پاسخ شبه استاتیکی روسازی آسفالتی لایه ای با رفتار ویسکوالاستیک به روش المان دیفرانسیل کوادرچر

تحلیل پاسخ روسازی راه اعم از جابجایی، کرنش و تنش ناشی از بارهای آنی وارده، یکی از چالش های مهم طراحی روسازی است. برای تحلیل عددی این مسئله می توان روش های متعددی همچون اجزاء محدود، اجزاء مرزی و غیره را به کار گرفت اما از آنجایی که در همه مسائل، دقت بیشتر و زمان کمتر رسیدن به پاسخ، انگیزه اصلی است، در این پژوهش، روش نوین دیفرانسیل کوادرچر (DQM) به کار گرفته شده است. در بیشتر پژوهش های انجام شده تا به امروز، رفتار روسازی انعطاف پذیر را به صورت الاستیک در نظر گرفته اند، درصورتی که لایه بتن آسفالتی (AC) سازه روسازی، به صورت ویسکوالاستیک رفتار می کند. نظریه ویسکوالاستیسیته، یک دیدگاه قدیمی است اما کاربرد آن در مدل سازی روسازی انعطاف پذیر، با توجه به اثر توام ساختار لایه ای روسازی و رفتار ویسکوالاستیک مخلوط آسفالتی، کار مدل سازی را پیچیده تر می سازد. در این پژوهش، نخست، با انتگرال گیری افزایشی اصل تطابق بولتزمنو بکارگیری مدل ماکسول-ویچرت تعمیم یافته برای رفتار ویسکوالاستیک، معادلات حرکت افزایشی سه بعدی تقارن محوری بدست می آیند و با استفاده از DQM گسسته سازی می شوند. سپس مثال هایی به منظور صحت سنجی مدل سه بعدی تقارن محوری لایه ای با رفتار ویسکوالاستیک خطی با بکارگیری روش المان دیفرانسیل کوادرچر (DQEM)، مدل سازی و نتایج حاصل از این روش با حل های تحلیلی و نتایج روش اجزا محدود (نرم افزار آباکوس) مقایسه می گردد. در پایان، سازه روسازی انعطاف پذیر با رفتار ویسکوالاستیک خطی تحت بارگذاری سینوسی و به صورت شبه استاتیکی تحلیل شده و تاثیرات پاسخ ویسکوالاستیک روسازی تحت بارگذاری بار سرعت های مختلف وسیله نقلیه و همچنین تنش و کرنش کششی زیر لایه AC، تنش قائم روی بستر و جابجایی قائم سطح روسازی که به طور معمول در طراحی روسازی مورد استفاده قرار می گیرند، بررسی می شوند.

Keywords:

روسازی انعطاف پذیر , رفتار ویسکوالاستیک خطی , روش المان دیفرانسیل کوادرچر , تحلیل شبه استاتیکی