Detailergebnis zu DOK-Nr. 52874
3D-FEM für die Bestimmung des Verhaltens von Asphaltbelägen auf orthotropen Stahlbrücken (Orig. engl.: 3D-FEM for the estimation of the behaviour of asphaltic surfacings on orthotropic steel deck bridges)
| Autoren |
M. Huurman C. Kasbergen X. Liu |
|---|---|
| Sachgebiete |
15.7 Brückenbeläge, Abdichtungen |
Proceedings of the Third International Symposium on 3D Finite Element for Pavement Analysis, Design and Research, Amsterdam, The Netherlands, 2-5 April 2002. Delft: Delft University of Technology, Faculty of Civil Engineering and Geoscien sciences, 2002, S. 423-442, 25 B, 12 Q
Die Nutzungsdauer von Fahrbahnbefestigungen auf orthotropen Platten von Stahlbrücken, wie z.B. Splittmastixasphalt, ist im Vergleich mit Belägen in Straßenabschnitten relativ kurz. Vornehmlich theoretisch entwickelte Bemessungsmethoden haben einen begrenzten Erfolg. Dieser Umstand beruht im Allgemeinen auf den sich schnell ändernden Verkehrsbedingungen, wie Zunahme des Schwerlastverkehrs, Achslasterhöhung, Einführung größerer Achsabstände; Bedingungen, die außerhalb des Erfahrungsschatzes liegen. Der Hauptgrund für den geringen Erfolg der Bemessungsverfahren liegt jedoch darin, dass unter Lastfallbedingungen die Wechselbeziehungen zwischen den baulichen Komponenten und denen der verschiedenen einzusetzenden Baustoffen wenig bekannt sind. Hieraus folgt, dass die herkömmlichen Bemessungsverfahren für den Aufbau des Belages auf orthotropen Brückentafeln zu ungenau sind, zumal in diesen Verfahren das Verhalten der Materialien zu einem linear-elastischen Verhalten vereinfacht wird. Außerdem wird die Geometrie der orthotropen Brückentafel oftmals vereinfacht als ein Durchlaufbalken auf mehreren Stützen dargestellt. Da aber bekannt ist, dass das Verhalten von Asphaltmaterial nicht-linearen Charakter hat und dass die Geometrie orthotroper Brückentafeln sehr komplexer Natur ist, sind genauere Bemessungsverfahren zu untersuchen. Die Technische Universität von Delft hat im Rahmen eines Forschungsprojektes das ACRe-Asphaltmaterial-Modell auf der Grundlage des CAPA-3D-Finite-Elemente-Programms entwickelt, womit die unterschiedlichen Merkmale des Verhaltens von Asphaltmaterialien, insbesondere das der Elastizität, der Viskoplastizität und der Rissbildung, beschrieben werden können. Unter Einbeziehung dieser Materialbeschreibung werden beim Aufbau eines Versuchsmodells realistischere Annahmen für die Bemessung von Fahrbahnbelägen auf orthotropen Brückentafeln getroffen. In diesem Beitrag werden die ersten Ergebnisse aus den Modellversuchen vorgestellt.