Стаття

Отримано 31.08.2021

Доопрацьовано 04.01.2022

Прийнято 15.02.2022

Взято з Том 26, № 1, 2022

Сторінки 423 -429

Shevchuk, L. (2022). Thermoelastic deformations of an asphalt concrete layer on a metal bridge slab with a change in asphalt concrete thickness. The National Transport University Bulletin, 26(1), 423-429. https://doi.org/10.33744/2308-6645-2022-1-51-423-429

Термопружні деформації асфальтобетонного шару на металевій плиті моста при зміні товщини асфальтобетону

Людмила Шевчук

На базі теорії термопружності розглянуто задачу про термонапружений стан двошарового фрагмента мостової конструкції, що складається з металевої основи і асфальтобетонного верхнього шару, в умовах зміни температури навколишнього середовища при різних значеннях товщини асфальтобетону. Вважається, що матеріали шарів характеризуються різними термомеханічними параметрами, які зумовлюють неоднорідність полів напружень і деформацій. Методом комп’ютерного моделювання встановлено, що ці фактори призводять до концентрації напружень та деформацій і зміни напружено-деформованого стану мостової конструкції їздового полотна, яка не враховується в сучасній практиці проектування і експлуатації мостів, і є однією з причин передчасних руйнувань асфальтобетонного покриття автодорожнього мосту. Для виключення цих недоліків на базі алгоритмів скінченних елементів виконано теоретичний аналіз термонапруженого стану металевої ортотропної плити з асфальтобетонним покриттям при різних відношеннях їх товщин. Показано, що зменшення товщини верхнього шару може приводити до зростання ініційованих в ньому дотичних і нормальних розтягуючи напружень. Тому при проектуванні конструкцій мостів ці особливості повинні бути враховані додатково.

 

мостова конструкція; асфальтобетонне покриття; ортотропна плита; поперечні тріщини; транспортні навантаження; поле напружень; термонапружений стан
  1. Haidaichuk V.V., Mozghovyi V.V., Hustieliev O.O., Shevchuk L.V. Analizdeformuvanniadorozhnohopokryttianametaleviiplytipivdennohomosta / Promyslovebudivnytstvotainzhenernisporudy. – 2019. - №1. – S. 31–39.
  2. Haidaichuk V.V., Mozghovyi V.V., ZaietsYu.O., Shevchuk L.V. Modeliuvannia napruzheno-deformovanoho stanukonstruktsiidorozhnohoodiahupiddiieiutransportnykhnavantazhen // Opirmaterialiv i Teoriiasporud. – 2017. – Vyp. 99 – S. 45–57.
  3. Haidaichuk V.V., Mozghovyi V.V., ZaietsYu.O., Shevchuk L.V. Chyselnemodeliuvanniatermonapruzhenohostanusharuvatohopokryttiaavtomobilnoidorohy // Opirmaterialiv i Teoriiasporud. – 2017. – Vyp. 98 – S. 56–71.
  4. Huliaiev V.I., Haidachuk V.V., Mozghovyi V.V., ZaietsYu.O., Shevchuk L.V., Shliun N.V. Termopruzhnyistanbahatosharovykhdorozhnikhpokryttiv // Monohrafiia – K. : NTU, 2018. – 272 s.
  5. Huliaiev V.I., Haidaichuk V.V., Mozghovyi V.V., Hustieliev O.O., ZaietsYu.O., Shevchuk L.V. Doslidzhenniatermonapruzhenohostanukonstruktsiidorozhnohoodiahu // Promyslovebudivnytstvotainzhenernisporudy, 2017, №1. – S. 6–12.
  6. Huliaiev V. I., Shevchuk L.V., Kutsman O.M. Sezonnyipererozpodilpolivnapruzhen v konstruktsiiakhsharuvatykhpokryttivdorihpiddiieiutransportnykhnavantazhen // Visnyk NTU – K.:NTU – 2018. – Vyp. 40. ─ S. 98–105.
  7. KovalevYa. N. Avtomobil'nyedorogi. Minsk: ArtDizajn, 2006, 352 s.
  8. Kovalenko A.D. Osnovыtermoupruhosty. K: NaukovaDumka, 1970, 239 s.
  9. Mozghovyi V.V., Onyshchenko A.M., Riznichenko O.S. Metodykaproektuvanniaasfaltobetonnykhsharivznosudliamiskykhumov // Visnyk, 2010. – Chast. 1. – S. 46–50.
  10. Mozgovoj V.V. Povysheniegidroizolyacionnojsposobnostiasfal'tobetonnogopokrytiya // Problemymekhaniki i stroitel'stvatransportnyhsooruzhenij: Trudy II Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii. Almaty. – 2015. – 54–60 s.
  11. Novackij V. Dinamicheskiezadachitermouprugosti. M.: Mir, 1970, 256 s.
  12. Perel'muter A. V., Slivner V.I. Raschetnyemedelisooruzhenij i vozmozhnost'ihanaliza. M.: DMK Press, 2007, 600 s.
  13. Radovskij B.S. Problemymekhanikidorozhno-stroitel'nyhmaterialov i dorozhnyhodezhd. K: PoligrafKonsalting, 2003, 252 s.
  14. SendeckiDzh. Mekhanikakompozitnyhmaterialov. T.2. M.: Mir, 1978, 566 s.
  15. Teltaev B.B. Deformacii i napryazheniya v nezhestkihkonstrukciyahdorozhnyhodezhd. Almata: Kazahskayaakademiyatransporta i kommunikacijimM.Tynyshbaeva, 1999, 217 s.
  16. CHang N., Haues F. Nelinejnyesingulyarnovozmushchennyekraevyezadachi. M.: Mir, 1988, 247 s.
  17. Bahia H.U., Zeng M., Nam K. Consideration of strain at failure and strength in prediction of pavement thermal cracking // J AAPT. – 2000. – 69. – P. 497–535.
  18. Bouldin M.G., Dongré R., Rowe G.M., Sharrock M.J., Anderson D.A. Predicting thermal cracking of pavements from binder properties // AAPT. – 2000. – 69. – P. 455–496.
  19. Chen EY, Pan GE, Norfolk TS, Wang O (2011) Surface loading of a multilayered viscoelastic pavement. RoadMatPavDes 12:849–874.
  20. Herve D. B., Louis F. Mechanical tests for bituminous materials. Recent improvements and future prospects // – Proceedings of the Fifth international RILEM Symposium MTBM LYON 97/France/14-16 MAI 1997. – P. 353–355.
  21. Molenaar A.A., Li N. Prediction of compressive and tensile strength of asphalt concrete // Int J Pav Res Tech. – 2014. – 7. – P. 324–331.
  22. Radovskiy B., Mozgovoy V. Waystore ducelow temperature crackingin Asphalt Pavements. In: 4th Eurobitume Symposium, Madrid. – 1989.
  23. Yoder E.J. Principles of pavement design. – NewYork. JohnWiley&sons, INC. London. Chapman&Hall, Ltd. 1991.

https://doi.org/10.33744/2308-6645-2022-1-51-423-429