Экспериментально-расчетное исследование напряженно-деформированного состояния нежестких многослойных одежд автомобильных дорог тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.07 ВАК РФ

ЯАШЭЕАГлНАЯ. .МЭДЕИИЯ НАУК. РЕСПУБЛИК« КАЗАХСТАН ■ /Институт- мзхашпк it -маанноо' дйшм. - '

^ Б ОД На г.раз&х рук^шси

1 •] Í33*

ТЕЛТЛЕВ Багдад ï;ypxiiHCaiï-y.au

ЭЕСПЕРКШЗН Г Л ЛЬКО- РАСЧЕТНОЗ ПСС.та'.ОЬлКй IL«nPHiiEIIEO-.USC'OP;'Jí-0OBjfflHOrC СССУОЯЕЕ-;

hezectkííx иногоолояньгл олзад

ЛВТОМОВИЛЫЖ -ДОРОГ ■

Сзецгкльносгь 01.02. Q? .. "Кеханнка сыпуча тел, гоуитоз герлкх ncpqr"

, Работе-. «ипсливна в Kwcrnirro м®х*лш;и и маиа-шоведекга Ш циоизльиай Акадсяжи,наун Ресг.у;5.Ь5:ки Кава%с:ан и' Алматинск: sAYl'iCMOÖ^nbUO-ÄOpOXüu'.i иле?игуте

;inj*1 оук03! е Я!::

ккгхдоиас VAU PK, док'^.-- vexHitvecKt*}: наук, аро5аоса:> Ul ii. п«1£;л«еа,

хаадкдгл1. ¿;::а»;ко-М£.темат,(!чзскя:< паук. 'доце»н? л. Л. Лакс-лссазз

• С^ппкдльуйг;гчпоцсащ ск&кс^гик Лкв,чэмми 5роаелор?& Россий!

' . &гг.ор?даи» доктор технических яаук,

профессор iuK. и'асаноБ, ■

•' -гаядкиаг технических ксук, '«оцет >!;•£, Займахаиов

■Щдуфя оргапиогдчп: - ,Гооудерств»нний годошгсй проектный < : иастлтут "Каэдорпроект" 1г. Алматы)

ЗнцИ*а" состоится " 5 "_ипяя, ■ " ч994 г. n Jl, «.ас

Ей fоседании Сиециалаоирова"кого совете Д 53.02.02 при Киот тут© l^saL'iüui н .машиноведения КАК PK. по адресуй ¿800S г. Алыату, tep. Абея,;ui.

С дисоортацпей иокис оеиокомитъея э Дентральиой ноуч: бийдиотфе .HAH PK(г. Алиаты, 21. уд. Шзячеико, 23).,

Лвюрофз, ат РиЗосдак _?"сня 1904 г.

Ученый секретарь СпацяализировйЕного соиота /

кандидат физ. - мат. наук, СНС А. Л. Баймухаыет

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность течьь_ Начиная с 20-х годов нине^ного стс/л-шя дорокники стали уделят большое внимание на взаимодействие транспортных средств с дорогой, в чем, как считали правильно. ¡'роется механизм разрушения последней. А ухе в 60 -годы оц?нкч напряженно-деформированного состояния и поиск критерия прочности дорожной конструкции стали основными иг задач, стоящих : программе дорожных НИИ. Этому способствовали быстрый рост интенсивности движения автомобилей и резкие изменения s составе транспортных потоков, движущихся по дс.оге. Подобны« изменения в составе и интенсивности автомобильного движения происходят я сейчас. Интенсификация народного хозяйства требует увеличения скорости доставки грузов и пассажиров. В свяг : с зтим в качестве материала основного несущего слоя конструкции дорожных одежд покрытия приме -яются асфальтобетонные материалы, прочностные свойства которых зависят от комплексного воздействия множества механических и прнродно- :лим* .тич^ских факторов. Изученность далеко не полностью свойств асфальтогзтонов в наотог-щее время относится к числу актуальных вопросов меха .ики дорожных одежд.

Выбор наг "олее адекватной модели совре,\.онных конструкции многосло ных доро.тлы: одежд позволяющей одновреме; яС учитывать механические * и природно-климатические факторы, является важной V актуально;"- задачей, имеющей научнее и пра, гическое значе: ле. Эта проблема включает в с.5я прежде всего экспериментальное изуение де*ормнровани? и раэрушения Mujtpi алов конструктивных слоев дорож.ой одежды во вреу-я'.' как в лабораториях. так и п натурных условиях, затем теоретическое сведенное описание нслуч'-'Ин л: закономерностей, наконец, ""чет наследии', в nvcfKTt?pob«HHi«, стрсител'стве к эксплуатации автомобильных дорог. Ьч: л то определяет актуальность темы диссертациоь -

НОЙ р-Ч')()-1--.

