Нашли ошибку на сайте?Сообщите нам:
НОВОСТИ
19.09.23
12.07.23
19.06.23
22.05.23
|
| |
|
Архив выпусков
Выпуск 1 (57), 2020
Обоснование требований к эксплуатационным свойствам асфальтобетонов верхних слоев оснований по показателю усталостной прочности
Углова Е. В., Тиратурян А. Н., Шило О. А.
Углова Е. В., д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой автомобильных дорог, Донской государственный технический университет, Россия, Ростов-на-Дону, e-mail: uglova.ev@yandex.ru Тиратурян А. Н., канд. техн. наук, доц. кафедры автомобильных дорог, Донской государственный технический университет, Россия, Ростов-на-Дону, тел.: +7-951-820-03-03; e-mail: tiraturjan@list.ru Шило О. А., ассистент кафедры автомобильных дорог, Донской государственный технический университет, Россия, Ростов-на-Дону, тел.: +7-961-320-28-81; e-mail: shilooa@mail.ru
| | | | | Постановка задачи. Одной из важнейших проблем проектирования дорожных одежд на автомобильных дорогах является назначение обоснованных требований к асфальтобетонам по их сопротивляемости накоплению усталостных разрушений, проявляющихся в возникновении сетки трещин на покрытии дорожной одежды. Решение этой задачи требует увязки лабораторных режимов испытаний асфальтобетона на сопротивляемость усталостному трещинообразованию с их эксплуатационным режимом функционирования.
Результаты. На основе комплексного анализа лабораторных режимов испытаний асфальтобетонов, а также расчета их напряженно-деформированного состояния (при работе в качестве конструктивного элемента нежесткой дорожной одежды) установлены соотношения между лабораторными режимами нагружения и суммарным числом приложений расчетной нагрузки, воздействующим на покрытие дорожной одежды. Установлено, что коэффициент перехода (Кпер) от лабораторного режима нагружения к условиям функционирования пакета асфальтобетонных слоев под воздействием расчетных нагрузок составляет 9,51.
Выводы. Обоснованы дифференцированные требования к усталостной долговечности конструктивных слоев асфальтобетона. Соблюдение данных требований позволит продлить срок службы пакета асфальтобетонных слоев за счет снижения дефектообразования в виде сетки усталостных трещин.
| | | | Ключевые слова: дорожная одежда, асфальтобетон, усталостные разрушения, сетка трещин, математическая модель, напряженно-деформированное состояние. |
DOI: 10.25987/VSTU.2020.57.1.007 | | | Библиографический список 1. Акулов, В. В. Анализ распределения количества приложений расчетной нагрузки на федеральных автомобильных дорогах в течение года / В. В. Акулов, А. Н. Тиратурян, И. В. Бодров, А.А, Симакова, М. В. Фарниева // Транспортные сооружения, 2018 № 4, https://t-s.today/PDF/20SATS418.pdf (доступ свободный). Загл. с экрана. Яз. рус., англ. DOI: 10.15862/20SATS418.
2. Быстров, Н. В. Новые подходы к стандартизации дорожных асфальтобетонов / Н. В. Быстров // Вест. Харьков. нац. авт.-дор. ун-та. — 2017. — № 79.— С. 73—79.
3. Гохман, Л. М. Обоснование нормативных требований к полимерасфальтобетону по ГОСТ 9128-2013 / Л. М. Гохман // Вест. Харьков. нац. авт.-дор. ун-та. — 2017. — № 79. — С. 22—27.
4. Коровкин, М. О. Исследование усталостной прочности асфальтобетона с модифицирующей добавкой / М. О. Коровкин, И. Х. Идрисов, Н. А. Ерошкина // Современные проблемы науки и образования. — 2014. — №. 6. — С. 329—335.
5. Лаврухин В. П. Усталостная долговечность асфальтобетонов на модифицированных битумах / В. П. Лаврухин, Ю. И. Калгин, В. Т. Ерофеев //Вестн. Мордовского ун-та. — 2001. — №. 3—4. — С. 131—135.
