авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:   || 2 |

Теоретические и методологические основы оценки остаточного усталостного ресурса асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

УГЛОВА Евгения Владимировна ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОЦЕНКИ ОСТАТОЧНОГО УСТАЛОСТНОГО РЕСУРСА АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ 05.23.11 – Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Волгоград 2009

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Ростовском государственном строительном университете Научный консультант доктор технических наук, профессор Илиополов Сергей Константинович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Носов Владимир Петрович, (Московский автомобильно-дорожный институт (государственный технический университет)) доктор технических наук, профессор Столяров Виктор Васильевич (Саратовский государственный технический университет) доктор технических наук, профессор Подольский Владислав Петрович (Воронежский государственный архитектурно-строительный университет) Ведущая организация Северо-Кавказский филиал ОАО «ГИПРОДОРНИИ» «СЕВКАВГИПРОДОРНИИ»

Защита состоится 24 декабря 2009 г. в 10-00 ч. в ауд. Б-203 на заседании диссертационного совета Д 212.026.04 при ГОУ ВПО Волгоградском государ ственном архитектурно-строительном университете по адресу: 400074, г.Волгоград, ул. Академическая,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВолгГАСУ

Автореферат разослан _ _ 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, профессор Акчурин Т.К

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Одной из важнейших проблем дорожной от расли Российской Федерации является повышение эксплуатационных качеств автомобильных дорог и увеличение их срока службы. Экспертные оценки спе циалистов показывают, что в настоящее время нормам соответствуют лишь процентов федеральных и 24 процента региональных дорог. Более того, дорож ная сеть, построенная в 1960-1970-х годах, продолжает разрушаться, а общие экономические потери, вызванные плохим состоянием дорожных покрытий, составляют около 6 процентов ВВП. Большая протяженность сети автомобиль ных дорог исчерпала нормативный срок эксплуатации. Однако их срок службы может быть существенно продлен с использованием различных технологий, выбор и обоснование которых должны базироваться на результатах детальных обследований состояния дорожных конструкций и прогнозировании развития различных видов разрушений.

Для разработки экономически рациональной стратегии сохранности, со держания и ремонта дорог необходима оценка их остаточного ресурса на теку щем этапе эксплуатации. Эффективность любой системы управления состояни ем дорог определяется достоверностью прогнозирования изменений состояния и процесса разрушения дорожных одежд. Неадекватность моделей и расчетных формул, заложенных в системе управления, реальным процессам, происходя щим в ходе эксплуатации, может привести к принятию неверных технических решений и к значительному снижению практической значимости разработан ных стратегий сохранности дорог. Именно поэтому совершенствование мето дов оценки остаточного усталостного ресурса асфальтобетонных покрытий яв ляется актуальной задачей дорожной отрасли.

Диссертационная работа выполнена в рамках подпрограммы «Автомо бильные дороги» федеральной целевой программы «Модернизация транспорт ной системы России (2002 – 2010 гг.)» ( № г.к. ПО-12/429-1 (2004), № г.к ПО 12/483-1 (2004), № г.к. ПО-12/108 (2007), № г.к. ОПО-12/109 (2007), № г.к. ОПО 47/435 (2008), № г.к. ОПО 47/67 (2008)).

Асфальтобетонные покрытия в течение всего срока службы работают в ус ловиях циклического нагружения транспортной нагрузки при заданном клима тическом воздействии. Данная работа посвящена вопросам усталостного раз рушения асфальтобетонных покрытий в современных условиях динамического воздействия интенсивного скоростного транспортного потока, так как, согласно проведенным исследованиям, одной из основных причин снижения прочности нежестких дорожных конструкций является усталостное растрескивание моно литных слоев.

Для оценки усталостных разрушений асфальтобетонных покрытий в про цессе эксплуатации используется один из подходов теории надежности - теория суммирования повреждений. Однако, известные в настоящее время методы расчета накопления усталостных разрушений асфальтобетонных покрытий предназначены для использования на стадии проектирования, когда предпола гается сохранение заданных закономерностей изменения расчетных параметров функционирования системы «транспортный поток - дорожная конструкция» (интенсивности и состава движения, расчетных параметров конструктивных слоев, коэффициента динамичности) в течение срока службы.