Цепь ЕаСчущ. Комплексное исследование влияния оснг?.:ы;< процессы детормированпя и разрушении лефальтобе-ttOHt?^ Vs разработка метвдических основ оценки nt.,i-

рякейно лс^ми poea м tot 'о ссстсянкя многослойных незгеотких

одещ ебтомсбильни^ ¿,0рсГ

Задачи исследований:

- экспериментамчое изучение полеучести асфальтобетонов;

- иь/чение влияния скорости .¡агружения на механические характеристики асфальтобетонов;

ьыбор модели и ра четной схемы конструкции многослойных нежестких дорожных одежд;

• расчет и анализ напряженно-деформированного соетояниг многослойных нежестких дорожных одежд с учетом нелинейности закона д?фсрмирования асфальтобетона, начальных температурных дс-формьциг и влияния длительности нагружения.

Методика исследований. В работе применены как теоретические, гак и экспериментальные способы исследования. На основе лабораторных экспериментов установлены закономерности устано-рившейси ползучести и длительной прочности асфальтобетонов. При нестроении модели многослойной дорожной одежды, учитывающей одновременно несколько факторов, влияющих на процесс деформирования материалов слоев, расчетным принят аппарат метода конечных олеи~нтов (МКЭ).

»овизна:

- установлены экспериментальным путем закономерности процесса деформирования н разрушения асфальтобетонов с учетом уровня напряжения, скорости и длительности нагружения;

- предложена модель дорожной конструкций как многослойного тела, для реализации расчетной схемы которой систематически иснольаоЕан МКЭ;

- оценено влияние нелинейности физического закона дефор-шфовання^чсфальтобетона, начальных температурных деформаций и скорости нагружения на напряженно-деформированное состояние /ю|>1 .кных одежд.

Научные положения, выносимые на в з щит у. . На защиту выносятся .ледушвде частные случаи:

1. Эг.-лерг (еНТо лыюе изучение закономерностей деформиро-ганиг. и разрушения асфальтобетонов с учетом влияния уровня напряжения*и скорости нагру ения.

?.. ВыСор конечно-элемзнтной модели и расчетной схемы конструкции многослойных нежестких до'-ожных одежд;

3. Разработка пакета прикладных программ для реалигации на ЭВМ выбранной модели и расчетной сг-у/.ы конструкции многослойных нежестки,. дорожных од^кр,.

- о -

4. Оценка напряженно-деформированного состояния иехэетг.лх многослойных одежд автомобильных дорог с учетом влияния температурных деформаций, нелинейности эакона деформирования асфальтобетонов и длительности действия нагрузки.

5. Экспериментальное установление в натурных условиях характера деформирования нежестки- дорожных одежд под действием статической нагрузки.

Практическая, ценность. Диссертация является составной частью научно-исследовательких рабе Алыатинского автоцобиль-но-дорожного института (ААДЮпо темам: 12 ДФ-93 "Исследование реологических свойств асфальтобетонов" (1993 г.) и 13 53-93 "Расчет конструкции нежесткой дорожной одежды автомобильной дороги на участке подъезда к школ/-интернату г. Каскелен методом конечных элементов" (1994 г.),- проведенных по заданиям Главного проиводственно-техническог) управления Ыинистерства транспортного строительства РК и Алматиг "'.кого областного' производственного управления автомобильных дорог. Эксперимнен-тально определенные значения механических характеристик асфальтобетонов могут быть использова.' ы при разработке новой более совершенной инструкции по расчету нежестких догожных одежд.**

Создан пакет прикладных программ для расчета нежестких дорожных одежд на прочность с учетом основных действующих факторов. Выполнены конкретные расчеты конструкции одежд дорог г. Каскелена и даны рекомендации по обеспечению еег прочности. Зги рекомендации приняты к внедрению Алиатинским областным производственным управлением автомобильных дорог.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на II научно-практической и научно-методическс.г конференции молодых ученых с участием деятелей науки стран СНГ и зарубежья "Человек - общество - н^рка" {Москва, 1993), Сессий общего собрания Отделения фиаико-механичес.лх наук Национальной Академии наук Республики Казахстан САлматы. 1992). !-П) научно технических конференциях Алматинского автом"5идьно-дорожного института (Алматы 1991-1993), республиканской, кауч но-технической конференции "Прогрессивные конструкции, мат^*. алы " технологии .. . дорожном производстве" (Арматы, 1Э92). КС!-ференции-конкурсе молодых ученых и специалистов ао !Кв

и механике (Алматы, 1993), научных семинг*>ах лаборатории г*ор$а

: - б -сейсыэстойкосги подземных сооружения Института ыеханшсн н ■ машиноведения НЛН' РК (Алмиты, 1000-1094). .

Пу<*чккация. По теме диссертаци" опубликовано ? научных етате:"; и сообщений.

