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

چنانچه روسازی آسفالتی به نحو صحیحی طراحی و اجرا شده باشد، سال های زیادی به نحو مناسب خدمت رسانی خواهد کرد. روسازی راه درنتیجه عواملی از قبیل بارگذاری ترافیکی، دما، رطوبت، جابجایی خاک بستر و... در معرض تنش های مختلفی قرار دارد که خرابی های کوچکی را به روسازی وارد می سازند. این نوع خرابی ها می توانند منجر به خرابی های بزرگتری در روسازی آسفالتی گردند و باعث مشکلاتی از قبیل کاهش سرعت، کاهش ایمنی، خرابی وسیله نقلیه و کاهش سطح سرویس شوند. در این تحقیق به منظور بررسی زاویه برشی درزهای طولی و عرضی دو لایه آسفالتی مجاور هم، از نمونه آسفالتی آزمایشگاهی استفاده شده است. هندسه مدل روسازی شامل لایه آسفالتی با مقطع دایره ای به عمق ۴۰ میلی متر و همچنین دو صفحه بارگذاری به طول ۷/۱۲ میلی متر که در بالا و پایین مدل نصب شده اند. همچنین تحلیل شبیه سازی زاویه درزها از نرم افزار اجزا محدود ABAQUS برای مدل سازی و تحلیل ۱۰ مدل عددی استفاده شده است. مطابق نتایج در درزهای عرضی با افزایش زاویه درز تنش های قائم و برشی در محل درز کاهش می یابد به طوری که کاهش تنش های برشی به نسبت کاهش تنش قائم محسوس تر می باشد. با توجه به بررسی نیروهای داخلی در محل درزهای عرضی مشاهده گردید که با افزایش زاویه درز عرضی تا ۴۵ درجه کاهش تنش های قائم و برشی شدید می باشد 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 درز، تنش های قائم و برشی در محل درز کاهش می یابد و زاویه برشی ۳۰ 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 می گردد.

کلیدواژه ها:

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