Detailergebnis zu DOK-Nr. 72868
Neuer Ansatz zur Ermittlung des Abhebens von Betonplattenrändern unter Verwendung der bruchmechanischen Analyse des Grenzflächenversagens (Orig. engl.: New approach to determining concrete slab lift-off by use of interfacial fracture mechanics concepts)
| Autoren |
D.G. Zollinger M.M. Mirsayar K. Huang |
|---|---|
| Sachgebiete |
11.1 Berechnung, Bemessung, Lebensdauer 11.3 Betonstraßen |
Pavement Management 2016, Volume 2. Washington, D.C.: Transportation Research Board (TRB), 2016 (Transportation Research Record (TRB) H. 2590) S. 10-17, 5 B, 38 Q
Aus dem negativen Temperaturgradienten und dem Feuchtigkeitsgradienten über die Dicke der Betonplatte resultiert ein Aufrollen und Verdrehen der Plattenkanten zu einer nach innen gewölbten (konkaven) aufgeschüsselten Platte. Die Betonplatte hat die Tendenz, sich vom Unterbau zu lösen, der sogenannte "Lift-off". Dieser Effekt wird hauptsächlich beeinflusst durch Umwelteinflüsse sowie das Gewicht der Platte. Die induzierten Spannungen und die Spannungsfelder um einen potenziellen Oberflächenriss sind charakterisiert durch den Spannungsintensitätsfaktor. Der Spannungsintensitätsfaktor kann zur Bewertung der gerissenen Verbundfestigkeit herangezogen werden. Aus diesem Grund ist es erforderlich, dass dieser Faktor ermittelt wird. Die Forschungsarbeit empfiehlt einen neuen Ansatz zur Ermittlung des Abhebens der Plattenränder. Es soll der Ansatz der bruchmechanischen Analyse gewählt werden. Eine zweidimensionale Finite-Elemente-Analyse wurde durchgeführt, um das Abheben der Ränder einer Betonplatte zu simulieren. Ebenfalls wurde die Auswirkung des Reißens der Oberfläche der Betonplatte auf den Mechanismus des "Lift-off" der Platte untersucht. Der relative Spannungsintensitätsfaktor als auch das relative "Lift-off" der Platte wurden für unterschiedliche Risslängen, Lastfälle sowie Materialeigenschaften der Platte und des Unterbaus ermittelt. Das gegenwärtige Modell wurde unter Zuhilfenahme von Experimenten validiert. Es werden ebenfalls Auswirkungen der Materialeigenschaften und die induzierte Kontaktspannung auf das Abheben der Betonplatte diskutiert.