Обгон и структура работы. Диссертация состоит из ведения, пяти глав, заключения, списка испольаованиой литературы из 04 наименований, пяти приложений я содерже? 143 страниц ыаэинописного текста, включая 23 рисунков и 18 таблиц.

Автор выраиает свою признательность научным,руководителям и профессору Б. С. Куртаоину за научные консультации.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Вс введении проведен кр .ткий обзор об общей протяженности сети и состояния автомоб/чьных дорог Республики Казахстан. Приведены данные для конкретных районов строительства о закономерностях сезонного изменения физико-механических свойств грунта земляного полотна в зависимости от водно-теплового режима полотна и сильном влиянии температуры на прочность и де-формативную способность асфальтобетонного покрытия.

Первая глава диссертации посвящена'обзору и анализу современного состояния изученности вопроса и вадачам исследовани-а напрдкенно-деформированного состояния нежестких дорожных одехд.

В параграфе 1.1 анализируется современное состояние изученности предмета диссертации.

Исследованием напряженно-деформированного состояния до-, рокных оувд.ученые-дорожники стали заниматься вплотную с 30-х годов нын^шного столетия. Они носили в основном эмпирический :ктер, и в теоретическом плане рассмотривалось полупространство под воздействием заданных нагрузок и напряжения и де-формагш сопоставлялись с нормативными величинами. Эмпирически методь. базировались на опытах ААБНС (Американская ассоциация дородных специалистов). Зарубеком использовались также методы испытания грунта в ^табилоыетре, группового индекса (США), калифорнийский, канадский методы и др.

В году Н.Н. Ивановым была подложена методика расчета нежестких дорокых одежд, получившая в дальнейшем название "метод расчета ОоюэдорНИИ", которая широко использовалась до

- ?.-

середины 60-х годов. 3 i960 году LL Б. Itopcynuciw решена заггчча о напряженно-деформированном состоянии двухслойной изотроп.чо-у 1ругой среды. Для практическое реализации г.олучонпого редения с эставлялись для ин;*>у. зрных рьсчетоз формулы, графики, номог-р 1мму и таблицы, что положены в сскову существующего нормативного документа по расчету нзяестких доружннх одейЛ ECU 45-83.

В развитие .теории иапрлхелпно-де'^ор.мирозанпого состояния цсяостких дорожних одежд внесли болызой вкяад ЕЕ Кваиов, Л. it. Б^руля, 0. Т. Батраков, М. В. КореунсккЯ, б. С. РадозсКйГ: i: их ученики. Отдельные вопросы теории расчета 'Л механики н-згжсгкиу дорожных одежд рассматривали 3.3!. Барздо, U. Васильев, ЕВ. Горилешев, М. Дуйшеналиев, М. Д. Зелезик'таз, В. Я. 1!азар• пс;:::а, ).!. С. Коганзон, If. 31. Казакозпч, Л. М. Кривисский, 2.IL Кускоз, В. А. Мазуров, И. А. Медников, И. Л. Излияксза, C.II. Н:ясвкч, В. П. Плевако, В. Н. Ряпухнн, Л. 0. Салдь, В. К. CvW'XC, Л. Я. '¡у-лаез, Е. Я. Щербакова, Ю. М. Яковлев :i другие.

В параграфе 1.2 рчализируется пакоялетшй до ссгодгьтк-зго для опыт проектирования нечетких ¿орояпых одега. Здесг, глазным образом, рассматривается метод;"са рточэта .'KiiZ зороя-ных одежд ВОН 46-83. Указываются недостатки пор;!:: ргсчэга и попутно обосновываются цели к кадета псслздовгяий asscpa. Предлагается для рассмотрения более соге'рзеялая издэль дорог-ных одежд, которая позволяет однозреиейгго jroinrecars ыколако важные факторы: чногослойлость к неоднородность конструкции, нелинейность законов деформирований материалов сдоев, yc/ost:^ лагружония, на гяьные температурные дефор«21^.я к др. ,

второй главе исследуются закономерности процесса se--Формировзния л длительной прочности асфальтобетона ла осксзс* лаборат-piiia экспериментов яа попертчкьЯ изгяб,

3 параграфе 2.1' приводится методика ярозелеют лабораторных испытаний. •

Образам асфальтобетона для ^гапыгавяя аа поп«'ччлыЛ чзгяб пнлолнлл'/сь в виде балки прямо, гояъяого лечения с iSxsCxj €С мм. Отклонение с pa'&siepax ие презгязало 4%. Пр::яят<",-рззмеры позгю-двт считать их а^г.рякекнее еоотояняо сол

нагрузке« с;:!;скрр.нкм к однородный - ■' ' -

—'В' -•- ------

":ткссихся к ыедько. ернистому типа В. ; В качестве заполнителя применял'-21 высевки Алексеевского карьера - 92Х; минеральный яоровок: Курдайск^й активированный - 8Х; битум - 6,5 X.

