مقایسه پاسخ‌های بحرانی روسازی حاصل از تحلیل غیرخطی با استفاده از نظریه چندلایه‌ای و روش المان محدود

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی سیرجان، سیرجان، ایران

2 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی سیرجان، سیرجان، ایران

10.22034/road.2021.284943.1952

چکیده

روش‌های متعددی برای تحلیل روسازی‌ها انعطاف‌پذیر وجود دارد که ازجمله پرکاربردترین این روش‌ها می‌توان به نظریه چندلایه‌ای و روش المان محدود اشاره کرد. در این مطالعه دو مقطع روسازی چهار لایه به ازای دو دمای رویۀ آسفالتی (25 و 40 درجه سانتی‌گراد) جهت مقایسه پنج عکس‌العمل‌ بدست آمده از تحلیل غیرخطی با دو روش نظریه چندلایه‌ای و روش المان محدود در فواصل شعاعی مختلفبا یکدیگر مقایسه شدند. برای تحلیل غیرخطی این دو مقطع با استفاده از نظریۀ چندلایه‌ای از برنامه NonPAS و برای تحلیل غیرخطی این دو مقطع با استفاده از روش المان محدود از برنامۀ MICH-PAVE استفاده شده است. همچنین برای تعیین نقاط تنش و اصلاح تنش‌ها در روش نظریه چندلایه‌ای از 7 روش مختلف استفاده گردیده است. نتایج تحلیل نشان داد که تنها برای پاسخ تنش قائم روی بستر، نتایج حاصل از دو برنامه اختلاف زیادی دارند و برای سایر پاسخ‌ها اختلاف بین دو برنامه منطقی است. همچنین مشخص شد که پاسخ‌های بدست آمده از برنامه NonPAS برای مقطع ضخیم‌تر انطباق بهتری با نتایج حاصله از برنامه MICH-PAVE دارد. از بین 7 روش در نظر گرفته‌شده برای تعیین نقاط تنش در روش الاستیک چندلایه‌ای روش 7 که مبتنی بر زیرلایه کردن لایه غیرخطی و در نظر گرفتن نقاط تنش در عمق میانی زیرلایه‌ها و اصلاح تنش‌های شعاعی بر اساس حداکثر مقاومت کششی مصالح بر طبق پوش گسیختگی مور بود، بهترین انطباق را با برنامه MICH-PAVE نشان داد.

کلیدواژه‌ها


-دفتر نظام فنی اجرایی. (1390)، "آیین‌نامه روسازی آسفالتی راه‌های ایران (نشریه شماره 234)"، تهران: معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رئیس‌جمهور.
-AASHTO, (1993), "Guide for Design of Pavement Structures", American Association of State Highway and Transportation Officials, Washington, D.C.
-Al-Jhayyish, A. K., (2014), "Incorporating Chemical Stabilization of the Subgrade in Pavement Design and Construction Practices (Master of Science thesis)", the Russ College of Engineering and Technology of Ohio University.
-Andrei, D., Witczak, M. W., Schwartz, C. W., & Uzan, J., (2004), "Harmonized Resilient Modulus Test Method for Unbound Pavement Materials", Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, 1874(1), pp.29–37.
-ARA Inc., (2004), "Guide for Mechanistic-Empirical Design of New and Rehabilitated Pavement Structures", Champaign
-Burmister, D. M., (1943), "The Theory of Stresses and Displacements in Layered Systems and Applications to the Design of Airport Runways. Paper Presented at the Annual Meeting", Highway Res. Board, Natl. Res. Counc., Washington, DC.
-De Jong, D. L., Peatz, M. G. F., & Korswagen, A. R., (1973), "Computer Program Bisar: Layered Systems Under Normal and Tangential Loads", External Report AMSR, Konin Klijke Shell-Laboratorium, Amsterdam.
-Finn, F., Saraf, C. L., Kulkarni, R., Nair, K., Smith, W., & Abdullah, A., (1986), "Development of Pavement Structural Subsystems (NCHRP Report 291), Transportation Research Board.
-Ghanizadeh, A. R., & Ziaie, A., (2015), "NonPAS : A Program for Nonlinear Analysis of Flexible Pavements", International Journal of Integrated Engineering, 7(1), pp.21–28.
-Harichandran, R. S., Baladi, G. Y., & Yeh, M. S., (1989), "Development of a Computer Program for Design of Pavement Systems Consisting of Layers of Bound and Unbound Materials (­FHWA-MI-RD-89-02), Final Report, Federal Highway Administration
-Hicks, R. G., & Monismith, C. L., (1971), "Factors Influencing the Resilient Response of Granular Materials", Highway Research Record, 345, pp.15–31.
-Huang, Y. H., (2004), "Pavement Analysis and Design (Second Edition)", In Englewood Cliffs, NewJersey, USA: Prentice-Hall, Incorporated.
-Hwang, D., & Witczak, M. W., (1979), "Program DAMA (Chevron), User’s Manual", Department of Civil Engineering, University of Maryland.
-Kim, M., (2007), "Three-Dimensional Finite Element Analysis of Flexible Pavements Considering Nonlinear Pavement Foundation Behavior (Ph.D. Thesis). Urbana", Champaign: University of Illinois.
-Kopperman, S., Tiller, G., & Tseng, M., (1986), "ELSYM5, Interactive Microcomputer Version", User’s Manual (Report No: FHWA-TS-87). Federal Highway Administration
-NCHRP, (1997), "Laboratory Determination of Resilient Modulus for Flexible Pavement Design", (Web Document 14 for Project
1-28), Washington, D.C: National Cooperative Highway Research Program, Transportation Research Board.
-NCHRP, (2004), "Guide for Mechanistic–Empirical Design of New and Rehabilitated Pavement Structures (Final Report for Project 1-37A)", Washington, D.C: National Cooperative Highway Research Program, Transportation Research Board.
-Raad, L., & Figueroa, J. L., (1980), "Load Response of Transportation Support Systems", Transportation Engineering Journal of ASCE, 106(1), pp.111–128.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
-Rahman, M. M., (2017), "Characterization of Subgrade Resilient Modulus for MEPDG and The Effects on Pavement Rutting (Ph.D. Thesis)", South Carolina: University of South Carolina.
-Selvi, P., (2015), "Fatigue and Rutting Strain Analysis on Lime Stabilized Subgrades to Develop a Pavement Design Chart", Transportation Geotechnics, 2, pp.86–98.
-Thompson, M. R., & Robnett, Q. L., (1979), "Resilient Properties of Subgrade Soils. Transportation Engineering Journal", 105(1), pp.71–89.
-Uzan, J., (1985), "Characterization of Granular Materials", Transportation Research Record, 1022(1), pp.52–59.
-Warren, H., & Dieckmann, W. L., (1963), "Numerical Computation of Stresses and Strains in a Multiple-Layer Asphalt Pavement System", International Report, Chevron Research Corporation, Richmond, CA.
-Witczak, M. W., & Uzan, J., (1988), "The Universal Airport Pavement Design System", Report I of IV: Granular Material Characterization. USA: University of Maryland, College Park.