Modares Civil Engineering journal
مهندسی عمران مدرس
MCEJ
Engineering & Technology
http://mcej.modares.ac.ir
1
admin
2476-6763
10.22034
fa
jalali
1396
2
1
gregorian
2017
5
1
17
1
online
1
fulltext
fa
بررسی ترکهای بالا به پایین در روسازیهای آسفالتی به روش المان محدود
Investigation of Top-Down Cracking in Asphalt Pavements Using FEM
ترکهای بالا به پایین از مهمترین خرابیهای روسازیهای آسفالتی محسوب میشوند که سبب کاهش قابل ملاحظه کیفیت روسازیها خواهند شد. برهمکنش بین چرخ و روسازی نقشی تعیین کننده در پیدایش این نوع از خرابیها ایفا میکند. در این مقاله سعی شده تا با تحلیل ویسکوالاستیک و به روش المان محدود تاثیر تغییرات وزن محور و همچنین تغییرات نوع چرخ بر ترکهای بالا به پایین بررسی شود. برای این منظور تاثیر سه وزن محور 5، 8.2 و 15 تن و دو ترکیب چرخ مختلف (چرخهای زوج و عریض) بر ترکهای بالا به پایین در روسازی مسلح شده با ژئوگرید و غیرمسلح مقایسه شد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان میدهد که در وزن محور 5 و 8.2 تن ترکهای بالا به پایین ابتدا در لبههای داخلی مسیر حرکت چرخ ظاهر میشوند در حالی که، در وزن محور 15 تن این ترکها در فضای بین دو چرخ زودتر از سایر نواحی ایجاد خواهند شد. همچنین مشخص شد که استفاده از چرخ عریض به جای چرخهای زوج بر ترکهای پایین به بالا بیش از ترکهای بالا به پایین تاثیرگذار خواهد بود. براساس نتایج به دست آمده میتوان گفت، استفاده از ژئوگرید در زیر لایه آسفالتی عمدتا در کاهش ترکهای پایین به بالا موثر خواهد بود و تاثیر چندانی در کاهش ترکهای بالا به پایین نخواهد داشت. علاوه بر این، مقایسه نسبت خرابی به دست آمده نشان میدهد که هم در روسازی مسلح و هم در روسازی غیرمسلح خسارت ترکهای بالا به پایین ناشی از چرخ عریض بیش از چرخهای زوج خواهد بود.
Top-down cracking (TDC) is among the major forms of asphaltic pavement distresses that significantly affects the serviceability and development of structural failure. Interaction of tire and pavement interaction plays a key role in the initiation of TDC. This study utilizes viscoelastic analysis using finite element modeling to evaluate the influence of axle loads and tire types on the top down cracking in asphaltic pavements. The effect of three axle loads of 5, 8.2 and 15 ton and two tire configurations (conventional dual tire assembly and super single tire) on TDC in Geogrid reinforced and unreinforced pavements has been investigated. The results show that under axle load of 5 and 8.2 ton top down cracking occurs, initialy at the inner edges of the tires, while under axle load of 15 ton its occurence between the tires is sooner than the other zones. Among bottom-up cracking (BUC) and TDC, BUC is more sensitive to the variations of tire type. The study also indicates that the reinforcement of pavement using geogrid at the bottom of asphalt layer is more effective on the bottom up cracking than on the top down cracking. By comparison, the super single tire was shown to create more TDC damage ratio than the dual tires assembly in both reinforced and unreinforced pavements.<br /> Top-down cracking (TDC) is among the major forms of asphaltic pavement distresses that significantly affects the serviceability and development of structural failure. Interaction of tire and pavement interaction plays a key role in the initiation of TDC. This study utilizes viscoelastic analysis using finite element modeling to evaluate the influence of axle loads and tire types on the top down cracking in asphaltic pavements. The effect of three axle loads of 5, 8.2 and 15 ton and two tire configurations (conventional dual tire assembly and super single tire) on TDC in Geogrid reinforced and unreinforced pavements has been investigated. The results show that under axle load of 5 and 8.2 ton top down cracking occurs, initialy at the inner edges of the tires, while under axle load of 15 ton its occurence between the tires is sooner than the other zones. Among bottom-up cracking (BUC) and TDC, BUC is more sensitive to the variations of tire type. The study also indicates that the reinforcement of pavement using geogrid at the bottom of asphalt layer is more effective on the bottom up cracking than on the top down cracking. By comparison, the super single tire was shown to create more TDC damage ratio than the dual tires assembly in both reinforced and unreinforced pavements.<br /> Top-down cracking (TDC) is among the major forms of asphaltic pavement distresses that significantly affects the serviceability and development of structural failure. Interaction of tire and pavement interaction plays a key role in the initiation of TDC. This study utilizes viscoelastic analysis using finite element modeling to evaluate the influence of axle loads and tire types on the top down cracking in asphaltic pavements. The effect of three axle loads of 5, 8.2 and 15 ton and two tire configurations (conventional dual tire assembly and super single tire) on TDC in Geogrid reinforced and unreinforced pavements has been investigated. The results show that under axle load of 5 and 8.2 ton top down cracking occurs, initialy at the inner edges of the tires, while under axle load of 15 ton its occurence between the tires is sooner than the other zones. Among bottom-up cracking (BUC) and TDC, BUC is more sensitive to the variations of tire type. The study also indicates that the reinforcement of pavement using geogrid at the bottom of asphalt layer is more effective on the bottom up cracking than on the top down cracking. By comparison, the super single tire was shown to create more TDC damage ratio than the dual tires assembly in both reinforced and unreinforced pavements.
روسازی آسفالتی,ترک بالا به پایین,وزن محور,نوع چرخ,ژئوگرید
Asphalt Pavement,Top-Down Cracking,Axle Weight,Tire Type,Geogrid
127
135
http://mcej.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-16-11734-1&slc_lang=fa&sid=16
Hasan
Taherkhani
حسن
طاهرخانی
100319475328460048822
100319475328460048822
Yes
استادیار گروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه زنجان
Masoud
Jalali Jirandehi
مسعود
جلالی جیرندهی
100319475328460048793
100319475328460048793
No
دانشگاه زنجان