6. Максименко, К. О. Сопоставление дорожных конструкций с зарубежными аналогами/ К. О. Максименко, В. В. Акулов, А. Н. Тиратурян //Научное обозрение. — 2013. — №. 12. — С. 126—130.
7. Радовский, Б. С. Современное состояние разработки американского метода проектирования асфальтобетонных смесей Суперпейв / Б. С. Радовский //Дорожная техника: каталог-справочник. СПб.: Славутич. — 2008. — С. 42—52.
8. Строев, Д. А. Зависимость деформативных свойств асфальтогранулобетонов от вида применяемых вяжущих и скоростей нагружения / Д. А. Строев, С. Я. Гаркавенко // Извест. выс. уч-х завед. Строит. — 2009. — № 8. — С. 72—77.
9. Телтаев, Б. Б. Экспериментальная оценка усталостной долговечности асфальтобетона / Б. Б. Телтаев // Вест. Нац. Ак-и наук Республики Казахстан. — Алматы. — т. 2.—№ 354 (2015).— С.43—49.
10. Углова, Е. В. Конструирование нежестких дорожных одежд для интенсивного грузового движения / А. Н. Тиратурян, Е. В. Углова //Наука и техника в дор. отр. — 2014. — № 3. — С. 18—22.
11. Углова, Е. В. А. Анализ критериев расчета нежестких дорожных одежд в условиях воздействия интенсивного транспортного потока / Е. В. Углова, О. А. Шило //Транспорт. сооруж. — 2018. — Т. 5. — № 3. — С. 13—23.
12. Чернов, С. А. Влияние полимерно-дисперсно-армирующей добавки на эксплуатационные свойства асфальтобетона / С. А. Чернов, А. В. Каклюгин, А. Н. Никитина //Вестн. МГСУ. — 2017. — Т. 12. — № 6 (105). — С. 654—659.
13. Albayati, A. H. Equivalent Modulus of Asphalt Concrete Layers/ A. H. Albayati //Civil Engineering Journal. — 2018. — Т. 4. — № 10. — P. 226—237
14. Chadbourn B. A. Reliability, Damage, and Seasonal Considerations in the MnPAVE Mechanistic-Empirical Asphalt Pavement Design Computer Program / B. A. Chadbourn //Office of Materials, Minnesota Department of Transportation, Saint Paul, MN. — 2001.— 22 p.
15. Ghanizadeh, A. R. Application of artificial neural networks for analysis of flexible pavements under static loading of standard axle/ А. R. Ghanizadeh //International Journal of Transportation Engineering. — 2015. — V. 3. — № 1. — P. 31—43.
16. Graczyk, M. The selected problems of multi-layer pavements-influence of composite impacts vehicles and climatic factors on the behavior of roads pavements / M. Graczyk, J. Rafa, A. Zofka // Transportation Research Procedia. — 2016. — V. 14. — P. 2487—2496.
17. Hall, K. D. Development of Structural Design Guidelines for Porous Asphalt Pavement //Transportation Research Record. — 2018. — V. 2672. — № 40. — P. 197—206.
18. Huang, Y. H. Pavement Analysis and Design / Y. H. Huang // 2nd ed. Pearson Education, Upper Saddle River, N.J. — 2004. — 789 p.
19. Khazanovich, L. MnLayer: high-performance layered elastic analysis program/ L. Khazanovich, Q. Wang // Transportation Research Record. — 2007. — V. 2037. — №. 1. — P. 63—75.
20. Omer, J. R. Numerical analysis of road pavement response / J. R. Omer, B. A. Eghan //Advancements in Civil Engineering & Technology. — 2018. — Т. 2. — № 2. — P.1—9.
