonlinear constitutive models in numerical analysis of layered flexible pavement)

Autoren	B. Ghadimi H. Nikraz
Sachgebiete	11.1 Berechnung, Bemessung, Lebensdauer 11.2 Asphaltstraßen

Road Materials and Pavement Design 18 (2017) Nr. 3, S. 550-572, 15 B, 5 T, 41 Q

Das Hauptziel bei der Konzeption von Asphaltbefestigungen ist die Minimierung von Schäden wie Spurrinnenbildung und Ermüdungsrisse. Zu diesen Schäden trägt auch das mechanische Verhalten der ungebundenen Schichten, ausgedrückt durch Spannungen, Dehnungen und Verschiebungen, bei. In der im Bericht dargestellten komplexen wissenschaftlichen Arbeit werden vier verschiedene Modelle zur Quantifizierung dieses Verhaltens verglichen. Es handelt sich dabei um ein einfaches linear-elastisches Modell (1) und um drei nichtlinear-elastische Modelle: K-Theta (2), Uzan-Witzak (3) und Lade-Nelson (4). Die vier Modelle wurden in numerische Analysen eingebunden und Finite-Elemente-Berechnungen unterworfen. Die Modelle wurden außerdem an Feldversuchen validiert. Als Ergebnis- beziehungsweise Vergleichsgrößen wurden dabei die Deflexion an der Oberfläche und die horizontale Dehnung an der Unterseite des Asphalts herangezogen. Das Modell (4) liefert für beide Größen die höchsten Werte. Die Werte des Modells (2) liegen im mittleren Bereich. Beim Modell (3) zeigt sich eine Konzentration des E-Moduls im Bereich der Belastungsräder, während dessen Verteilung beim Modell (4) gleichmäßiger verläuft.