Rechnerische Dimensionierung von Asphaltbefestigungen über ein Finite Elemente Modell: Verbesserung der Sicherheit und Wirtschaftlichkeit
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| Format: | Book |
| Language: | German |
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Bremen
Fachverlag NW in der Carl Schünemann Verlag GmbH
Januar 2017
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| Series: | Forschung Straßenbau und Straßenverkehrstechnik
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| Item Description: | Bericht zum Forschungs- und Entwicklungsvorhaben des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur: FE 04.0259/2012/NGB |
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1 PROBLEMSTELLUNG UND
ZIELSETZUNG
..........................................
1 3
2 STAND DER TECHNIK
.................................
14
2.1 ERMUEDUNGSERSCHEINUNGEN UND
DREIDIMENSIONALER BEANSPRUCHUNGS
ZUSTAND IN DER ASPHALTBEFESTIGUNG .... 14
2.2 ANALYTISCHE BERECHNUNGSMODELLE
AUF BASIS DER MEHRSCHICHTENTHEORIE . . . 15
2.2.1 BERECHNUNGSMODELLE AUF BASIS
DER HALBRAUMTHEORIE
.............................
15
2.2.2 BERECHNUNGSMODELLE AUF BASIS
DER MEHRSCHICHTENTHEORIE
.....................
16
2.2.3 BERECHNUNGSMODELLE AUF BASIS
DER NUMERISCHEN SIMULATION
.................
18
2.3 BEWERTUNG VORHANDENER NUMERISCHER
BERECHNUNGSMODELLE
...........................
19
2.3.1 FENLAP.....................................................
19
2.3.2 FINITE ELEMENT DESIGN-FEDERAL
AVIATION ADMINISTRATION PROGRAM
(FEDFAA)
..............................................
19
2.3.3 CAPA 3D (COMPUTER AIDED
PAVEMENT ANALYSIS)
.............................
19
2.3.4 S TRAN D ?
..................................................
20
2.3.5 CESAR-LCPC
..........................................
20
2.3.6 CIRCLY UND APADS 2 D /3 D
...................
21
2.3.7 VERGLEICHENDE UNTERSUCHUNGEN
VERSCHIEDENER BERECHNUNGS
MODELLE ................................................... 22
3 UNTERSUCHUNGSMETHODIK
...................
24
4 ENTWICKLUNG GEEIGNETER UND
NUTZBARER FE-RROGRAMME
.................
25
4.1 ANFORDERUNGSDEFINITION
.........................
25
4.2 UEBERSICHT DER STRUKTUR DES
FE-PROGRAMMS...................................... 26
4.3 METHODE 1: SEMI-ANALYTISCHE FINITE
ELEMENTE METHODE (S A FE M )
...............
28
4.3.1 MATHEMATISCHE BESCHREIBUNG DES
ALGORITHMUS (SAFEM )
...........................
28
4.3.2 PARAMETERSTUDIE (S A FE M )
..................
32
4.4 METHODE 2: ACHSENSYMMETRISCHE
FINITE ELEMENTE METHODE
(AXSFEM)............................................... 36
4.4.1 MATHEMATISCHE BESCHREIBUNG DES
ALGORITHMUS (AXSFEM) ........................ 36
4.4.2 PARAMETERSTUDIE (AXSFEM )
.................
38
5 ANALYTISCH GESTUETZTE VERIFIKATION
DES FE-RECHENKERNS .......................... 40
5.1 DEFINITIONEN DER EINGANGSPARA
METER FUER DIE PROGRAMME UND
MODELLIERUNG........................................... 40
5.2 VERGLEICH DER UNTERSUCHUNGS
ERGEBNISSE ZWISCHEN SAFEM,
BISAR UND ABAQUS ............................ 42
5.2.1 VERSUCHSREIHE 1 (SAFEM)
.
................... 42
5.2.2 VERSUCHSREIHE 2 (SAFEM)
...................
47
5.3 VERGLEICH DER UNTERSUCHUNGS
ERGEBNISSE ZWISCHEN AXSFEM,
BISAR UND ABAQUS ............................ 51
5.3.1 VERSUCHSREIHE 1 (A X SFEM )
.................
51
5.3.2 VERSUCHSREIHE 2 (A X SFEM )
.................
54
5.4 FAZIT
.......................................................
58
6 EXPERIMENTELL GESTUETZTE VERIFI
KATION DES FE-RECHENKERNS
.............
59
6.1 EINLEITUNG DES VERSUCHSSTANDS
*MODELLSTRASSE*
........................................
