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Detailergebnis zu DOK-Nr. 50496

Überprüfung von Stoffgesetzen und Einbinden von Straßenbaustoffen ohne Bindemittel in Modellrechnungen (Orig. engl.: Review of models and modelling of unbound granular materials)

Autoren	P. Hornych Y. Akou
Sachgebiete	9.5 Naturstein, Kies, Sand 11.1 Berechnung, Dimensionierung, Lebensdauer

Unbound granular materials - Laboratory testing, in-situ testing and modelling: Proceedings of an International Workshop on Modelling and Advanced Testing for Unbound Granular Materials, Lisbon, 21-22 January 1999. Rotterdam u.a.: Balkema, 1999, S. 3-15, 14 B, zahlr. Q

Im europäischen Forschungsprojekt "COST 337" wurden in einem ersten Schritt aus 13 europäischen Ländern Informationen zu den jeweils verwendeten Stoffmodellen sowie Erkenntnisse zur Triaxialversuchstechnik gesammelt. Drei gebräuchliche Stoffmodelle werden kurz vorgestellt. Im zweiten Schritt wird die Gültigkeit dieser Stoffmodelle zur Beschreibung des nichtlinearen Verhaltens von ungebundenen Straßenbaustoffen bewertet. Dazu wurden mit den drei Stoffmodellen die Ergebnisse von dynamischen Triaxialversuchen nachgerechnet und die Abweichungen miteinander verglichen. Dabei ergaben sich für die Stoffmodelle große Unterschiede hinsichtlich der erreichten Übereinstimmung mit den Messergebnissen. Das K-Theta-Modell brachte die schlechteste Annäherung mit Bestimmtheitsmaßen unter 40 %. Dagegen lassen sich mit den beiden Varianten des Boyce-Modells gute Übereinstimmungen zu den Messergebnissen erzielen. Mit zwei nichtlinear-elastischen Stoffmodellen (K-Theta- Modell, isotropes Boyce-Modell) wurden in einer dritten Phase Berechnungen an Fahrbahnbefestigungen durchgeführt. Dazu wurden eine Fahrbahnkonstruktion mit bituminös gebundenem Oberbau mittels eines 3-D-Netzes abgebildet und Beanspruchungsrechnungen nach der Methode der Finiten Elemente durchgeführt. Die Gültigkeit dieser Ergebnisse wurde anhand von Messungen an einem großmaßstäblichen Versuch in der Testanlage des LCPC in Nantes/Frankreich überprüft. Bei den Berechnungen wurde für den Asphalt und den Untergrund ein linearer Ansatz gewählt, während für die ToB die beiden nichtlinearen Stoffgesetze Anwendung fanden. Die Übereinstimmung zwischen Berechnungs- und Messergebnissen liegt weitestgehend in einer verträglichen Größenordnung, lediglich die errechneten vertikalen Dehnungen im Untergrund weichen erheblich von den gemessenen Werten ab. Grund hierfür ist vermutlich der linear-elastische Ansatz für diese Schicht. Die Autoren empfehlen daher für künftige Untersuchungen die Verwendung von nichtlinear-elastischen Stoffgesetzen auch für den Untergrund sowie visko- elastischen Stoffgesetzen für die Beschreibung des Asphaltverhaltens.