Die Wirtschaftlichkeit der Erhaltung Straßen ist ein Thema, das Wissenschaft und Praxis schon seit Langem beschäftigt. Insbesondere die Erstellung technisch sinnvoller und wirtschaftlich effizienter
Erhaltungsprogramme für bestehende Straßen ist hierbei ein sehr wichtiger Punkt.
Eine entscheidende Einflussgröße für die systematische Erhaltungsplanung ist vor allem auch die
möglichst genaue Kenntnis bzw. Prognostizierbarkeit von zeitlichen Schadensverlaufen, die wiederum
originär auch auf materialseitige Kennwerte bzw. das mechanische Verhalten des Oberbaus (z.B.
plastische Verformung, Ermüdung) zurückzuführen sind.
Daher wurden in diesem Projekt für die Asphaltbauweise etablierte Methoden der Nutzungsdauerprognose (z.B. bezüglich Ermüdung des gebundenen Aufbaus) und der Schadensverlaufsprognose (z.B. Spurrinnenbildung) angewendet und mit verschiedenen Szenarien weiterentwickelt.
Für die Betonbauweise wurden hingegen bestehende Verfahren auf Anwendbarkeit getestet und neue
Entwicklungen bezüglich einer Nutzungsdauerprognose (Hazardfunktionen) eingesetzt.
Bei einer betonschädigenden Alkali-Kieselsaure-Reaktion (AKR) ist bisher eine systematische
Erhaltungsplanung nicht möglich, da sich der Schadensverlauf nur sehr schwer prognostizieren lasst.
Hierzu wurden materialseitige Untersuchungen (zerstörend/zerstörungsfrei) an AKR-geschädigten
Fahrbahndeckenbetonen durchgeführt. Die Prognose der Restnutzungsdauer bei einer AKR-Schädigung ist daraus jedoch nicht auf direktem Wege möglich. Daher wurde eine Methodik zur Prognose der (Rest-)Nutzungsdauer auf empirischer Basis (Auswertung von ZEB-Daten) entwickelt.
Aufbauend auf den beschriebenen Methoden zur Nutzungsdauerabschatzung von Asphalt- und
Betonbauweisen wurden vergleichende Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen für Erhaltungsstrategien unter Berücksichtigung unterschiedlicher Annahmen und Szenarien mit der Software LCD2 angestellt.
Aktualisiert: 2023-06-20
> findR *
Die Wirtschaftlichkeit der Erhaltung Straßen ist ein Thema, das Wissenschaft und Praxis schon seit Langem beschäftigt. Insbesondere die Erstellung technisch sinnvoller und wirtschaftlich effizienter
Erhaltungsprogramme für bestehende Straßen ist hierbei ein sehr wichtiger Punkt.
Eine entscheidende Einflussgröße für die systematische Erhaltungsplanung ist vor allem auch die
möglichst genaue Kenntnis bzw. Prognostizierbarkeit von zeitlichen Schadensverlaufen, die wiederum
originär auch auf materialseitige Kennwerte bzw. das mechanische Verhalten des Oberbaus (z.B.
plastische Verformung, Ermüdung) zurückzuführen sind.
Daher wurden in diesem Projekt für die Asphaltbauweise etablierte Methoden der Nutzungsdauerprognose (z.B. bezüglich Ermüdung des gebundenen Aufbaus) und der Schadensverlaufsprognose (z.B. Spurrinnenbildung) angewendet und mit verschiedenen Szenarien weiterentwickelt.
Für die Betonbauweise wurden hingegen bestehende Verfahren auf Anwendbarkeit getestet und neue
Entwicklungen bezüglich einer Nutzungsdauerprognose (Hazardfunktionen) eingesetzt.
Bei einer betonschädigenden Alkali-Kieselsaure-Reaktion (AKR) ist bisher eine systematische
Erhaltungsplanung nicht möglich, da sich der Schadensverlauf nur sehr schwer prognostizieren lasst.
Hierzu wurden materialseitige Untersuchungen (zerstörend/zerstörungsfrei) an AKR-geschädigten
Fahrbahndeckenbetonen durchgeführt. Die Prognose der Restnutzungsdauer bei einer AKR-Schädigung ist daraus jedoch nicht auf direktem Wege möglich. Daher wurde eine Methodik zur Prognose der (Rest-)Nutzungsdauer auf empirischer Basis (Auswertung von ZEB-Daten) entwickelt.
Aufbauend auf den beschriebenen Methoden zur Nutzungsdauerabschatzung von Asphalt- und
Betonbauweisen wurden vergleichende Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen für Erhaltungsstrategien unter Berücksichtigung unterschiedlicher Annahmen und Szenarien mit der Software LCD2 angestellt.
