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Detailergebnis zu DOK-Nr. 66164

Minimierung der Lebenszykluskosten und Empfindlichkeitsanalysen im Rahmen der mechanisch-empirischen Dimensionierung (Orig. engl.: Life-cycle cost minimization and sensitivity analysis for mechanistic-empirical pavement design)

Autoren	M. McDonald S. Madanat
Sachgebiete	11.1 Berechnung, Dimensionierung, Lebensdauer

Journal of Transportation Engineering 138 (2012) Nr. 6, S. 706-713, 2 B, 1 T, zahlr. Q

Die Instandhaltung und die erforderlichen Neubaumaßnahmen im Autobahnnetz der USA erfordern in den kommenden Jahren einen hohen Kapitaleinsatz. Obwohl die Ausgaben für die Instandhaltung sehr groß sind, werden sie bei den gängigen Dimensionierungsverfahren nicht berücksichtigt. Der Artikel beschreibt hinsichtlich der Gesamtkosten eine Optimierungsmöglichkeit für die mechanisch-empirische Dimensionierung, welche die Kosten für Bau und Erhaltung berücksichtigt. Zusätzlich wurden Empfindlichkeitsanalysen durchgeführt, um zu verstehen, wie sich die veränderten Eingangsgrößen auf das Dimensionierungsergebnis auswirken. Für die Analysen und Berechnungen wurden die für Bau und den Austausch schadhafter Bereiche üblichen Preise angesetzt. Es zeigte sich, dass sich höhere Baukosten (durch den Einsatz verbesserter Materialien) über die gesamte Lebensdauer einer Straßenbefestigung rentieren, da geringere Instandhaltungskosten folgen. Trotzdem sollten die Dehnungen der Asphaltschichten und der ungebundenen Tragschichten nur bei extrem hohen Verkehrsbelastungen nahe der Ermüdungsgrenze liegen, da die Berechnungen mit Unsicherheiten bei den Eingangsgrößen behaftet sind, die einbezogen werden müssen. Unsicherheiten des Dimensionierungsergebnisses resultieren aus Streuungen der Materialeigenschaften, Abweichungen bei der Einbauqualität, Unsicherheiten bei den Kalibrierparametern und aus der Unsicherheit des verwendeten Dimensionierungsmodels.