مقایسه و ارزیابی مدل‌‌‌های احتمالی آرایش رفتار الاستیک خطی و غیرخطی مصالح در قشرهای روسازی آسفالتی به روش مکانیستیک-‌تجربی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم وتحقیقات، تهران، ایران

2 دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه عمران‌، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

چکیده

تاکنون مدل رفتاری ثابتی  طراحی نشده است که توانایی توصیف کامل رفتار پیچیده مصالح، نظیرمصالح سنگی را در تمامی شرایط دارا باشد. لایه‌های روسازی‌های آسفالتی معمولاً به دلیل ملاحظات اقتصادی از جنس‌های متفاوت و در ضخامت‌های گوناگون ساخته می‌شوند. در این مقاله به منظور بررسی تأثیرگذاری نوع رفتار مصالح لایه‌ها بر عمر روسازی‌های آسفالتی، 6 مدل روسازی با آرایش رفتاری متفاوت در مدل1، بستر و زیراساس الاستیک خطی و اساس الاستیک غیرخطی، در مدل2، اساس و بستر خطی و زیراساس غیرخطی، در مدل3 اساس و زیراساس خطی و بستر غیرخطی، در مدل4 اساس و زیراساس غیرخطی و بستر خطی، در مدل5 بستر و زیراساس غیرخطی و اساس خطی، در مدل6 بستر و اساس غیرخطی و زیراساس خطی با نرم‌افزار Kenlayer طراحی شده است. در تمامی مدل‌ها رفتار لایه آسفالتی، ویسکوالاستیک است. به منظور بهره‌مندی از شرایط اقتصادی در اجراء، هر مدل در 2 نوع مصالح درشت‌دانه/ ریزدانه و تغییر ضخامت لایه‌ها بررسی شده است. بهترین مدل در محدوده‌ عمر 12 الی 25 سال مربوط به مدل 3و5و6 با عمرهای 18و19و24و29 سال و بدترین مربوط به مدل 1و6،4،2 در حالت ریزدانه با عمرهای 5و6و7 سال است. بنابر نوع آرایش رفتار مصالح و ضخامت لایه‌ها، عامل مخرب روسازی بین دو نسبت آسیب با معیار کرنش کششی افقی زیرلایه آسفالت و کرنش فشاری قائم بالای خاک بستر متغیر است. تغییر ضخامت لایه ها سبب ایجاد نتایج متفاوتی در مدل­ها شده است. با افزایش ضخامت لایه زیراساس و کاهش ضخامت لایه اساس در مدل1 و 2 به ترتیب 3 و 11 سال افزایش عمر حاصل شده است که می توان طرح را از لحاظ هزینه نیز بهبود داد ‌ولی در مدل‌های3و5و6، هر 2 حالت افزایش و کاهش عمر را نشان می­دهد و در مدل 4 تأثیر محسوسی ایجاد نشده است.

کلیدواژه‌ها


-  کاووسی، الف، بابازاده ع.، (1387)، "طراحی روسازی  آسفالتی با استفاده از نرم افزار Kenlayer براساس رفتار خطی و غیر خطی لایه­های روسازی"، چهارمین کنگره­ مهندسی عمران، دانشگاه تهران، تهران، ایران.

 

- کاووسی الف.، علیار، (1394)، "ارزیابی رفتار تغییرشکل پذیری دانه­ای غیرچسبنده به وسیله دستگاه شیارشدگی چرخ"، کنفرانس سالانه تحقیقات در مهندسی عمران، معماری و شهرسازی و محیط زیست، تهران.

 

- صالحی‌پور باورصاد ن.، نصری نصرآبادی ن.، شعبانی، ش.، (1395)، "معرفی و آموزش نرم‌افزارهای مدیریت و طراحی روسازی، سیمای دانش، تهران، ایران"، ص. 109-91.

 

- یزدانی، م.، ولیزاده قره آغازجی، م.، (1394)، "مروری بر مدل­های رفتاری پایه و جدید در علم ژئوتکنیک، کنفرانس سالانه تحقیقات در مهندسی عمران، معماری و شهرسازی و محیط زیست، تهران.

 

- عفتی داریانی، م. ب.، شیخابگم قلعه، الف.، (1397)، "توجیه فنی بکارگیری نقش مشخصات بار و مصالح در افزایش عمر خستگی روسازی آسفالتی"، فصلنامه علمی – ترویجی جاده.

 

-­Ameri,M. Khavandi,A, (2009), “Development of mechanistic-Empirical Flexible pavement Design in Iran”­, Journal of Applied Sciences 9(2), pp.354-359.

 

 -Asian Network for Scientific Information­, (2009), ISSN 1812-5654.

 

-Behzad Ghadimi, Hamid Nikraz and Colin Leek, (2014), “A Comparison of Different Approaches in Numerical Modeling of Pavement Granular Material, Journal of Civil Engineering and Architecture”, Vol. 8, No. 4, Serial No. 77,ISSN 1934-7359, USA,
pp. 446-455.

 

-Gedafa,Daba S., (2006), “Comparison of Flexible pavement performance using kenlayer and HDM-4, Fall student Confrence, Midwest Transportation Consortium, Ames, Iowa.

 

- Huang. Y.H., (2010)­, Kenpave software.

-­Jenkins Kim, (2005), Hitchhiker’s Guide to Pavement Engineering, 5, pavements Materials, pp.1-44.

 

-Junior, FE, Junior. EP, Soares. JB, (2005), “Viscoelastic And Elastic Structural Analysis of Flexible pavements, CILAMCE 2005- ABMEC & AMC, Guarapari, Espirito Santo­, Brazil.

 

-Kelly, P., (2013), “Solid Mechanics Lecture Notes”, The University of Auckland­,
 www.e-booksdirectory.com.

 

-­Michigan Department of Transportation, (2015), Michigan DOT User Guide for Mechanistic_Empirical Pavement Design.

 

-Muniandy.R, Aburkaba.E, Thamer.N., (2013), “Comparison of Flexible Pavement performance Using Kenlayer and chev Pc Software Program , Australian Journal Of Basic And Applied Sciences, 7(9),
pp.112-119.

 

-­Nidhi, M. Nagakumar. M. S., (2013), “Applications of Layered Theory for The Analysis of Flexible pavements, International Journal of Research in Engineering and technology”­, IC–RICE Conference,
pp.197-200.

 

-­Selvi, P., (2014)­, ”Fatigue and Rutting Strain Analysis on lime Stabilized Subgrades to Develope A Pavement Design Chart” , doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.trgeo.2014.11.001.

 

- Zhang, L. Zhang. X. Liu, X., and Luo., y., (2015), Viscoelastic Model Of Asphalt Mixtures under Repeater Load, J.Mater.Civ.Eng,10.1061/(ASCE)MT, pp.1943-5533.