Испытания проводились на экспериментальной установке кафедры механики сплоояой среды Каз ГНУ.

Параграф 2.2 посвяцен установлению и оценке степени нелинейности процесса деформирования асфальтобетона. Испытания просалились путем наг руления оСравцов средней скоростью кагрудепйя 0.3 кг/пав до разрушения. Среднее значение предо.«, прочисти составляло 5,71 кг/си , а среднее значение времени разрушения -1,73 мин. Среднее квадратическое отклонение и ко-с.^ициснт вариации равны соответственно 3,09 и 0,170.

Завискиость "яаяряхение-деформация" асфальтобетона пока-гяиа на ркс. 1. Степень нелинейности в среднем составляет 40-50Х. Средняя деформация разрушения равна 28,98 10 . Среднее кг-.^ратическсе отклонение и коэффициент вариации равны соот-гетсЕси: ^ 3.01 а 0.10.

П-ф&.-раф 2.3 зосвяадгн кзучеяи» аакономерностей процесса ясл^учегти асфальтобетона.

£ля установления закономерно тей деформирования.асфальто-г^тана во ьрек^ни уведено онь партий испытаний на поперечна?. «ггиб. Во данаыи кспыгони? построено семейство кривых пря-псгзучести. '

Испытания показывают, ;что с течением времени в асфальто-Сетоке иькзплийавтся деформашм. сравниваемая по величине с условно мгновенной. Согласно определению КХЕ Раоотновс такой е*? пед-учеств »еояно отнести г кратковременной, Отношение ' рглнс го а. зяе^-м' деформации в иоменл раарущения к среднему •.•.х&ыигь условно мгновенной ¿¿формации составляет 4,87.

Прл достаточна высокий напряжений упрочнение асфалътобе-» г.ракхкчеекк отсутствует, ~"ри относительно 1зкчх напряжениях скорость деформации становится постоянной ..ишь Ги.истече-н»-.* 1;ееттарсго времени - установившееся ползучести предшествует перяиа веустаЕоь.аиййсй полаучести,. в течение кото--'рзйоходи? упрэчне..ив материала.''••-..Участок установившейся гучасти гдовхетвор*т«и.10 -аппроксимируется степенной функ-

тг* £>•»'*.

(1)

Показатель п сказался не очень большим, р^ным 1,4. Коэффициент В имеет размерность см2 /(кг- мин). При B~0,?Q скорость де^ормац'и получается в масштабе V-10® с раемерностые i/mí:ü. Константы В и п определены путем построения йавискмости U) d логарифмических коорГ'натах (рис. 2). Расхождение опытных данных от значений аппроксимирую, эй функции составляет IX.

Одна партия асфальтобетонных образцов испытагл ка обратную ползучесть. Отмечается малая продолжительности времели стабилизации деформации (около 12 мин.) и большая пластичность (до 84 %) асфальтобетона.

I параг афе 2¿ji приводятся данные по изучению длительной прочности асфальтобегэна. Полученной кривая длительной прочности (рис. 3) аппроксимируется экспоненциальной эазиоиюстью вида

<£*-. 136AS-&XP(-USI-C), (?)

где - время раооувиния, мин; - напряжение, кг/см" . Расхождение с опытными данными не препыпаот б,С ?.. 1 параграфе 2. 5 ирдоженг результат испытаний асфальтобетонов при ступенчатом нагрухении. Здесь указывается, >'то а пределах напряжения 0,25 - 3,3 кг/см2 сумма полреаденко :ert отдельных образцов колеблется в интервале от 0,83 до 1,20.

jCygfis глава посвящена оценке влияния скор^оти и rpyw ния ни механически-? характеристики асфальтобетона.

i параграфе 3.1 получены диаграмма "напркшше - деформация" для равличных скоростей нагрудения. Скорость нагружекия вирировалась п интърйадо 0,005 - ?,00 кг/с.. Ока&алась, что, несмотря на измон^ние скорости imrpyKt>m:a. снойстзо ¡кдиле'-Ч-ности свяаи между напряженном и деформацией и пластичность асфальтобетона сохраняются.