Aktualisiert: 2023-06-20
> findR *
S 172: Frohmut Wellner, Sabine Leischner, Titus Spanier:
Verbesserung der Erfassung des Verhaltens von Tragschichten ohne Bindemittel (ToB) zur Berücksichtigung in den RStO, RDO und den RSO
76 S., 47 Abb., 27 Tab., ISBN 978-3-95606-663-4, 2022 € 16,50
Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden Un¬tersuchungen für die Dimensionierung von Stra-ßenbefestigungen bei realitätsnaher Berücksichti¬gung des nichtlinear-elastischen und plastischen Verformungsverhaltens von ToB in Straßenbefesti¬gungen in Abhängigkeit von klimatischen Bedingun¬gen (Frost-/Tauperioden, Schwankungen des Was¬sergehaltes in den ToB) durchgeführt. Hierzu wur¬den experimentelle Versuchsmethoden im Labor¬maßstab, insbesondere Triaxialversuche an unge¬bundenen Baustoffgemischen (UBG) weiterentwi¬ckelt und optimiert. Die Arbeiten im Labor wurden durch entsprechende Berechnungen mit der Finite Elemente Methode (FE-Methode) begleitet, um das Beanspruchungsniveau von ToB als Grundlage für die Versuchsdurchführung zu ermitteln.
Die in den Triaxialversuchen angewendete Ver¬suchsprozedur sicherte eine gute Erfassung des Materialverhaltens und ist geeignet, sowohl die Steifigkeiten von UBG als auch deren plastisches Verformungsverhalten zu charakterisieren. Auf Grundlage der Versuche wurden Materialparameter für das erweiterte modifizierte Universal-Modell (elastisches Verhalten) und das dehnungsbasierte plastische Modell bestimmt. Die erzeugte Material¬antwort lieferte jedoch keine präzisen Informationen zum plastischen Shakedown-Limit und dem charak¬teristischen Grenzdehnungszustand. Zur Integrati¬on dieser Grenzkriterien in das Prüfprogramm und deren schärferer Eingrenzung ist eine Anpassung zweckmäßig. Voraussetzungen und Untersuchungskriterien für die analytische Dimensionierung der ToB wurden zusammengetragen und ein auf den untersuchten Stoffmodellen basierendes Verfahren zur Berech¬nung der plastischen Verformungen in ToB vorge¬stellt. Anhand dieser Ergebnisse wurden Arbeits¬schritte und Algorithmen zur Implementierung der Ergebnisse in die Verfahrensweise nach den RStO und RDO Asphalt und Beton als Grundlage für eine programmtechnische Umsetzung erarbeitet.
In Ergänzung zu den Triaxialversuchen wurden zy¬klische Ödometer- und CBR-Versuche durchge-führt. Ziel war es, zu untersuchen, ob mit den Er¬gebnissen dieser Versuche eine vereinfachte Klas-sifizierung von UBG möglich ist. Das elastische Verformungsverhalten der geprüften Materialen konnte auf Grundlage der zyklischen Ödometerver¬suche gut abgeschätzt und verglichen werden. Mit den Ergebnissen der zyklischen CBR-Versuche war keine befriedigende Charakterisierung des plasti¬schen Verformungsverhaltens möglich. Eine Klassi¬fizierung auf Basis zyklischer Ödometer- und CBR-Versuche scheint im gegenwärtigen Entwick¬lungsstadium nicht möglich, hierzu sind Triaxialver¬suche notwendig. Es wurden verschiedene Klassifi¬zierungsverfahren verglichen und eine neue Dar¬stellungsvariante entwickelt, mit der das Potenzial von UBG besser bewertet und verschiedene Mate¬rialien verglichen werden können.
Aktualisiert: 2023-01-16
> findR *
Dieser Bericht liegt nur in digitaler Form vor und kann unter https://bast.opus.hbz-nrw.de/ heruntergeladen werden.
