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

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی‌، دانشگاه آزاد اسلامی بیرجند، بیرجند، ایران

doi
10.22034/tri.2023.383455.3120
چکیده

چنانچه روسازی آسفالتی به نحو صحیحی طراحی و اجرا شده باشد، سال‌های زیادی به نحو مناسب خدمت‌رسانی خواهد کرد. روسازی راه درنتیجه عواملی از قبیل بارگذاری ترافیکی، دما، رطوبت، جابجایی خاک بستر و... در معرض تنش‌های مختلفی قرار دارد که خرابی‌های کوچکی را به روسازی وارد می‌سازند. این نوع خرابی‌ها می‌توانند منجر به خرابی‌های 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 دایره‌ای به عمق 40 میلی‌متر و همچنین دو صفحه بارگذاری به طول 7/12 میلی‌متر که در بالا و پایین مدل نصب شده‌اند. همچنین تحلیل شبیه‌سازی زاویه درزها از نرم افزار اجزا محدود ABAQUS برای مدل‌سازی و تحلیل 10 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 45 درجه کاهش تنش‌های قائم و برشی شدید می‌باشد ولی از زاویه 45 تا 90 درجه این تغییر با روند نزولی همراه است؛ از این رو زاویه برشی 45 درجه عملکرد بهتری در بارگذاری رویه‌های آسفالتی از خود نشان داده است. همچنین در درزهای طولی همانند درزهای عرضی با افزایش زاویه درز، تنش‌های قائم و برشی در محل درز کاهش می‌یابد و زاویه برشی 30 درجه عملکرد بهتری در بارگذاری رویه‌های 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.