كليدواژه :
روسازي مركب , بار افقي , ترك بالا به پايين , جابه‌جايي جانبي , تنش برشي
چكيده فارسي :
در اين تحقيق، اثر اعمال بار افقي، قائم و جانبي وارده از وسايل نقليه بر روي تنش برشي بين لايه رويه و اساس، جابه‌جايي جانبي و طولي رويه و حداكثر كرنش كششي در رويه مورد مطالعه قرارگرفته است. اثرات سه حالت مختلف بارگذاري، شامل اعمال بار قائم، بار قائم و افقي به‌طور همزمان و بار قائم، افقي و جانبي به طور همزمان مورد بررسي قرارگرفته است. بار از طريق دو آرايش چرخ شامل زوج چرخ و تكي عريض با وزن محور ثابت 2/8 تن و فشار باد kPa600 به سطح روسازي اعمال‌شده و پاسخ‌هاي روسازي در دو دماي 20 و °C40 تعيين گرديده‌اند. تحليل با استفاده از مدل‌سازي سه‌بعدي با روش المان‌هاي محدود در نرم‌افزار ABAQUSانجام‌گرفته است. نتايج نشان دهنده اين است كه بارگذاري افقي تأثير قابل‌توجهي بر كرنش كششي در سطح، تنش برشي بين دولايه و جابه‌جايي جانبي و طولي دارد.در دماي °C20، با اعمال بار افقي به ميزان 50% بار قائم، براي حالت زوج چرخ، تنش برشي، حداكثر كرنش كششي در سطح، جابه‌جايي طولي و جابه‌جايي جانبي، به ترتيب، 76, 286, 329 , 15.5% نسبت به حالت تنها اعمال بار قائم افزايش يافتند. همچنين، نتايج بيانگر اين است كه چرخ‌هاي عريض پاسخ‌هاي بزرگ‌تري را در روسازي نسبت به زوج چرخ ايجاد مي‌كنند. به طوري كه جابه‌جايي طولي و جانبي در دماي 40 درجه در چرخ عريض به ترتيب 1/7 و 1/8 برابر زوج چرخ به‌دست‌آمده‌اند. همچنين، نشان داده شد كه در نظر گرفتن بار جانبي تغيير قابل‌توجهي در كرنش كششي سطح و تنش برشي و حداكثر جابه‌جايي طولي ايجادشده تحت بار قائم و افقي ايجاد نمي‌كند. افزايش دما باعث افزايش قابل‌توجه در كرنش سطحي و جابجايي‌هاي طولي و جانبي داشته اما تأثير قابل‌توجهي در تنش برشي بين لايه رويه و اساس ندارد.
چكيده لاتين :
In this research, the effects of vertical, horizontal and lateral loads of traffic on the shear stress at the interact of surface and base layer, longitudinal and lateral displacement and the maximum tensile strain at the top of surface layer have been investigated. Three different loading conditions, including only vertical, vertical and horizontal, and vertical, horizontal and lateral, simultaneously, have been investigated. The horizontal and lateral loads were considered to be 50% and 20% of the vertical load, respectively. The loads were applied on two different tire configurations, including dual tires and wide-base tire, with a constant axle load of 82kN and tire pressure of 600kPa, at two temperatures of 20 and 40°C. The analysis was conducted using 3D finite element modeling in ABAQUS. The results show that the horizontal loading has a significant effect on the tensile strain at the surface, shear stress at the interface and the horizontal and lateral displacements, such that, for example, at 20°C, the maximum horizontal strain on the surface, shear stress at the interface, horizontal and lateral displacements under dual tires with vertical and horizontal load, are 76, 286, 329 and 15.5% higher than those under only vertical load. Results also show that the wide-base tire has more detrimental effect than the dual-tire, such that, the maximum horizontal strain at the surface, shear stress at the interface, horizontal and lateral displacements under the wide-base tire with vertical, horizontal and lateral load at 40°C are, respectively, 1.53, 2.43, 1.7 and 1.8 times higher than those under dual tire. The results also reveal that applying lateral load does not significantly affect the responses, except the lateral displacement. Also, while the shear stress at the interface is not significantly affected by temperature, the horizontal strain at the surface and the displacements increases significantly with increasing temperature.