Aktualisiert: 2023-01-16
Autor:
Hartmut Beckedahl,
Uwe Beginn,
Edmund Belke,
Markus Clauß,
Ingo Erdmann,
Sven Hofmann,
Stefan Koppers,
André Meyer,
Markus Oeser,
Tobias Paffrath,
Eberhard Schmidt,
Hans Schmidt,
Frohmut Wellner
S 150: Markus Stöckner, Loba Sagnol, Amina Brzuska, Frohmut Wellner, Anita Blasl, Viktoria Sommer, Günter Krause, Christian Komma
Abschätzung des Restwertes im PMS am Ende des Bewertungszeitraums (FE 04.0207/2007/ MGB)
121 S., 89 Abb., 29 Tab., ISBN 978-3-95606-574-3, 2021 EUR 19,50
Aktuell dient bei der rechnergestützten Erneuerungs- und Instandsetzungsplanung von Bundesfernstraßen das Arbeitspapier 9, Reihe S (AP 9/S) als Hilfsmittel für die flächendeckende bzw. netzweite Substanzbewertung der gebundenen Straßenbefestigungsschichten. Das Ziel des Forschungsprojektes war es, durch die Anwendung der Entwurfsfassung der RSO Asphalt (Richtlinie für die Bewertung der strukturellen Substanz des Oberbaus von Verkehrsflächen in Asphaltbauweise) eine realitätsnähere Ermittlung des strukturellen Substanzwertes zu erreichen und dadurch die Ergebnisqualität der rechnergestützten Erhaltungsplanungsnetzweit und objektscharf zu erhöhen. Um auf Grundlage des AP 9/S und der RSO Asphalt Vergleichsrechnungen für ein synthetisches Analysenetz durchführen zu können, wurden, neben einigen objektspezifischen Beprobungen, auf Grundlage aller den Autoren zugänglichen Materialuntersuchungen allgemeingültige Materialeigenschaften für Asphaltdeck-, -binder- und -tragschichten ermittelt. Die allgemeingültigen Materialeigenschaften beschreiben für jede Asphaltmaterialart ein oberes, mittleres und unteres Steifigkeitsmodul sowie für Asphalttragschichtmaterialien zusätzlich eine obere, mittlere und untere Ermüdungsfunktion. Auf Grundlage der allgemeingültigen Materialeigenschaften wurde erstmals auf Netzebene eine auf den RSO Asphalt basierende Nutzungs- bzw. Restnutzungsdauerberechnung durchgeführt. Auf Basis der systematischen Erhaltungsplanung wurde ein Grundmodell zur Berücksichtigung des Verfahrens der RSO Asphalt in einem Pavement Management System (PMS) entwickelt und implementiert. Die modifizierte Konfiguration des PMS wurde für das Analysenetz angewendet und die Ergebnisse jenen der Standardkonfiguration gegenübergestellt. Mit dem Vergleich der verschiedenen Berechnungsverfahren wurde nachgewiesen, dass die Berücksichtigung der nach den RSO Asphalt berechneten Restnutzungsdauern im PMS möglich ist.
Aktualisiert: 2023-01-16
> findR *
BASt Heft 1132: Straßenbefestigungen aus dünnen Asphaltschichten auf qualitativ hochwertigen Tragschichten ohne Bindemittel für Bundesstraßen
G. C. Falla, F. Wellner, S. Werkmeister, M. Oeser, A. Meyer
208 S., 100 Abb., 111 Tab., ISBN 978-3-95606-392-3, 2018, EUR 25,00
Im Rahmen des Forschungsprojektes wurden Ansätze zur Konzeption von niedrig beanspruchten Straßenbefestigungen mit dünnen Asphaltdeckschichten (Low Volume Road - LVR) auf einer qualitativ hochwertigen Tragschicht ohne Bindemittel (ToB) für die Anwendung für Bundesfernstraßen mit geringer Verkehrsbelastung in Deutschland erarbeitet. Dafür war es zunächst erforderlich, das nicht-linear elastische und plastische Verformungsverhalten von ungebundenen Baustoffgemischen unter Berücksichtigung der zyklischen und zugleich hohen Beanspruchungen der ToB in Straßenbefestigungen mit dünnen Asphaltdeckschichten zu untersuchen. Anschließend erfolgte die Entwicklung eines analytischen Dimensionierungsansatzes für niedrig beanspruchte Straßenbefestigungen mit dünnen Asphaltdeckschichten.
In einem ersten Schritt wurden zunächst anhand der Ergebnisse einer umfassenden Studie ausländischer Literatur die Erfahrungen in anderen Ländern mit dieser Bauweise zusammengetragen und geprüft, inwieweit diese Ansätze auf in Deutschland herrschende Bedingungen und Verhältnisse übertragbar sind. Im Anschluss erfolgte die Durchführung von Untersuchungen hinsichtlich der Auswahl geeigneter Baustoffgemische für diese Bauweisen, um Empfehlungen für die Festlegung von Auswahlkriterien zu formulieren. Im Ergebnis der durchzuführenden Laborversuche (insbesondere Triaxialversuche an ungebundenen Baustoffgemischen) wurden die untersuchten Baustoffgemische hinsichtlich ihres Verformungsverhaltens eingeschätzt und entsprechende Eingangsparameter für eine rechnerische Dimensionierung bestimmt. Dazu war es erforderlich, eine speziell abgestimmte Versuchsprozedur für die zu untersuchenden Baustoffgemische anzuwenden. Dabei sollten die Baustoffgemische im Versuch in den Beanspruchungsbereichen getestet werden, denen sie in-situ in Straßenbefestigungen mit dünnen Asphaltschichten unterliegen. In Auswertung der Versuche war es möglich, die Modellparameter für die numerische Modellierung des elastischen und plastischen Verformungsverhaltens der ToB in Straßenbefestigungen mit dünnen Asphaltschichten zu bestimmen.
