بررسی اثر تنش‌ ناشی از بارگذاری ترافیکی و گرادیان حرارتی در روسازی بتن غلتکی با استفاده از روش اجزای محدود

سالانه مبالغ زیادی در سراسر جهان هزینه طرح، ساخت و نگهداری روسازی راه ها می گردد. تعداد زیادی از گسیختگی های روسازی در نتیجه ی اعمال بارهای مختلف ناشی از وسایل نقلیه، تغییرات محیطی و استراتژی های ضعیف نگهداری رخ می دهد. یکی از مسائل مهم در روسازی های بتنی که باعث ایجاد ترک و کاهش ظرفیت در روسازی بتنی می شوند، تنش های حرارتی ناشی از گرادیان های حرارتی و تنش های ترکیبی ناشی از گرادیان حرارتی و بارگذاری ترافیکی است. عواملی نظیر تابش خورشید و تغییر دما باعث ایجاد تنش های حرارتی در روسازی می شوند. این تنش ها به تنهایی و یا به صورت ترکیب با بارگذاری ترافیکی می توانند منجر به ایجاد ترک خوردگی در سطوح مختلف روسازی شوند که این ترک ها می توانند به تدریج موجب خرابی سازه ای روسازی بتنی شوند. لذا تحقیق روی پارامترهای موثر بر ترک خوردگی بتن امری ضروری به نظر می رسد. تا پیش از ظهور روش اجزای محدود، این دسته از پژوهش ها توسط نتایج آزمایشگاهی و تجربی انجام می گرفت که به دلیل سخت و طاقت فرسا بودن آن به مرور زمان جای خود را به روش های عددی دادند. در این پژوهش، از نرم افزار آباکوس برای مدل‏سازی سه‏بعدی روسازی بتن غلتکی و بررسی پاسخ این روسازی تحت ترکیب بارگذاری ترافیکی و حرارتی استفاده شده است.

Investigating the effect of thermal gradients and traffical loads in roller compacted concrete pavement using finite element method

It has been spent big amouts of budget for design,build and maintenance of roads in all over the world.Many of the failures occurring in pavements are as results of different vehicle loads,environmental changes and poor maintenance strategies.One of the important issues that creates cracks in concrete pavement and reduces pavement loading capacity is thermal stresses caused by temperature gradients and combined streeses due to temperature gradient and traffic loads.Factors such as solar radiation,temperature changes and etc. cause thermal stresses in pavements. These stresses , alone or in combination with traffic loading, can lead to cracks in the surfaces of the pavement, which can gradually lead to the removal and destruction of concrete pavement. Therefore, research on effective parameters of this issue seems necessary. Until the advent of the finite element method, these categories of researches were carried out experimentally, which, due to their hardiness, over time, gave their place to numerical methods. In this paper, the Abqus software is used to model threedimensional roller compacted concrete pavement and to investigate the response of this pavement under the combination of traffic and thermal loading.