Fatique life prediction of flexible povements under simulated service conditions
Servis koşullarının simülasyonu ile esnek yol kaplamaları için yorulma ömrü tahmini
- Tez No: 35564
- Danışmanlar: PROF. DR. RÜŞTÜ YÜCE
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: esnek kaplamalar, asfalt betonu, tabakalı elastik sistem, esneklik modülü, yorulma ilişkileri, yorulma ömrü, tekerlek yükü yanal dağılımı, kaydırma faktörü, yük eşdeğerlik faktörü, Asfalt, Benzetim, Beton, Bilgisayar yazılımları, Servis sistemleri, Yapısal analiz, Yorulma, flexible pavements, asphalt concrete, layered elastic system, stiffness modulus, fatigue relations, fatigue life, lateral wheel wander, shift factor, load equivalency factor, Asphalt, Simulation, Concrete, Computer softwares, Service systems, Structural analysis, Fatigue
- Yıl: 1994
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
öz SERVİS KOŞULLARININ SİMÜLASYONU İLE ESNEK YOL KAPLAMALARI İÇİN YORULMA ÖMRÜ TAHMİNİ ACAR, Soner Osman Doktora Tezi, İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Rüştü YÜCE Eylül, 1994, 178 sayfa Esnek kaplamaların mekanistik değerlendirilmesinde, bitümlü tabakaların yorulmasına bağlı bozulmalar çoğunlukla yorulma alt sistemi olarak adlandırılan bir çerçeve içinde ele alınmaktadır. Bu tez çalışmasının amacı böyle bir sistem için gerekli olan yapısal analiz ve yorulma ömrü belirlenmesi işlemlerini, beklenen veya gözlenen servis durumları altında gerçekleştirecek bir yazılım geliştirmektir. Bu amaçla ilk aşamada literatüre bağlı olarak asfalt betonunun yorulmasıyla ilgili güncel bilgiler gözden geçirilmiştir. Çok tabakalı elastik sistemin yapısal analiz için kullanılması ve yorulma ömrünün üst üste eklenen hasar hipotezi (Miner hipotezi) ile tahmin edilmesi incelenmiştir. Basitleştirilmiş modellerin zayıf tarafları belirlenmiş ve trafik yükü, çevre faktörleri ve malzeme davranışlarının karmaşık etkileşimini temsil eden yeni bir yöntem önerilmiştir. Hesaplama yöntemlerinin geliştirilmesinde, asfalt betonu esnekliğinin sıcaklığa bağlı değişimi, granüler ve ince daneli malzemelerin gerilmelere bağlı davranışları, ve tekerlek yüklerinin yanal dağılımı göz önüne alınmıştır. Yapısal analiz ve yorulma ömrü belirlenmesi için gerekli hesaplamaları yapmak üzere FORTRAN proglamlama dili ile SAFP ve PFAS bilgisayar programları hazırlanmıştır. Sistemin pratikte kullanımı; ilk önce servise açık bir yol kaplamasına (Morro Bay) vesonra bir grup gelişi güzel seçilmiş kaplama kesitlerine uygulanarak gösterilmiştir. Asfalt betonu için trafik ağırlıklı ortalama esneklik modülü kullanılmasının ve tekerlek yüklerinin yanal dağılımlarının etkileri incelenmiştir. Laboratuvarda belirlenen yorulma ilişkilerine tatbik olunan kaydırma faktörlerinin önemli bir kısmının tekerlek yüklerinin yanal dağılımı sebebiyle azalan etkileri ile izah edilebileceği gösterilmiştir. Morro Bay kaplaması için tekerlek yüklerinin yanal dağılımı göz önüne alındığında tahmin edilen hasar, tekerlek yükü yanal dağılımının göz önüne alınmadığı durumun sonucuna göre %65 kadar azalmıştır. Diğer taraftan trafik ağırlıklı ortalama esneklik modülü yerine, esneklik modülünün saatlik değerlerinin direkt kullanılması tahmin edilen hasarın %23 kadar artmasına neden olmuştur. Tekerlek basıncı ve dingil tipinin etkileri seçilen bir kaplama kesiti için incelenmiştir. Teorik yük eşdeğerlik faktörleri hesaplanmış ve AASHTO eşdeğerlik factörleri ile kıyaslanmıştır. Yorulma ilişkilerinden bağımsız yük eşdeğerlik faktörleri hesaplamak amacıyla etkili birim deformasyon oranı (ESR) tanımlanmıştır.
Özet (Çeviri)
In mechanistic evaluation of flexible pavements, the distress due to fatigue of bituminous layers is mostly considered separately within a framework called as fatigue subsystem. The objective of this thesis work is to develop a software to perform necessary operations within such a system, the structural analysis and fatigue life estimation, for better evaluation of fatigue distress under the expected or monitored service conditions. For this purpose, current knowledge on the fatigue of asphalt concrete is reviewed based on the literature. The use of multi-layered elastic system for structural analysis and the fatigue life prediction by cumulative damage hypothesis (Miner's hypothesis) are investigated. The weaknesses of the simplified models are determined and a new analysis method is suggested which simulates the complex interaction of traffic loading, environmental factors and the material behavior. In developing the computational procedures, the stiffness variation of asphalt concrete with temperature, stress dependent behavior of granular and fine grained materials, and the lateral distribution of wheel loading are considered. The uicomputer programs SAFP and PFAS are prepared in FORTRAN programming language to carry out the computations for structural analysis and fatigue life determination respectively. The use of the system in practice is demonstrated, first by applying to the pavement of an in-service road (Morro Bay), and then to a set of randomly choosen pavement sections. The effects of the use of traffic weighted mean stiffness for asphalt concrete and the lateral wheel wander are investigated. It is evidenced that a considerable part of the shift factors applied to laboratory determined fatigue relations can be explained by the decreased effect of wheel loads due lateral distribution of them. For Morro Bay pavement when lateral wheel wander is considered, estimated damage is decreased about 65% compared with the results of no lateral wheel wander case. On the other hand direct incorporation of hourly stiffness values of asphalt concrete instead of traffic weighted mean stiffness cause about 23% increase in estimated damage. The effect of tire pressure and the axle configuration is examined for a selected pavement section. The theoretical equivalency factors are calculated and compared with AASHTO equivalency factors. Effective strain ratio (ESR) is defined to compute load equivalency factors independent of fatigue relations.
Benzer Tezler
- Energy approach for fatique analysis of flexible pavements
Esnek kaplamaların yorulma analizinde enerji yaklaşımı
SERKAN GAZEL
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. S. OSMAN ACAR
- Rüzgar enerjisi dönüşüm sistemlerinin aerodinamik kapsamı ve güç belirlenmesi analizlerinde potansiyel akım yöntemleri
Aerodynamic aspects of wind energy conversion systems and potential flow methods in performance prediction analysis
ALİ ALPER AKYÜZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. M. ADİL YÜKSELEN
- Mevcut çelik demiryolu köprülerinde yorulma ömrü tayini
Fatique life prediction for existing railway bridges
HÜDAİ KAYA
- Electron emission studies for fatique life prediction
Metal yorgunluğunun belirlenmesi için exoelektron yayınımı çalışması
EMRE AKIN
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPAY ANKARA
- Sonlu eleman simülasyonu ile ekstrüzyon kalıplarının ömür tahmini
Life prediction of extrusion dies by the finite element simulation
AHMET SONSÖZ
Doktora
Türkçe
1994
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. A. ERMAN TEKKAYA