Im Rahmen des Vor¬habens wurden die entwickelten Ansätze für ein Dimensionierungsverfahren für LVR exemplarisch mit den Ergebnissen von Feldver¬suchen ver¬glichen, und so eine erfolgreiche Validierung der durchge¬führten Berechnungen ermöglicht. Für diese Untersuchungen wurden vom Swedish National Road and Transport Research Institute VTI in Linköping, Schweden, Ergebnisse und Materialparameter sowie das ungebundene Baustoffgemisch von einem ausgewählten HVS (Heavy Vehicle Simulator) Versuch zur Verfügung gestellt. Im Ergebnis des Forschungsprojektes wurde ein Dimensionierungsansatz für Befestigungen mit sehr dünnen Asphaltschichten, angepasst auf in Deutschland herrschende Bedingungen, erstellt.
Im Rahmen des Forschungsprojektes konnten wertvolle Erkenntnisse hinsichtlich der analytischen Dimensionierung für LVR gewonnen werden. Anhand der Ergebnisse einer analytischen Dimensionierung können für den Einzelfall optimierte wirtschaftliche Lösungen für den Aufbau von LVR ermittelt werden. Es erscheint möglich, für LVR eine Reduzierung der derzeit in Deutschland vorgeschriebenen Mindestasphaltschichtdicke von 12cm vorzunehmen. Bei dieser Bauweise wird jedoch die ToB in hohem Maße beansprucht, so dass hier eine rechnerische Dimensionierung unter experimenteller und theoretischer Berücksichtigung des nicht-linear elastischen Verhaltens ungebundener Baustoffgemische unabdingbar ist. Anhand der experimentellen Ergebnisse (Trixialversuche) in Verbindung mit numerischen Berechnungen mit einem Finite-Elemente Programm kann eine wirtschaftliche Schichtdickenermittlung für Befestigungen mit dünnen Asphaltschichten erfolgen. Weiterhin kann auf der Grundlage der Ergebnisse des Forschungsprojektes ein wirtschaftlicher Einsatz von RC-Baustoffen bzw. Baustoffgemischen nachgewiesen/geprüft werden. Mit Hilfe der im Rahmen des Forschungsprojektes angewendeten Prozedur für Triaxialversuche ist es außerdem möglich, unterschiedliche ungebundene Baustoffgemische bzw. RC-Baustoffe bezüglich Ihrer Eignung als ToB-Material insbesondere für LVR zu beurteilen. Im Ergebnis dieses Projektes stehen somit die Grundlagen für die Dimensionierung von LVR im Rahmen einer rechnerischen Dimensionierung von Straßenbefestigungen zur Verfügung.
Aktualisiert: 2023-01-16
> findR *
BASt Heft 1130: Numerische Simulation der Rissausbreitung in flexiblen Asphaltbefestigungen durch Verkehrslasten
120 S., 111 Abb., 43 Tab., ISBN 978-3-95606-363-3, 2018, EUR 19,50
Ziel des Forschungsprojektes ist die Entwicklung von Grundlagen zur Simulation des Rissverhaltens von flexiblen Straßenbefestigungen. Die Mechanismen der Rissentstehung von Asphalten lassen sich zuerst experimentell mit zeitraffenden statischen und dynamischen Versuchen studieren, um genaue Kenntnis über die belastungsabhängigen Rissverläufe in Asphalten zu gewinnen. Zur Analyse der Rissausbreitung in Asphaltschichten sind die An-
sätze des Kohäsivzonenmodells (CZM) der kommerziellen FE-Software ABAQUS heranzuziehen.
Anhand der Untersuchungsergebnisse lässt sich grundsätzlich feststellen, dass mit Methoden der Spannungsoptik und der Photogrammetrie die Rissentwicklung dokumentiert werden kann. Die entwickelten CZM für die untersuchten Asphalte erlauben es, das Rissverhalten von Straßen im Computer zu simulieren. Liegen genug Erkenntnisse/Untersuchungen vor, kann eine exakte Prognose der Lebensdauer der Asphaltbefestigung nach Eintritt der Makro-Rissbildung ermöglicht werden. Die entwickelten CZM können somit die Rechenverfahren in der RDO Asphalt 09 zur Dimensionierung der Asphaltbefestigungen sinnvoll ergänzen, um mithilfe realitätsnäherer Modellierungen die Genauigkeit der prognostizierten Beanspruchungszustände zu verbessern und die Güte, Wirtschaftlichkeit und Sicherheit der rechnerischen Dimensionierungsmethode weiter zu steigern.
