ارزیابی عددی خرابی روسازیهای آسفالتی ناشی از درزهای طولی و عرضی با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود Abaqus

روسازی آسفالتی چنانچه به درستی طراحی و اجرا شده باشد، سالهای متوالی به شکل مناسب خدمترسانی خواهد کرد. با این وجود، روسازیهای آسفالتی پس از بهرهبرداری و با گذشت زمان نیاز به تعمیرونگهداری خواهند داشت. روسازی راه در نتیجه عواملی از قبیل بارگذاری ترافیکی، دما، رطوبت، جابجایی خاک بستر و... در معرض تنشهای مختلفی قرار دارد که خرابیهای کوچکی را به روسازی وارد می سازند. این نوع خرابیها میتوانند منجر به خرابیهای بزرگتری در روسازی آسفالتی گردند. ترک خوردگیها، چاله ها، بروز ناهمواریها و سایر انواع خرابیها، نتیجه ی شکل گیری خرابیهای کوچک هستند که باعث مشکلاتی از قبیل کاهش سرعت، کاهش ایمنی، خرابی وسیله نقلیه و کاهش سطح سرویس میشوند. در این تحقیق به منظور بررسی زاویه ی برشی درزهای طولی و عرضی دو لایهی آسفالتی مجاور هم، از نمونه ی آسفالتی آزمایشگاهی استفاده شده است. هندسه مدل روسازی شامل لایه ی آسفالتی با مقطع دایرهای به عمق ۴۰ میلیمتر و همچنین دو صفحه بارگذاری به طول ۱۲/۷ میلیمتر که در بالا و پایین مدل نصب شده اند. همچنین تحلیل شبیه سازی زاویه درزها از نرم افزار اجزا محدود ABAQUS برای مدلسازی و تحلیل ۱۰ مدل عددی استفاده شده است. مطابق نتایج در درزهای عرضی با افزایش زاویه درز تنشهای قائم و برشی در محل درز کاهش مییابد به طوری که کاهش تنشهای برشی به نسبت کاهش تنش قائم محسوستر میباشد. با توجه به بررسی نیروهای داخلی در محل درزهای عرضی مشاهده گردید که با افزایش زاویه درز عرضی تا ۴۵ درجه کاهش تنشهای قائم و برشی شدید میباشد ولی از زاویه ۴۵ تا ۹۰ درجه این تغییر با روند نزولی همراه است؛ از این رو زاویه برشی ۴۵ درجه عملکرد بهتری در بارگذاری رویه های آسفالتی از خود نشان داده است. همچنین در درزهای طولی همانند درزهای عرضی با افزایش زاویه ی درز، تنشهای قائم و برشی در محل درز کاهش می یابد و زاویه ی برشی۳۰ درجه عملکرد بهتری در بارگذاری رویه های آسفالتی از خود نشان داده است. براساس نتایج عددی در شرایط یکسان تنش برشی بیشتری در محل درزهای طولی به نسبت درزهای عرضی ایجاد میگردد.

کلیدواژه ها:

خرابی آسفالت ، روسازی ، درز طولی ، درز عرضی ، نرم افزار ABAQUS