Detailergebnis zu DOK-Nr. 52763
3-D-FE-Modellierung von Flugzeugfahrwerken auf Betondecken (Orig. engl.: 3D finite element modeling of aircraft gear interaction with cement concrete pavement)
| Autoren |
G. Bonin F.M. Fiordoliva G. Loprencipe |
|---|---|
| Sachgebiete |
11.1 Berechnung, Bemessung, Lebensdauer 11.7 Flugplatzbefestigung |
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. 385-399, 16 B, 8 T, 20 Q
Mit modernen computerorientierten Methoden ist es heutzutage möglich, das dynamische Verhalten von Fahrbahnbefestigungen unter dem rollenden Rad zu quantifizieren. Dies kann beispielsweise auch bei Flugplatzbefestigungen unter der Lasteinwirkung eines über eine Fuge rollenden Flugzeugfahrwerkes angewandt werden. Dadurch können die Belastungen komplexer und realistischer dargestellt werden. In der vorliegenden Untersuchung wird ein dreidimensionales FE-Modell generiert, das durch ein vierrädriges Fahrwerk des Airbus A 300 belastet wird, welches über eine Fuge der Betondecke hinwegrollt, unter der Vorgabe, dass an der Fuge zur Erhöhung der dynamischen Einwirkung eine Stufe mit eingebaut wird. Um die Auswirkungen von Stufenhöhe an der Fuge und Flugzeuggeschwindigkeit und um verschiedene Fugenarten (verdübelt und ohne Dübel) untersuchen zu können, müssen insgesamt 32 verschiedene Modelle gerechnet werden. An den verdübelten Fugen wird der Wirksamkeitsindex der Fuge ausgegeben. Die unverdübelten Fugen werden mit den Bemessungsansätzen nach der Westergaard-Theorie verglichen. Als Ergebnis der Parameterstudie unter verschiedenen Geschwindigkeiten der Flugzeugfahrwerke und bei unterschiedlichen Stufenhöhen an den Fugen kann festgehalten werden, dass größere Stufenhöhen an den Fugen zu höheren Spannungen in der Betondecke führen, da der dynamische Einfluss ansteigt. So beträgt der dynamische Zuschlag bei einer Stufenhöhe von 10 mm für eine Geschwindigkeit von 10 m/s 20 % und steigt auf 40 % bei einer Stufe von 20 mm. Ferner wird festgestellt, dass die Querkraftübertragung an der Fuge mit zunehmender Dynamik abnimmt. Zur besseren Verifizierung der Ergebnisse sollen Großversuche auf reellen Betondeckensystemen durchgeführt werden.