Многолетние наблюдения показывают, что эксплуатационные параметры функционирования системы «транспортный поток - дорожная конструкция» могут существенно отличаться от расчетных, что связано с различными причи нами: локальными нарушениями технологических режимов на стадии строи тельства;

увеличением транспортных нагрузок по сравнению с расчетным зна чением;

высоким уровнем динамических нагрузок вследствие необеспеченной ровности дорожного покрытия и др. Таким образом, остаточный ресурс дорож ных конструкций существенно зависит от эксплуатационного состояния их элементов и реальных режимов нагружения.

Сложность оценки остаточного усталостного ресурса эксплуатируемых ас фальтобетонных покрытий связана, в первую очередь, с определением реально го состояния элементов дорожных конструкций и расчетных параметров конст руктивных слоев на текущем этапе эксплуатации, а во-вторых, с необходимо стью учета динамического воздействия транспортных средств на асфальтобе тонные покрытия вследствие их существенного различия по показателю ровно сти.



Последние достижения фундаментальных наук в области механики дефор мируемого твердого тела, появление новой измерительной аппаратуры, значи тельно возросшие возможности современной вычислительной техники позво лили реализовать комплексный подход к решению указанной проблемы, осно ванный на совместном использовании теоретических и экспериментальных (в натурных условиях на текущем этапе эксплуатации) методов исследования на пряженно-деформированного состояния (НДС) нежестких дорожных конструк ций с последующим моделированием накопления усталостных повреждений асфальтобетонных покрытий с учетом реальных режимов нагружения.

Целью исследований является разработка теоретических основ и метода расчета накопления усталостных повреждений асфальтобетонных покрытий на текущем этапе эксплуатации с учетом реальных режимов нагружения для оцен ки их остаточного ресурса.

Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи:

1. Разработать принципы и основные положения оценки остаточного ус талостного ресурса эксплуатируемых асфальтобетонных покрытий.

2. Усовершенствовать механико-математические модели различных уровней для описания характеристик динамического НДС дорожных конструк ций, проверить их адекватность и провести обширный численный эксперимент, включающий сопоставительный анализ НДС конструкций при изменении па раметров функционирования системы «транспортный поток – дорожная конст рукций» в процессе эксплуатации.

3. Разработать теоретические основы и метод определения расчетных параметров элементов дорожной конструкции на текущем этапе эксплуатации с использованием решения обратной задачи.

4. Развить теоретические основы и разработать методику расчета дина мических нагрузок от транспортного потока с учетом скоростных режимов их движения и ровности дорожного покрытия.

5. Разработать теоретико-экспериментальный метод оценки остаточного усталостного ресурса эксплуатируемых асфальтобетонных покрытий. Разрабо тать математическую модель накопления усталостных повреждений асфальто бетонных покрытий с учетом реальных режимов нагружения.

6. Провести апробирование разработанных моделей и методик посредст вом имитационных вычислительных и натурных экспериментов.

Объектом исследования являются эксплуатируемые асфальтобетонные покрытия.

Предметом исследований является совокупность теоретических, методо логических и практических аспектов оценки остаточного усталостного ресурса эксплуатируемых асфальтобетонных покрытий.

Методологической базой исследований является системный подход, включающий комплексное использование теоретических и экспериментальных средств и методов. Исходные положения теоретической части работы базиру ются на результатах фундаментальных исследований в области аналитических и численных методов механики деформируемого твердого тела. Эксперимен тальные средства и методы основаны на использовании современной аппара турной базы и математических методах обработки оцифрованных данных на ПЭВМ.