Weiterer Forschungsbedarf besteht noch darin, die entwickelten CZM durch Parallelisierung der Re‑
chenaufgabe zu optimieren. Ferner sind weitere Materialeigenschaften und Stoffmodelle (z. B. die Viskoelastiziät für die Kontinuumselemente) ein--zu‑
binden.
Aktualisiert: 2023-01-16
> findR *
BASt Heft 1128: Projizierter Klimawandel und Dimensionierung von Straßenbefestigungen
F. Wellner, S. Kayser, M. Clauß
120 S., 305 Abb., 55 Tab., ISBN 978-3-95606-322-0, 2017, 19,50 EUR
Im Rahmen dieses FuE-Projektes wird durch umfangreiche thermische Simulationen und Dimensionierungsrechnungen der Einfluss des Klimawandels auf die Dauerhaftigkeit von Straßenbefestigungen untersucht.
Die thermischen Zustände innerhalb der Straßenkonstruktion werden mit Hilfe der Wärmebilanzgleichung numerisch simuliert. Die projizierten Klimadaten der REMO-UBA-Simulation für die Emissionsszenarien A1B, B1 und A2 [Jaco 05] bilden die klimatischen Eingangsgrößen der thermischen Simulation. Die Analyse erfolgt an sieben möglichst charakteristischen Regionen in Deutschland, für die jeweils die simulationsrelevanten projizierten Klimadaten in einer zeitlichen Auflösung von 1 h zur Verfügung standen. Jede Region entspricht einer Fläche von 67 km x 100 km. Der Untersuchungszeitraum erstreckt sich von 1960 - 2100.
Zusätzlich werden sowohl die thermophysikalischen Materialeigenschaften wie auch die Befestigungsaufbauten (Schichtenfolge, Schichtdicken) variiert.
Aus den thermischen Simulationen erfolgt die Ableitung der dimensionierungsrelevanten Tempe-raturbedingungen. Für die rechnerische Dimensio¬nierung von Asphaltstraßenbefestigungen werden diese dimensionierungsrelevanten thermischen Bedingungen durch vertikale Temperaturverläufe einschließlich einer zugeordneten Auftretenswahrschein¬lichkeit abgebildet.
Für die rechnerische Dimensionierung von Betonstraßenbefestigungen können die maßgebenden Temperaturgradienten aus den thermischen Bedingungen abgeleitet werden.
Die Auswirkungen klimatischer Veränderungen auf die Dauerhaftigkeit von Straßenbefestigungen wird anhand der Ergebnisse umfangreicher Dimensionierungsrechnungen gemäß den [RDO Asphalt 09] bzw. den [RDO Beton 09] abgeschätzt.
Es konnte festgestellt werden, dass Asphalt- und Betonbefestigungen unterschiedlich stark auf die projizierten Klimaänderungen reagieren. Während die Dauerhaftigkeit von Betonbefestigungen kaum durch die Klimaverschiebungen beeinflusst wird, zeigen sich bei den untersuchten Asphaltbefestigungen deutliche Abhängigkeiten.
Demnach nimmt die prognostizierte Nutzungsdauer der untersuchten Asphaltbefestigungsvarianten innerhalb des Untersuchungszeitraums deutlich ab. Die Intensität der Nutzungszeitverkürzung ist dabei abhängig von dem Emissionsszenario, den thermophysikalischen Materialeigenschaften und den Bauweisenvarianten (Schichtdicken, Schichtfolgen). Zusätzlich konnte eine regionale Abhängigkeit festgestellt werden, die jedoch je nach Wahl des Emissionsszenarios unterschiedlich stark ausgeprägt ist.
Anhand der umfangreichen Variationen der Randbedingungen konnten entsprechende Anpassungsstrategien detektiert werden. Primär lassen sich demnach die negativen Auswirkungen klimatischer Veränderungen hinsichtlich der Dauerhaftigkeit von Asphaltstraßenbefestigungen durch Anpassungen der Asphaltpaketdicken teilweise kompensieren.
Durch die gezielte thermophysikalische Mischgutoptimierung besteht durchaus ein nicht unerhebliches Potential, den Auswirkungen künftiger klimatischer Veränderungen entgegenzuwirken.
Infolge des sehr geringen Einflusses klimatischer Veränderungen auf die Dauerhaftigkeit von Betonstraßenbefestigungen besteht nach derzeitigem Kenntnisstand keine Notwendigkeit entsprechender Anpassungsstrategien.