59
6.2 MODELLIERUNG FUER DAS
FE-PROGRAMM S A F E M .......................... 61
6.3 VERGLEICH DER GEMESSENEN
BEANSPRUCHUNGEN MIT DEN
BERECHNUNGSERGEBNISSEN
VON SAFEM
..........................................
62
7 PROGRAMM FUER DIE BERECHNUNGEN
GEMAESS RDO ASPHALT 09 MITTELS
SAFEM-RECHENKEM............................ 66
7.1 PROGRAMMSTRUKTUR
..................................
67
7.2 EINGABEDATEN
........................................
67
7.2.1 D ATEIFORM AT............................................. 68
7.2.2 AUFBAU VON DATEIEN MIT
STATISTISCHEN VERTEILUNGEN
.....................
68
7.2.3 AUFBAU VON MATERIALDATENBANKEN......... 70
7.2.4 AUFBAU VON DATEIEN FUER DEN
SCHICHTENAUFBAU
....................................
71
7.2.5 AUFBAU VON DATEIEN FUER DIE
JAEHRLICHEN LASTWECHSELZAHLEN
.
..............
71
7.2.6 AUFBAU VON DATEIEN FUER DIE
BESCHREIBUNG VON LAST
KONFIGURATIONEN ....................................... 71
7.3 KONFIGURATION FUER DIE BERECHNUNG
DES ERMUEDUNGSSTATUS
............................
72
7.3.1 ALLGEMEINE EINSTELLUNGEN
.....................
72
7.3.2 EINSTELLUNGEN BERECHNUNGSMODUL
ERMUEDUNGSSTATUS
..................................
72
7.3.3 EINSTELLUNGEN BERECHNUNGSKOERPER .... 73
7.3.4 EINSTELLUNGEN BERECHNUNGSPUNKTE,
AUFBAU- UND MATERIALDATEN
...................
74
7.3.5 EINSTELLUNG TEMPERATURVERTEILUNG......... 74
7.3.6 EINSTELLUNGEN VERKEHRS
BEDINGUNGEN ....................................... 74
7.3.7 HINZUFUEGEN EINER WEITEREN EINGABE
DATEI IN EIN DROP-DOWN-FELD
.................
75
7.4 PARALLELISIERUNG....................................... 75
8 KALIBRIERUNG DES PROGRAMMES
AN DEN RSTO ......................................... 76
8.1 VORAUSSETZUNGEN FUER DIE
KALIBRIERUNG............................................. 76
8.2 ERGEBNISSE KALIBRIERRECHNUNGEN
.........
80
8.3 AUSWERTUNG KALIBRIERRECHNUNGEN
.........
87
9 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK . . . 91
10 LITERATUR
.................................................
93
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| author | Oeser, Markus 1974- Wang, Dawei Pengfei, Liu Wellner, Frohmut 1957- Reinhardt, Uwe |
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| publishDateSort | 2017 |
| publisher | Fachverlag NW in der Carl Schünemann Verlag GmbH |
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| series | Forschung Straßenbau und Straßenverkehrstechnik |
| series2 | Forschung Straßenbau und Straßenverkehrstechnik |
| spellingShingle | Oeser, Markus 1974- Wang, Dawei Pengfei, Liu Wellner, Frohmut 1957- Reinhardt, Uwe Rechnerische Dimensionierung von Asphaltbefestigungen über ein Finite Elemente Modell Verbesserung der Sicherheit und Wirtschaftlichkeit Forschung Straßenbau und Straßenverkehrstechnik Asphalt (DE-588)4003239-5 gnd Bemessung (DE-588)4005461-5 gnd Finite-Elemente-Methode (DE-588)4017233-8 gnd Nutzungsdauer (DE-588)4172197-4 gnd Fahrbahnbefestigung (DE-588)4153538-8 gnd |
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| title_full | Rechnerische Dimensionierung von Asphaltbefestigungen über ein Finite Elemente Modell Verbesserung der Sicherheit und Wirtschaftlichkeit Univ.-Prof. Dr.-Ing.habil. Markus Oeser, Dr.-Ing. Dawei Wang, M.Sc. Pengfei Liu (RWTH Aachen, Institut für Straßenbau), Univ.-Prof. Dr.-Ing.habil. Frohmut Wellner, Dipl.-Inf. Uwe Reinhardt (TU Dresden, Professur für Straßenbau) ; herausgegeben vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur, Abteilung Straßenbau, Bonn |
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