21. Zhao, Y. Investigation of mechanisms of top-down fatigue cracking of asphalt pavement / Y. Zhao, M. Alae, G. Fu // Road Materials and Pavement Design. — 2018. — V. 19. — № 6. — P. 1436—1447.
|
| | | Ссылка для цитирования Углова, Е. В. Обоснование требований к эксплуатационным свойствам асфальтобетонов верхних слоев оснований по показателю усталостной прочности / Е. В. Углова, А. Н. Тиратурян, О. А. Шило // Научный журнал строительства и архитектуры. - 2020. - № 1 (57). - С. 74-83. - DOI: 10.25987/VSTU.2020.57.1.007. | | | | | | | | | English version | | | Substantiation of the Requirements for Performance Properties of Asphalt Concrete of Upper Layers of Bases in Terms of Fatigue Strength | Uglova E. V., Tiraturyan A. N., Shilo O. A. | | | | | Uglova E. V., D. Sc. in Engineering, Prof., Head of the Dept. of Highways, Don State Technical University, Rostov-on-Don, e-mail: Uglova.ev@yandex.ru Tiraturyan A. N., PhD in Engineering, Assoc. Prof. of the Dept. of Highways, Don State Technical University, Rostov-on-Don, tel.: +7-951-820-03-03, e-mail: tiraturjan@list.ru Shilo O. A., Lecturer of the Dept. of Highways, Don State Technical University, Rostov-on-Don, tel.: +7-961-320-28-81, e-mail: shilooa@mail.ru
|
| | | Statement of the problem. One of the most important problems of road pavement design in highways is the assignment of reasonable requirements for asphalt concrete in terms of their resistance to the accumulation of fatigue damage manifesting itself in a grid of cracks on a paving surface. Addressing this problem requires linking the laboratory modes of testing asphalt concrete for resistance to fatigue cracking with their operational mode of operation.
Results. Based on a comprehensive analysis of laboratory modes of testing asphalt concrete as well as calculating their stress-strain state when working as a structural element of non-rigid pavement, the relationships between laboratory loading modes and the total number of load-bearing applications affecting the pavement were established. It is established that the transition coefficient from the laboratory loading mode to the operating conditions of the package of asphalt concrete layers under the influence of design loads is Ktransition = 9,51.
Conclusions. The differentiated requirements for the fatigue life of structural layers of asphalt concrete are substantiated. Compliance with these requirements will extend the service life of the package of asphalt concrete layers by reducing the defect formation in the form of a grid of fatigue cracks.
| | | | Keywords: roadway pavement, asphalt concrete, fatigue damage, mesh cracks, mathematical model, stress-strain state. |
DOI: 10.25987/VSTU.2020.57.1.007
References 1. Akulov, V. V. Analiz raspredeleniya kolichestva prilozhenii raschetnoi nagruzki na federal'nykh avtomobil'nykh dorogakh v techenie goda / V. V. Akulov, A. N. Tiraturyan, I. V. Bodrov, A.A, Simakova, M. V. Farnieva // Transportnye sooruzheniya, 2018 № 4, https://t-s.today/PDF/20SATS418.pdf (dostup svobodnyi). Zagl. s ekrana. Yaz. rus., angl. DOI: 10.15862/20SATS418.
2. Bystrov, N. V. Novye podkhody k standartizatsii dorozhnykh asfal'tobetonov / N. V. Bystrov // Vest. Khar'kov. nats. avt.-dor. un-ta. — 2017. — № 79.— S. 73—79.
3. Gokhman, L. M. Obosnovanie normativnykh trebovanii k polimerasfal'tobetonu po GOST 9128-2013 / L. M. Gokhman // Vest. Khar'kov. nats. avt.-dor. un-ta. — 2017. — № 79. — S.22—27.
4. Korovkin, M. O. Issledovanie ustalostnoi prochnosti asfal'tobetona s modifitsiruyushchei dobavkoi / M. O. Korovkin, I. Kh. Idrisov, N. A. Eroshkina // Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya. — 2014. — № 6. — S. 329—335.
5. Lavrukhin V. P. Ustalostnaya dolgovechnost' asfal'tobetonov na modifitsirovannykh bitumakh / V. P. Lavrukhin, Yu. I. Kalgin, V. T. Erofeev //Vestn. Mordovskogo un-ta. — 2001. — № 3—4. — S. 131—135.
6. Maksimenko, K. O. Sopostavlenie dorozhnykh konstruktsii s zarubezhnymi analogami / K. O. Maksimenko, V. V. Akulov, A. N. Tiraturyan //Nauchnoe obozrenie. — 2013. — № 12. — S. 126—130.