Aktualisiert: 2023-01-16
> findR *
BASt Heft 1125: Rechnerische Dimensionierung von Asphaltbefestigungen über ein Finite Elemente Modell – Verbesserung der Sicherheit und Wirtschaftlichkeit
M. Oeser, D. Wang, P. Liu, F. Wellner, U. Reinhardt
100 S., 116 Abb., 57 Tab., ISBN 978-3-95606-278-0, 2017, EUR 18,50
Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wurden zwei FE-Methoden entwickelt: Die semi-analytische Finite-Elemente-Methode SAFEM und die achsensymmetrische Finite-Elemente-Methode AXSFEM.
Die entwickelten FE-Rechenkerne wurden zuerst mit einer Parameterstudie kalibriert und optimiert. Durch eine anschließende Validierung wurden die Fahrbahn-Reaktionen, welche mit den Rechenkern ermittelt wurden, mit den Ergebnissen von kommerziellen Referenzprogrammen (ABAQUS und BISAR) verglichen. Ferner wurde das FE-Programm SAFEM auf die Genauigkeit anhand von experimentellen Ergebnissen aus der Versuchsstrecke der BASt geprüft.
Grundsätzlich lässt sich feststellen, dass die beiden Rechenmodelle bereits bestimmte nutzungsrechtliche Voraussetzungen (wie die Gewährleistung eines hohen Maßes an Genauigkeit der Rechenergebnisse, einer numerisch effizienten Arbeitsweise sowie einer ingenieurgerechten/anwenderfreundlichen Bedienung etc.) erfüllt haben, so dass eine dauerhafte und möglichst kostenneutrale Verwendung als FE-Rechenkern in Dimensionierungsprogrammen für Asphaltbefestigungen gegeben ist.
Weiterer Forschungsbedarf besteht vor allem darin, die bisher nicht ausreichend berücksichtigten, für die Prognose der Restlebensdauer von Asphaltbefestigungen jedoch sehr wichtigen Sachverhalte durch die FE-Methode zu modellieren. Dazu zählt beispielsweise die dynamischen Radlasten, die rheologischen Eigenschaften von Asphalt, Verbesserte Annahmen für den Schichtenverbund etc. Auf diese Weise können die schädigungsrelevanten Beanspruchungszustände wirklichkeitsnah ermittelt werden, die als Eingangsparameter für eine zuverlässige Oberbaubemessung und eine exakte Prognose der Restnutzungsdauer verwendet werden.
As part of this research project two FE methods were developed: the semi-analytical finite element method SAFEM and the axisymmetric finite element method AXSFEM.
The developed FE-computational cores were first calibrated and optimized with a parametric study. The pavement responses which were determined by the computational cores were compared with the results of commercial refer-ence programs (ABAQUS and BISAR) through a subsequent validation. Furthermore, the FE-program SAFEM was verified for accuracy based on experimental results from the test track of the Federal Highway Research Institute (BASt).
Basically it can be said that the two computational cores have already met certain utilization requirements (such as a high level of accuracy of the calculation results, a numerically efficient work function and an engineer-suitable / user-friendly operation, etc.), so that a durable and possible cost-neutral application as the FE-solver in design programme for asphalt pavements is initially achieved.
Further research is needed mainly on the issues which are not satisfied until now in the cores but very important for predicting the remaining service life of asphalt pavements in the FE method. This includes, for example, the dynamic wheel loads, the rheological properties of asphalt and the improvement of assumptions for the bond condition between layers, etc. In this way, the damage-relevant stress conditions can be determined more realistically, which are used as input parameters for a reliable pavement design and an accurate prediction of remaining service life.
Aktualisiert: 2023-01-16
> findR *
BASt 1089
Erarbeitung probabilistischer Verfahrensweisen für die rechnerische Dimensionierung von Fahrbahnbefestigungen mit Asphaltdecken
F. Wellner, S. Kayser, W. Kuhlisch, A. Kiehne
64 S., 75 z.T. farb. Abb., 26 Tab., ISBN 978-3-95606-013-7, 2013, EUR 16,00
Mit den Richtlinien für die rechnerische Dimensionierung des Oberbaus von Verkehrsflächen mit Asphaltdeckschicht (RDO Asphalt 09) ist im Verhältnis zur Dimensionierungsmethodik gemäß den Richtlinien für die Standardisierung des Oberbaues von Verkehrsflächen (RStO 01) ein wesentlicher Schritt hin zu einer zuverlässigeren sowie ökonomisch und ökologisch nachhaltigeren Dimensionierung von Asphaltbefestigungen gemacht worden.
Dem Straßenbauingenieur wird mit den RDO Asphalt 09 eine Verfahrensweise zur Verfügung gestellt, mit der er unterschiedliche Einflussgrößen auf die Belastungen und Beanspruchungen von Asphaltstraßenbefestigungen individuell berücksichtigen und somit die Dicken der einzelnen Konstruktionsschichten in Abhängigkeit der Belastungen und Beanspruchungen dimensionieren kann.