Пкорост-uü -зависимости прочности и предельной деформация acit:uibioí"<«TOHn положеныпараграф Эч2V

:ía«ncMMOCTi) прочности обраьцол от скорости лпгрулом». скпплась счонь сложной (рко. 4.9. кривую „> HíWCTííort а*ч>-покью приближения и харысаершм учос?кц\" Й. 3 4 t>.Mpi\KT'>pit-J-ми учг-ítiwmh н&пьиазм учаоткн, предс7?илгна;.'о отдо^мш^и из-макиими линиями) можно яоедатаик'Рй одно?) примой л ¡и; но«. Гог ян •¡ту «одно тол:спца^ь одолусщиа ойрааом. При y.Jiw

г-;я&1«>ни»2я скорое. i и'дгружеиия аофальтойатон кр.ч i^íwjmp/nni

материал склонен к упрочнению. По мере увелечения скорости эти свойства ослабевают по мере .достижения максимальней величины прочности. Д&гнейшее увеличение скорости уже не оказывает сильного члиянкя на величину прочности, е. с достаточной точностью практического использования можно считать неизменяющейся величину прочности з зависимости от скорости нагружения. Скоромь нагружения, при которой получается максимальная прочность асфальтобетона, можно для определенности называть порогом скорости нагружения по прочности. Численная-величина ее равна С,£5 - 0,30 кг/и. Максимальная прочность при этом равна около 15 к.г/см^

Зависимость предельной деформации от скорости нагружения представ-ача на рис. Отсюда видно, , чт?о .отмечается падение прздольнрй деформации с увеличением скорости нагружения; Между двук* прямыми линями существует промежуточный переходный участок мгновенно- длительнсго разрушения, который разделяет область хрупкого разрушения от области длительного разрушения к з своем протяжении имеет.поч.и постоянную величину предельной деформации. Основываясь ка этом считаем, ч о при скорости: каг;-уйсния, соответствующих макимальным Р, происходит хрупкое разрушение, а при малых скоростях - длительное разрушение ас фадьтибетона. . -.

Скоростные зависимости удельной рчергии 'разрушения асфальтобетона изучены в параграфа

Для оцг*нкк приемлемое'ч энергетических методов в прогнозировании раз". /ше"ия асфальтобетонов необхоД1.*го рассмотреть .ааязь.меаду удельной знер.т й разрушения и скоростью нагруже-лопя. '■' ' о

:Значения удельяея анергии паэоушения вычислены по формуле: ™ = ——- <3)

где^ ИоС - параметры уравнения, определ~эмые путем математической ^Сра5от;1й кривой "напря. лн"е - деформация".

Кривая скоростной зависимости удельной энергии разрукеия ар^едеяа еа рис. б. Как видно/ значения удельной энергии раз-РУаяния при разных скоро г; т г, х нагружения не одинакозы. Зависи-к-.согь -носи* слокаый харак-ер. что не дает возможность зыяелит> ^х-иицЬ хрупкого я длительного рюрушения. Анализируя опытные

- и -

данные, можно яр йти к выводу о том, что .-делная зкергия разрушения как механическая характеристика не можео; быть пггл-Н"та в качестве критерия прочности асфальтобетонных материалов

Параграф 3.4 посвящен установлению скоростной заьлси-мости модуля упругости асфальтобетона.

Известно, что модуль упрупсти асфальтобетона ¡зависит, 'главным образом, от скорости приложения нагрузи—. Нам удаксзь экспериментально определить значения модуля упругости в оавл-симости от скорости нагружеяия лря поперечном иггибе в преде лах изменения последней от 0,005 до 2,00 к: /с. 1.'олученнап зависимость п.гч атом носит сложный характер (рис. 7). Максимальное значение - п^и малых скоростях. Это указывает, что с позиции возможности Ч&К0ПЛ5КИЯ пластических деформаций наибольшую опасность представляют низкие скорости движениг транспортных средств, близкие к статическому случаю нагрухенич.

В четвертой главе выполнены расчеты и анализ напряженно-деформированного состояния многослойных нежестких дорожных одеад.

Пространственная осесимчетричная ..онечноэлементнал модель многослойной нежесткой дорожной одеэды обоскозана и принята е параграфе 4.1. Расчетная область в видь цилиндрического z чла с радиусом R « 2,25 м.и дайной L - ^ м разбивается на 308 треугольное кольцевые элементы с общим количеством ув .ов If").

Программа расчета составлена ца алгоритмическом языке С W-В AS 1С версия 3.22 под названием "fJDSCGl," и реализована на ПЗБМ "IBM PC/AT - 386".

1 параграфе 4.2 рассматривается напряженно-деформированное состояние мне "-ослойкой дорожной одежды с учетом нелинейности закона деформирования асфзльтобетоиных материалов.

Физическая нелинейная задача решена методом упругих резе-ний. Здесь модуль упругости нелинейного материала пречса-авлена как функция от напряжения а зиде якопокенты

Е - Ео-охр (-О-б) , (.4)

^де Ео - значение модуля упругости, соответствующее кучному напряжении; б - ьапрздекие; Б - показатьлъ, шеющап постоянную величину для данкого материала; для асфальгс r.e.-TOtm В - 0,24. Она по "у те на путем обр&1?отки дачикх изди;<&тг>р:-.с*1 ди-

аграммл физического деформирования рассматриваемого материала.

