Detailergebnis zu DOK-Nr. 47124
Ermittlung des Ermüdungsverhaltens auf der Grundlage der Visko- Elastizitätstheorie (Orig. engl.: Fatigue life prediction using visco- elastic analysis)
| Autoren |
G.M. Rowe S. Brown |
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| Sachgebiete |
11.1 Berechnung, Dimensionierung, Lebensdauer 11.2 Asphaltstraßen |
Proceedings of the 8th International Conference on Asphalt Pavements, August 10-14, 1997, Seattle, Washington. Seattle, Wash.: University of Washington, 1997, Vol. II, S. 1109-1122, 31 B, 4 T, 22 Q
Mehrere Asphaltbefestigungen wurden in einem stationären Radüberrollungs-Prüfstand und in Feldversuchen getestet. Die Ansätze und Ergebnisse der viskoelastizitätstheoretischen Analysemethoden wurden verglichen mit denen rein elastizitätstheoretischer Verfahren. Bei Anwendung viskoelastischer Befestigungsmodelle ergeben sich unter den Radüberrollungen asymmetrische Spannungs- und Dehnungsverläufe. Die rheologischen Asphalteigenschaften wurden in Abhängigkeit von der Belastungsfrequenz und von der Temperatur ermittelt und in ein Finite-Elemente- Befestigungsmodell aus gekoppelten Maxwell- (Feder-Dämpfer-) Körpern implementiert. Die Differenzen zwischen den Ergebnissen der Prüfstands- und der Feldversuche wurden auf den Einfluß von Ruhepausen auf das Ermüdungsverhalten zurückgeführt und mittels Anpassungsfaktoren angeglichen. Anhand der elastizitätstheoretischen Ermüdungsansätze ergeben sich unter sonst gleichen Bedingungen größere Lebensdauern als mit den rheologisch implizierten Methoden. Der Einfluß der Schichtdicken der Asphaltbefestigungen auf die Lebensdauer ist bei viskoelastischen Modalitäten geringer als bei der Zugrundelegung rein elastizitätstheoretischer Bedingungen. Bei relativ dicken Asphaltbefestigungen wird die maximale Dämpfungsenergie und damit der Rißbeginn u.U. an der (Fahrbahn-)Oberfläche erzeugt; bei elastizitätstheoretischer Betrachtungsweise ist das Biegezugspannungs-Maximum und damit der Rißbildungsbeginn stets an der Schichtunterseite. Die Asphalttemperaturen und Belastungsgeschwindigkeiten haben großen Einfluß auf die Dämpfungsenergie; die Ermüdung nimmt unter sonst gleichen Voraussetzungen mit steigender Temperatur zu.