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Detailergebnis zu DOK-Nr. 66479

Auswirkungen von ungleichmäßigen und dreidimensionalen Kontaktspannungen auf oberflächennahe Rissbildung (Orig. engl.: Effects of nonuniform and three-dimensional contact stresses on near-surface cracking)

Autoren	I.L. Al-Qadi H. Ozer C.A. Duarte
Sachgebiete	9.1 Bitumen, Asphalt 11.1 Berechnung, Dimensionierung, Lebensdauer

Asphalt materials and mixtures 2011, Volume 4. Washington, D.C.: Transportation Research Board (TRB), 2011 (Transportation Research Record (TRB) H. 2210) S. 97-105, 7 B, 1 T, 23 Q

Insbesondere bei (für die US-amerikanischen Verhältnisse) dicken Asphaltpaketen (Dicke > 200 mm) werden vermehrt sogenannte "Top-Down"-Risse beobachtet. Das heißt, die Rissbildung beginnt an der Oberfläche der Asphaltbefestigung und setzt sich in die Tiefe fort. Ziel der vorgestellten Studie ist die Analyse der Entstehung und der Einflüsse aus dem rollenden Verkehr auf diese Rissbildung. Für die numerische Analyse wurde das Problem in einem neuartigen 3D-Finite-Elemente-Modell (Generalized Finite Element Method) abgebildet. Diese Methode erlaubt die schnelle und einfache Modellierung einer Vielzahl verschiedener Aufbauten mitsamt Belastungssituationen. 60 verschiedene Kombinationen aus Last- beziehungsweise Radpositionen und Risspositionen und -ausrichtungen wurden hierbei untersucht. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass komplexe Scherspannungszustände in Anwesenheit von Kompressions- beziehungsweise Druckkräften die Schäden in den Asphaltbefestigungen verursachen. Die Bedeutung der neuartigen computergestützten Berechnungsmethode zur Klärung und zum Verständnis von Schadensmechanismen wird herausgestellt. Der Artikel beschreibt ausführlich die Berechnungs- und die Modellierungsmethode sowie die gewonnenen Ergebnisse.