Ziel des Forschungsprojektes war es, die derzeit semi-probabilistische Verfahrensweise zur rechnerischen Dimensionierung von Asphaltbefestigungen in eine rein probabilistische Verfahrensweise zu überführen. Hierzu werden die Eingangsgrößen und Materialkennwerte als Zufallsgrößen behandelt und durch Wahrscheinlichkeitsdichte- bzw. Verteilungsfunktionen modellhaft beschrieben. Überdies wird eine Vorgehensweise zur Klassifikation dieser Zufallsgrößen definiert.
Mit Hilfe der probabilistischen Verfahrensweise ist es darüber hinaus möglich, Ausfallwahrscheinlichkeiten der Befestigung zu berechnen.
Unter der Ausfallwahrscheinlichkeit einer Asphaltstraßenbefestigungen wird im Rahmen dieses FE-Projektes jener Anteil (Flächenanteil) der gesamten Konstruktion verstanden, der nach einer festgelegten Nutzungszeit versagt (ermüdet ist).
Die Ausfallwahrscheinlichkeit stellt im Zuge der rechnerischen Dimensionierung sowie der rechnerischen Prognose von Asphaltbefestigungen eine wesentliche Neuerung dar. Dadurch wird dem Anwender ein Instrument zur Verfügung gestellt, mit dem es möglich ist, individuelle Sicherheitsbedürfnisse zu berücksichtigen.
Dieser „neue“ Parameter führt sowohl zu einer sicherheitskonzeptionellen und somit genaueren Bewertung, als auch zu besser vergleichbaren Dimensionierungsergebnissen. Damit wird gleichzeitig eine objektivere ökonomische Beurteilung der dimensionierten Befestigungen, insbesondere durch die Einbeziehung der Variabilität der Materialeigenschaften (Materialgüte) möglich.
Aktualisiert: 2023-01-16
> findR *
Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Überprüfung der Dimensionierung des frostsicheren Oberbaus nach den RStO auf Grundlage aktueller Klimadaten. Mittels numerischer Simulationsrechnungen werden die Temperaturen in der Fahrbahn und im Untergrund über mehrere aufeinanderfolgende Jahre berechnet und ausgewertet sowie bestehende funktionale Zusammenhänge für die Prognose der Frosteindringung überprüft. Das vorliegende Forschungsvorhaben baut auf dem Forschungsprojekt FE 05.144/2005/DRB "Aktualisierung der Frostdimensionierung im Straßenbau" auf, in welchem die Frostindizes der letzten 50 Jahre statistisch ausgewertet wurden. Auf Basis dieser Daten wurden mögliche auftretende Frosteindringungen einschließlich der daraus resultierenden notwendigen Dicken des frostsicheren Oberbaus berechnet und mit den gemäß den RStO vorgegebenen Dicken des frostsicheren Oberbaus verglichen.
Aktualisiert: 2020-01-13
> findR *
Ziel dieses Forschungsprojektes war die Ermittlung von dimensionierungsrelevanten Eingangsgrößen für Asphaltbefestigungen im Rahmen einer analytischen Dimensionierung. Dabei bildeten die Ergebnisse von Versuchen zur Bestimmung des E-Moduls und des Ermüdungsverhaltens (Spaltzugschwellversuche und Vierpunkt-Biegeprüfungen) die Grundlage für die Untersuchungen. Zu diesem Zweck wurden verschiedene Asphaltkomponenten wie Bindemittel (Normalbitumen und polymermodifiziertes Bitumen (PmB)) und Gestein sowie deren Kombination (Gemischrezepturen) eines Asphalttragschicht (ATS) Gemisches untersucht. Die Ergebnisse der Versuche wurden in eine im Rahmen des Forschungsvorhabens erstellte Materialdatenbank eingegeben. Abschließend sind zur Abschätzung der Auswirkungen der ermittelten Unterschiede auf das Verhalten der Befestigungen Berechungen mit dem Dimensionierungsprogramm PaDesTo durchgeführt
Aktualisiert: 2020-01-13
> findR *
Heft 1066: Optimierung der Affinitätsprüfung – Verbesserung der Präzision der Prüfung zur Bestimmung des Haftverhaltens zwischen groben Gesteinskörnungen und Bitumen
F. Wellner, S. Kayser, L. Marschke, D. Schlesinger, A. Morgenstern, Chr. Schulze
60 S., 61 z.T. farb. Abb., 10 Tab., ISBN 978-3-86918-178-3
2011 e 15,50
Im Rahmen des Rolling-Bottle-Tests kann die Haftung zwischen Bindemittel und Gestein bestimmt werden. Näher beschrieben wird das Prüfverfahren in der DIN EN 12697-11. Wesentlicher Bestandteil des Prüfverfahrens ist die subjektive Abschätzung des Umhüllungsgrades durch den Laboranten mit einer Abstufungsgenauigkeit von 5 %. Dem Verfahren inhärent ist dabei die unterschiedliche subjektive Einschätzung durch den Betrachter. Die sich ergebenden wirtschaftlichen und technischen Konsequenzen aus unterschiedlichen Beurteilungen sind von erheblicher Bedeutung. Daher soll Ziel eines neuen Verfahrens die objektive Beurteilung des Umhüllungsgrades sein. Als Alternative bietet sich hier ein computergestütztes bildanalytisches Auswertverfahren an. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde ein Verfahren entwickelt und anhand 10 unterschiedlicher Gesteinsarten zweier Kornfraktionen angewandt und überprüft.