7. Radovskii, B. S. Sovremennoe sostoyanie razrabotki amerikanskogo metoda proektirovaniya asfal'tobetonnykh smesei Superpeiv / B. S. Radovskii //Dorozhnaya tekhnika: katalog-spravochnik. SPb.: Slavutich. — 2008. — S. 42—52.
8. Stroev, D. A. Zavisimost' deformativnykh svoistv asfal'togranulobetonov ot vida primenyaemykh vyazhushchikh i skorostei nagruzheniya / D. A. Stroev, S. Ya. Garkavenko // Izvest. vys. uch-kh zaved. Stroit. — 2009. — № 8. — S. 72—77.
9. Teltaev, B. B. Eksperimental'naya otsenka ustalostnoi dolgovechnosti asfal'tobetona / B. B. Teltaev // Vest. Nats. Ak-i nauk Respubliki Kazakhstan. — Almaty. — t. 2.—№ 354 (2015).— S.43—49.
10. Uglova, E. V. Konstruirovanie nezhestkikh dorozhnykh odezhd dlya intensivnogo gruzovogo dvizheniya / A. N. Tiraturyan, E. V. Uglova //Nauka i tekhnika v dor. otr. — 2014. — № 3. — S. 18—22.
11. Uglova, E. V. Analiz kriteriev rascheta nezhestkikh dorozhnykh odezhd v usloviyakh vozdeistviya intensivnogo transportnogo potoka / E. V. Uglova, O. A. Shilo //Transport. sooruzh. — 2018. — T. 5. — № 3. — S. 13—23.
12. Chernov, S. A. Vliyanie polimerno-dispersno-armiruyushchei dobavki na ekspluatatsionnye svoistva asfal'tobetona / S. A. Chernov, A. V. Kaklyugin, A. N. Nikitina //Vestn. MGSU. — 2017. — T. 12. — № 6 (105). — S. 654—659.
13. Albayati, A. H. Equivalent Modulus of Asphalt Concrete Layers/ A. H. Albayati //Civil Engineering Journal. — 2018. — Т. 4. — № 10. — P. 226—237
14. Chadbourn B. A. Reliability, Damage, and Seasonal Considerations in the MnPAVE Mechanistic-Empirical Asphalt Pavement Design Computer Program / B. A. Chadbourn // Office of Materials, Minnesota Department of Transportation, Saint Paul, MN. — 2001.— 22 p.
15. Ghanizadeh, A. R. Application of artificial neural networks for analysis of flexible pavements under static loading of standard axle/ А. R. Ghanizadeh //International Journal of Transportation Engineering. — 2015. — V. 3. — № 1. — P. 31—43.
16. Graczyk, M. The selected problems of multi-layer pavements-influence of composite impacts vehicles and climatic factors on the behavior of roads pavements / M. Graczyk, J. Rafa, A. Zofka // Transportation Research Procedia. — 2016. — V. 14. — P. 2487—2496.
17. Hall, K. D. Development of Structural Design Guidelines for Porous Asphalt Pavement //Transportation Research Record. — 2018. — V. 2672. — № 40. — P. 197—206.
18. Huang, Y. H. Pavement Analysis and Design / Y. H. Huang // 2nd ed. Pearson Education, Upper Saddle River, N.J. — 2004. — 789 p.
19. Khazanovich, L. MnLayer: high-performance layered elastic analysis program/ L. Khazanovich, Q. Wang //Transportation Research Record. — 2007. — V. 2037. — № 1. — P. 63—75.
20. Omer, J. R. Numerical analysis of road pavement response / J. R. Omer, B. A. Eghan //Advancements in Civil Engineering & Technology. — 2018. — Т. 2. — № 2. — P.1—9.
21. Zhao, Y. Investigation of mechanisms of top-down fatigue cracking of asphalt pavement / Y. Zhao, M. Alae, G. Fu // Road Materials and Pavement Design. — 2018. — V. 19. — № 6. — P. 1436—1447.
|
|
|
|
|
