ارزیابی عمر خستگی روسازی آسفالتی تحت اثر سرعت بار و فشار باد چرخ به روش عددی

خرابی خستگی عبارت است از مجموعه ای از ترک های متصل به هم در رویه بتن آسفالتی که تحت تکرار بارگذاری ترافیکی به وجود می آید. عوامل مختلفی سبب پیدایش این نوع از ترک ها می شود، از آن جمله می توان تکرار زیاد تنش ها و کرنش های کششی در تارهای تحتانی رویه آسفالتی، ضخامت کم رویه و یا اتصال نامناسب لایه های آن، تغییرشکل بیش از حد لایه های روسازی در اثر بارگذاری، مقاومت کم خاک بستر و سرعت وسایل نقلیه عبوری را نام برد. در این تحقیق، پارامتر سرعت چرخ وسیله نقلیه و همچنین فشار باد لاستیک جهت بررسی عمر خستگی و محاسبه پارامتر تعداد تکرار مجاز عبور، مورد بررسی قرار گرفته است. از این رو، از نرم افزار آباکوس بهره گرفته شد. جهت شبیه سازی چرخ، تنها از نیروهای وارده بر سطح رویه آسفالت استفاده شد. همچنین جهت بررسی و آنالیز خستگی، کرنش افقی زیرلایه آسفالتی مورد بررسی قرار گرفت. جهت صحت سنجی نیز پاسخ های مدل با نتایج آزمایش میدانی پنسیلوانیا که در سال ۱۹۹۳ میلادی و توسط اداره بزرگراه ها ی فدرال آمریکا صورت گرفت، مقایسه گردید. نتایج نشان داد که با افزایش سرعت، مقادیر تنش، کرنش و جابه جایی کاهش پیدا می کند. تاثیر سرعت بر کرنش کششی طولی انتهای لایه آسفالتی در سرعت های پایین چشمگیرتر است و با افزایش سرعت از شیب نمودار تغییرات کرنش کاسته می شود، به این صورت که با افزایش سرعت از ۳۲ کیلومتر بر ساعت به ۵۶، تقریبا ۳۷ درصد و تا سرعت ۸۰ کیلومتر بر ساعت حدود ۴۲ درصد کاهش کرنش مشاهده می گردد.

کلیدواژه ها:

ترک بالا به پایین ، سرعت متغیر ، فشار باد چرخ ، عمر خستگی ، روش اجزای محدود