Коэффициент Пуассона материалов всех конструктивных слоев дорожной одолщ" и молули упругости остальных трех, включая грунт вемляя.ого полотна, слоез приняты постоянными, не меняю-тимиса в зависимости от напряженного состояния.

i„таксялекс, что уке на глубине 34-35 см. вклад нелинейности фй'зич&окого гаклна асфальтобетонных сл ез пренебрежимо мах. Эта расница ощутима лишь вблизи области-контакта нагрузки с конструкцией дорожной одежды. В центре.нагружения при учете фивичеокоЛ нелинейности материала все компонетны напряжения и величине вертикального перемещения увеличиваются: в процентном сооткоиенки их приросты равны: - J.2; бл - 10; бв - 10; £>? " 5 Л 7. - 3,1.

Отмечается, ччо эти показатели увеличиваются с ростом тодвдн "нелинейных" слоев конструкции. Толщина асфальтобетонных кли обработанных органическими материалями слоев в отдельных случаях может застигать ЗЬ-40 см. Поэтому в принципе рас^-mctuíkjv? нелинейной модели пгзволит правильно.оценить напря-/пню-деформированное состояние многослойных Н'жестких доролг них одежд.

Влияние фактора времени ка напряженно-деф->рмироааиио1 оосокьае многослойной дорожной одели»' оцени^пвтея в параграфе 4.J.,. .

В naaiew. случае учет фактора ремени осуществлен инженерным подходом, .который ыо»'л называть способом иесхрочных кривых иолзучестг

Семейство кривых по.. 3'-чести асфальтобетона Пс^ооено по даи-uw экспериментов гласи 2. . Для инженерной оценки влиль.щ фактога арсмеки пьСрадо тр*л ь^меита времени иагружения: te; и^мант, состой-тауюЕЦ'Ль Lj-Еовине продолжительности времени раз рвения. tp/2 и время разрушения -tp. Последняя величина при .поперечном изгибе ока&альсь равней tp~l?,3* мин- .код у ль упругости от напряжения для мом-нт^а гремели t-0, o.St» ;и i",3 мии описывается также 'рарчеьием (А)- Значения- параметре?'То. и 0 им ^ассма!риъаемых мошкгов гремеьи придет?ч-: в таблиц а". 1

, Кик зидно,ч',,о, на напряженно-деформированное состояние ыаоГ'ооло'Лной нежёсткой дог'охней одекгы окьгывэзт -сильнее злия-нло ямгмгнвпке а кеодлыь'й momshí времени. При ь?ок к моменту

- i d ■■ . . , : времени, равному половине зре-лепк разрушения асфгд.итсЗоточнсго

1 1 1 ' """ . i IМомент премени!Начальный модуль упругости! i Показа^ел* |

1 t 1 Ее», Ш1а ! В 1

1 1 1 to | : 133 j 0,32 |

I tp/2 I 18.3 | 0,13 i

1 tp ! i— ------------------ 13,8 | 0,1?. | -----1

)бразца при поперечном изгибе максимальный вертикальный тфс-гиС ' увеличивается на 3,18 раса, а к моменту разрушения образца -ia 4,37 раза. Максимальные ксмпоне! ;ы напряжения умель'-актгс.ч ¡оответственно-. б0 - 29 %; б% - 28 %; б2 - 0,1 X и 43 7. .

В параграфе 4.4 приведены расчетные дзлиые по 'учету на-[альных температурных деформаций в гсфальтобегг шых слоях до-южной одежды. ■ '

В случае осеси;'¿етричкой мокелк начальные деформации ха-1актеризуются четыремя компонентами:

■С £0 > - { £г0 , о 0о * » Srau/V- ■ (5)

Эти комлененты переменны внутри элемента/ яо, ?вид'у ости размере: треугольных кольцевых элементна, г^хно сделать онущенгч о поетояас'ве их н преде пах каждого элеме"т.]~

Для изотрстюго материала компонент вектсра { £о) вычи'-дя-?ся по формуле;

■i £о > - (1+VH аТ, аТ аТ, О }, 'Л.

где V - козфуидиен- Пуассона материала: : а - ксзфс" ш*'ент чнейного рас-мр^яия материала; Т - температура - э^е^нте.

Длг: нсфрльтоое. она, .чриг стопленного на битуме с акт гзиро-аниы.ч ми чепалькым порошком, значение коэффициента лзкейло. Ъ асширен::я лркнятс пазным а - 7,1-10 1/ С, а величины емпораууиа усф'зль-гобетоиов первого и второго слоев коас*р.,к-ик - соотгегстгеньо ?5 <ч 60 Т. • "

Как установлено при иселедовачлях, ^клзц начальных '¿i J-ерагурк»(х дв^ри&цкй на •«алргхенно--дефар>;ироБаняое состоя! ie иогссмойнс •>. не.«сеткой' дороячой сдезда «ystfCv'soH. Схедует, укг-