Научная новизна состоит в создании и реализации принципиально нового комплексного подхода к оценке остаточного усталостного ресурса эксплуати руемых асфальтобетонных покрытий, основанного на применении теоретиче ских методов моделирования накопления усталостных повреждений асфальто бетонных покрытий с учетом реального состояния элементов дорожной конст рукции и динамического характера их нагружения, выявленных эксперимен тально на текущем этапе эксплуатации.

Новые научные результаты состоят в следующем:

- развиты теоретические основы моделирования динамического НДС до рожных конструкций и проведена проверка адекватности предложенных меха нико-математических моделей сопоставлением с результатами натурных экспе риментов;

- установлены количественные и качественные оценки изменения характе ристик динамического НДС дорожных конструкций в процессе эксплуатации с выявлением основных факторов, обуславливающих ускоренное накопление ус талостных повреждений асфальтобетонных покрытий;

- выявлена связь характеристик динамического деформирования поверхно сти дорожной конструкции с состоянием ее элементов;

- разработан экспериментальный метод определения чаши максимальных прогибов дорожной конструкции при ударном нагружении с использованием виброизмерительного комплекса;

- разработан и реализован метод обратного расчета механических парамет ров элементов дорожной конструкции на основе чаши максимальных динами ческих прогибов, построенной по данным натурного эксперимента;

- разработана методика расчета динамических нагрузок от транспортного потока с учетом скоростных режимов их движения и ровности дорожного по крытия. Созданы алгоритм и прикладные программы, реализующие его на ПЭВМ;

- предложен показатель динамического воздействия транспортных средств - максимальный вероятностный коэффициент динамичности, позволяющий при расчете остаточного усталостного ресурса асфальтобетонных покрытий учитывать пространственную повторяемость динамических нагрузок;

- разработана модель накопления усталостных повреждений асфальтобе тонных покрытий с учетом реальных режимов нагружения в процессе эксплуа тации, позволяющая оценивать их остаточный ресурс. Созданы алгоритм и прикладные программы, реализующие его на ПЭВМ.

Достоверность теоретических решений определяется математической строгостью и обоснованностью применения методов теории упругости, исполь зованием подходов теории надежности при разработке математических моде лей, а также сопоставлением расчетных характеристик с экспериментальными данными, полученными в натурных условиях, в том числе на опытных участках эксплуатируемых автомобильных дорог.

Практическая ценность результатов исследований состоит в решении важной народно-хозяйственной проблемы увеличения сроков службы асфаль тобетонных покрытий. Разработанные теоретические и методологические осно вы оценки остаточного усталостного ресурса асфальтобетонных покрытий по зволяют выполнять моделирование накопления усталостных повреждений при различных параметрах функционирования системы «дорожная конструкция – грунт» и проводить имитационные эксперименты для решения практических задач проектирования нежестких дорожных конструкций, оценки эффективно сти различных видов ремонтных работ, продления жизненного цикла асфальто бетонных покрытий.

Реализация результатов работы. Результаты исследований использова лись при проведении работ по темам НИОКР Росавтодора в 2003 – 2008 гг. Раз работанные методики были реализованы при разработке проектов «Капиталь ный ремонт на участке автомагистрали М-4 «Дон» км 1051 – 1055», «Реконст рукция участка автомагистрали М-4 «Дон» км 777 – 801» и др. Результаты ис следований поэтапно внедряются для практического использования при реше нии инженерно-технических задач и в учебном процессе при подготовке спе циалистов.

Автор защищает:

- результаты теоретических и экспериментальных исследований законо мерностей изменения характеристик деформирования дорожных конструкций в процессе эксплуатации;

- комплексный подход к оценке остаточного усталостного ресурса асфаль тобетонных покрытий на текущем этапе эксплуатации с учетом реальных ре жимов нагружения;

- метод определения механических параметров элементов дорожной конст рукции на стадии эксплуатации с использованием решения обратной задачи;

- выбор параметров для оценки динамического воздействия транспортных средств на стадии эксплуатации;

- модель накопления усталостных повреждений асфальтобетонных покры тий с учетом реальных режимов нагружения;

- теоретико-экспериментальный метод оценки остаточного усталостного ресурса эксплуатируемых асфальтобетонных покрытий.

