Zurück Vor

Detailergebnis zu DOK-Nr. 60203

Einfluss der gemessenen 3-dimensionalen Kontaktspannung zwischen Reifen und Fahrbahn auf die Reaktionen an der Asphaltoberfläche (Orig. engl.: Effect of measured three-dimensional tire-pavement contact stress on pavement response at asphalt surface)

Autoren	R. Luo J.A. Prozzi
Sachgebiete	11.2 Asphaltstraßen 14.4 Fahrzeugeigenschaften (Achslasten, Reifen)

Washington, D.C.: Transportation Research Board (TRB), 2007 (Transportation Research Record (TRB) H. 2037) S. 115-127, 9 B, 3 T, 11 Q

Ermüdungsrisse werden durch eine hohe Verkehrsbelastung hervorgerufen. Eine besondere Art von derartigen Rissen sind die Risse, die infolge hoher Radlasten an der Unterseite der Asphaltbefestigung entstehen und bis an die Oberfläche durchschlagen. Bei der Berechnung von Dehnungen wird der Reifenkontaktdruck dem Reifeninnendruck gleichgesetzt und eine gleichmäßige Verteilung über eine Kreisfläche angenommen. In Wirklichkeit wird der Druck jedoch nicht gleichmäßig verteilt. Dazu kommt noch, dass die Kontaktspannung in Längs- und Querrichtung unterschiedlich ist. In der Studie wird der Einfluss der realen 3-dimensionalen Kontaktspannung auf die horizontalen Dehnungen an der Asphaltoberfläche dargestellt. Dabei werden beispielhaft 5 Radlasten, 5 Reifeninnendrücke und 12 Straßenaufbauten zugrunde gelegt. Ein mehrschichtiges, linear-elastisches Computerprogramm, CIRCLY, wurde angewendet, um die horizontalen Dehnungen in Längs- und Querrichtung zu errechnen. Der Vorteil von CIRCLY ist der, dass Normal- und Scherspannungen leichter zu berechnen sind als bei Anwendung von Finite-Elemente-Modellen, welche mehr Daten benötigen und einen höheren computermäßigen Aufwand erfordern. Zu Vergleichszwecken wurden auch Dehnungen in Bezug auf einheitliche Spannungen berechnet. Die Ergebnisse weisen Stauchungen innerhalb der Kontaktfläche und Dehnungen an deren Rand bzw. außerhalb auf. Dabei konnte ein signifikanter Einfluss der vertikalen und horizontalen Kontaktspannungen auf die Längsdehnungen nachgewiesen werden. Die Vertikalspannung wirkt sich in erster Linie auf die Querdehnungen aus. Mit zwei Modellen wurden Gleichungen entwickelt, mit denen kritische Dehnungswerte abgeschätzt werden können.