гать, >г:о картина распределения напряжения с учетом начальн Юфорк ац.:й обожнется: радиальная, окружная и каоательн ссставлуодке напряжений снижают своп величину ССг - ка-68 X Г; 0 - ла 76 . - на 3 У.) а верти/алък.^д нормальная со

? в ■?счке, расположенной з центре магружения, уьелич

вгехоя - на 25 X). ьертикалъкый гпогиб уменьшается на 9 ооразом, необходимость учета начальных температу к их деформаций для дсрозйних одьвд со слойку', содержание орг ну.часп^а вяхус^е. очеьздна. £гог вопрос приобретает особую о гроту ¿.V: областей К^захста^а, где ь течение нескольк

1!.:скц£г2 т.рьег гнесть покрытия дорог молит ьмзть большие полол т-гльлас •¡оып^ратуры. чтозалязтоя причиной нькосления больш .•¡.тас! ич-^чзгх ¡^формации, проявляющихся, как правило, в ви голи, к гчпливов на лог.орхностк дорошых покрытий.

зясиядел. экспериментальному изучению зак но.уорь;сггй дефер'даквздия кожг-егких дороккмх одежд во вреке в г-.тупньг уеловлх.

£ п* оаг^афе . _5._l.__ приведена методика измерения гроги покрытая дорсяпьч сдекд.

В случае выбрана иетодика ив:^ рения прогиба покр;

т.:я «ел дэйо^вкем нагрузки от неподвижного автомобиля, позв! даго*; с достзгочкой точностью фиксировать развитие деформац ?:.> гродеак.

В 5. 2. иэло/й. :ы оснозныо г>&кономерноати проце!

сч деформирования во времени нскестких дороккых одэжд.

Огиечаёт-'.т., что время полной стабилизации .^формации к. дсбдомя в «редела* от £-5 до о-0 шв ь з&аискмооти от кок< т;--укг.ии '¿ЬрохиоЯ одежды, ее состоянии и урозчя прикладываем, нагоугки. Величкча условно-мгновенной деформации являет! ¿лмодой иредией скорости приложения уроьня прикладываем, сгрузки. "ткоаение полной стабилизированной деформации к у< яогао-мгновенной сзст&зляет около 4,1

Т; £бчлючз.»ки пркьедекы основы» т аыподу, полученные в дм сертещин.

1. ¿С$ЗЛЬТЭб??0Н& как основного дс^ожао-сгроих¿ЛЬНСГС М: тс-р«1ада очлччае? больная степень нелинейности авязи межд; капргхвнис-м д^-^опиациеч и развитая пластичность. Степень н< ¿иязПпосги ь ерэдкеы составляет Сст&точная дефорьац:

аофальтоОетэкнот-о образца достигает до .80-85 % от максималь-,

¡тигнутой.

'¿. Процесс ползучести асфальтобетона относятся к кр&2гг.ег-«ен.чой. Кривая ползучести асфальтобетона при средних уровнях фяжений имеет все • ри характэркне участки: Hf>ye~a::cEi:itc.V

установинвейся и развгвьшейся пслзучостк.

3. Кривая длительной прочности асфальтобетона

•ельно описыЕается экспоненциальны« законом, от-*лонэкие ко-юго от опытных данных не ирзвнаает 6 Z. Для асфальтобетона [меним принцип линейного суммирования поврея^елнсстей: [ная сумма колеблется в пределах 0,83 - 1,20.

4. При малых значениях скорости нагруления асфалътг.б^гон ;ет разрушаться длительно у.хх хрупко. Уэжду двумя этим;; :терными участками суцествует переходней участок длктель-хрупкого разрушения. Удельная . энергия секвя на мэяе; ь принята з качестве критерия прочности асфгтьтоб&^оккого ериала. С позиции возможности накопления .чластлчзсячх: дг-' маций наибольшую паснссть представляет яизкго сяороси женил автомссилей. .

5. Наиболее адекватной модель»" не». меткой эделды автоас-ьных дорог являе-гся многослойная среда .чосесяжетркчЕсй схранственной неоднородной коьачноэлемёятной расче-ina схе-. она легко учитывает нелинейность фкзячекгс законов мат -¿об слоев, наличие начальных дефорхаций, $актс-> времени и

Фкзи'^скал нелинейность ^сфальтсбеюяясго магери^Х". плосv.? тимыл вклад с ростом толщины слоя.

6. Конструкция нежссткоЯ дорожной с:де~аы в цело" t .еле лоэпния нагрузки формируется ео времени. Ереып стабилкза-

дефермации колеблется в предела* от 2-3 дс 5-G уия Сенеке абишзкреван^ой дефсомацик к услозно-игновочяой сос-лие? око со 4,1. На напряженно-деформированное ссстсян"э допой одещы с-йЛпкоа влияние оказывает нагружай» з начальный -•.од; ночи! Р0% д формаиач достигается эа нрэмя, равно зо-. ияе времени раярулечия образца.