Aktualisiert: 2023-01-16
> findR *
Im Rahmen des Forschungsprojektes wurden umfangreiche Untersuchungen zur Temperaturproblematik in flexiblen Straßenbefestigungen aus Asphalt durchgeführt. Ziel war neben der Erarbeitung einer für freie Bemessungsverfahren anwendbaren klimaindizierten Straßentemperaturzonenkarte, die Auskunft über Oberflächentem-peraturhäufigkeiten und deren regionale Unterschiede geben soll, auch die Prüfung der bis dato verwendeten 13 Temperaturverläufe.
Aktualisiert: 2023-01-16
> findR *
MEHR ANZEIGEN
Bücher von Wellner, Frohmut
Sie suchen ein Buch oder Publikation vonWellner, Frohmut ? Bei Buch findr finden Sie alle Bücher Wellner, Frohmut.
Entdecken Sie neue Bücher oder Klassiker für Sie selbst oder zum Verschenken. Buch findr hat zahlreiche Bücher
von Wellner, Frohmut im Sortiment. Nehmen Sie sich Zeit zum Stöbern und finden Sie das passende Buch oder die
Publiketion für Ihr Lesevergnügen oder Ihr Interessensgebiet. Stöbern Sie durch unser Angebot und finden Sie aus
unserer großen Auswahl das Buch, das Ihnen zusagt. Bei Buch findr finden Sie Romane, Ratgeber, wissenschaftliche und
populärwissenschaftliche Bücher uvm. Bestellen Sie Ihr Buch zu Ihrem Thema einfach online und lassen Sie es sich
bequem nach Hause schicken. Wir wünschen Ihnen schöne und entspannte Lesemomente mit Ihrem Buch
von Wellner, Frohmut .
Wellner, Frohmut - Große Auswahl an Publikationen bei Buch findr
Bei uns finden Sie Bücher aller beliebter Autoren, Neuerscheinungen, Bestseller genauso wie alte Schätze. Bücher
von Wellner, Frohmut die Ihre Fantasie anregen und Bücher, die Sie weiterbilden und Ihnen wissenschaftliche Fakten
vermitteln. Ganz nach Ihrem Geschmack ist das passende Buch für Sie dabei. Finden Sie eine große Auswahl Bücher
verschiedenster Genres, Verlage, Schlagworte Genre bei Buchfindr:
Unser Repertoire umfasst Bücher von
- Wellnhofer, Angelika
- Wellnhofer, Ernst
- Wellnhofer, Markus
- Wellnhofer, Peter
- Wellnitz, Andrea
- Wellnitz, Britta
- Wellnitz, Claudia
- Wellnitz, Dr. Philippe
- Wellnitz, Dr. Phillippe
- Wellnitz, Felix
Sie haben viele Möglichkeiten bei Buch findr die passenden Bücher für Ihr Lesevergnügen zu entdecken. Nutzen Sie
unsere Suchfunktionen, um zu stöbern und für Sie interessante Bücher in den unterschiedlichen Genres und Kategorien
zu finden. Neben Büchern von Wellner, Frohmut und Büchern aus verschiedenen Kategorien finden Sie schnell und
einfach auch eine Auflistung thematisch passender Publikationen. Probieren Sie es aus, legen Sie jetzt los! Ihrem
Lesevergnügen steht nichts im Wege. Nutzen Sie die Vorteile Ihre Bücher online zu kaufen und bekommen Sie die
bestellten Bücher schnell und bequem zugestellt. Nehmen Sie sich die Zeit, online die Bücher Ihrer Wahl anzulesen,
Buchempfehlungen und Rezensionen zu studieren, Informationen zu Autoren zu lesen. Viel Spaß beim Lesen wünscht Ihnen
das Team von Buchfindr.