V. Генлпуа'?урьые цеформашгг увеличиваю: деформацию яокр..-

до "¿0-30 /, с? .уг.ругей дефс-ригш!г. *

Oc^'OBiDf: содержание диссертаций опублккоЕако в следуюццх OTfix:

■•.'•"'-'•.. -16 •

1. Лйтачиен Д iL , Атчмтаев Б. Б, Махмеуоэа Н. М. , Телтае: Е. 3. Исследован.:? нг^ряженно-деформированного состояния дорож ной одеаиы под воздействием автотранспорте- методом конечны: элементов./Tea. доки, ьаучьо-техп. конференции "Прогрессивны конструкции,- матер: злы г технологии в дормяом строительстве" Алм-Ами. с. 11.

2. /тымтйев Б. Е., Тёл^аев В. В. О примс-нении метода конеч яш олеие^тов а расчетах дорожной сдеэды. / Об. науч. гр. ААЛ

'•* Проокткгювзние,- техника п технология 'отрэительтетва автомо сильных•асрог Ч. ■ Алма-Ата; ААДИ, 199;;,. с 1С0-165.

3. i-jATfH-s Б. Б. Капряхечно-деформированное состояние мно госяойной одежду автомобильной дороги с.учетом неоднсродносте ысх&ничесгсих свойств слоев, вогникащих иод действием темпера тури."/ Теп. кокф.-конкурса мо/.сдих учзках и специалистов п математике и механике. А.пматы: КазГНУ, iär"i. с.4Я-43.

4. Кскакб^эв А. И.?>г ятазв Б. Б. Экспериментальное иаучэни скоростной зойисимосхи механических характерьстик асфальтобо гона. / Лея.'" и КаггосКНТ»!. N 4423-Ка 02. 8.10.93 г.

.. ti. Тедганв 3. 3. Осесимметричиая-пространственная .¿онечио ^ ал$моч2'яая модель- многослойной нелестной дорожкой одежды. '".< Лей. в ЯайГосККТИ, К 4424-Ка 93. 8.10. 03 г.

3. ¿^талией Ш. »I. Исвакбаев А. И., Телгаоь Б. Б. Экопери М'-нгаььное исследование закономерности ползучасти и длмтидьнс isгнести асфальтобетона при поперечном изгибе. // Вест. HAH Pi S i, 'l694. •• C. 34-as.

7. ■ У/. :акО*>еь А И. , Тедтзеъ Б. Б. ¿ътырч» ' экспъриырнталг ко усгаъевлевцде аакоалмсфности л^ц^рмаровздиа асфальтобетоне ' Дел. в ДюгьсЧОД - К- 45У0-К& 94. %7.0:. Ь4 г.

32 ï't

\

ьр-

P ni n

40

so

1£0

Рис.5

160

ß J!¡3 SD IZO Î/Sair.

РиС.6

260 3CÖ 400 ?»t .7

TejiTaeB BarflaT EispxaHGaii-jJiu

ABTOMOGiuil «ojiflaphiHUH katk«a iceniiafiaTTU TQceMeJiepiHiH 'iepneyjuk-fle&opMamta.iuk kyAih TaspnGejjiK-ecenT.K aepTTej'

^»ccepTauHfiBa actJajibT-OeTOHirap^b.'H i.ei/OpstamiH.iaKy -nfe lay aauauauKrapu Kepney aeiyeftiH, Kim TrcipyjUH t »sakturuh ecenice a.na otkpuii taxi pSiiejii. xojiMeH aiHiKTA.'.r™. ! i^pujiUM*'Hh!H Ken KaOaTTaH TYpaTUii fleHe peTinne MOAej;i t':u-iran. Ohuh, eceriT'iK cxeMacuu araei j acwpy yeih a*«: 1k ■;-.!•-ittop TaciJii naHflajianran.• Ac$ajn>7-6eTOHHUH 5ei|iopMKiui:iJi!i!iy-m (J)H3HKaJihiK ctisbiKcusflurunun, TeMnepaTypanwn; \ »sue Kim TYCipyflin 'UJi/iaM^birKHtJH, jkoji T^ceue-Repim k Kepne-k-neiiopmauhajmk KYftme ecepi Jaraaanran.

Toltayev Bagdat Burhanbai-Uly

The exsperiment-calculated investigation of stressed-de.ormed solid o» non-hard multilayer of road-constructions

The conformities of the deformation and destruction ct ihalt concrete with the account of stress If-vel are ;ermined in the dirsertafcion. It has been offered tne nr.^iil road construction as a multilayer solid for the real 1 :.:-it 1 -.3-which the author used the method of finite ilonent.

The effect of physical non-linear detormat. tor. of ¡.v;pr.ii.i* icrete, temperature deformation and speed of IcaiSir.f: ilu^ted for stressed-stramed state cf read cons ruction.:.