Личный вклад в решение проблемы заключается в формулировании об щей идеи, цели работы, выполнении теоретической и значительной части экс периментальных исследований, обобщения результатов, участии в строительст ве опытных участков, их обследовании;

разработке и внедрении практических рекомендаций.

Апробация работы. Основные положения работы и практические резуль таты представлялись и докладывались на международных, всероссийских и ре гиональных научно-практических конференциях, в том числе: Всероссийских НТК в г. Суздаль (1992, 1994, 1996), г. Санкт-Петербурге (1992), г. Владимире (1993, 1995), г. Липецке (1995), г. Сочи (2000), международной НТК «Совер шенствование транспортно-эксплутационных качеств автодорог» г. Минск (1996), научно-технических конференциях ПГАСА (1997), РГСУ (1988-2008), КубГТУ (1999, 2002), Дальневосточного Автодорожного института (2003, 2004), международных научно-практических конференциях: «Современные проблемы дорожно-транспортного комплекса» г.Ростов-на-Дону (1998), «Ре конструкция транспортных сооружений» г. Архангельск (1999), «Автомобиль ные дороги Сибири» г. Омск (1998), «Современные проблемы транспортного строительства» г. Омск (2000), «Пути совершенствования системы управления, финансирования и нормативно-технической базы дорожной отрасли» г. Астана Алматы (2004), X международной конференции «Прочные и безопасные до рожные покрытия» Польша, г. Кельце (2004), «Современные технологии и ма териалы в дорожном хозяйстве» г. Харьков (2006), «Дороги и мосты» г. Киев (2006), на научной сессии Ассоциации исследователей асфальтобетона (МАДИ, 2004), на 3-й и 4-й международных специализированных выставках-форумах «Дороги Дона» г. Ростов-на-Дону (2007, 2008).

Публикации. По теме диссертации автором опубликовано 54 научных ра боты, в том числе: 14 работ в периодических изданиях, включенных в перечень ВАК;

2 монографии;

1 учебное пособие. Получено 17 патентов на изобретение.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, глав, заключения, библиографии и приложений. Общий объем диссертации со ставляет 371 стр., 131 рисунков, 28 таблиц, библиография - 238 наименований.

Автор выражает благодарность д. ф-м. н., профессору М.Г. Селезневу за ценные советы и помощь в работе.

Во введении обоснована актуальность темы, поставлена цель и сформули рованы задачи диссертационного исследования, показаны научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе выполнен обзор и анализ известных подходов к прогнози рованию эксплуатационного состояния нежестких дорожных одежд и асфаль тобетонных покрытий, обоснована эффективность применения математическо го моделирования для расчета накопления усталостных повреждений асфальто бетонных покрытий, определены основные принципы оценки остаточного ус талостного ресурса эксплуатируемых асфальтобетонных покрытий.

Анализ исследований А.О. Салля, Б.С. Радовского, А.В. Руденского, Г.С.

Бахрах, В.А. Золотарева, Л.А. Горелышевой и др. показал, что разрушение ас фальтобетона при многократном циклическом нагружении обусловлено про цессами усталости, т.е. образованием и накоплением микродефектов с после дующим образованием макродефектов. Учитывая, что накопление усталостных повреждений асфальтобетонных покрытий в различные периоды эксплуатации вследствие сезонных колебаний климатических факторов, изменения характе ристик транспортного потока протекает неравномерно, для объективной коли чественной оценки усталостных разрушений необходимо выполнять последо вательное суммирование повреждений, образующихся в слоях покрытия при заданных климатических условиях и реальных транспортных нагрузках в тече ние всего срока службы.

Одним из основных факторов, обуславливающих интенсивность усталост ных разрушений, являются растягивающие напряжения, возникающие в покры тии при проезде транспортных средств. Расчет растягивающих напряжений вы полняется на основе анализа динамического напряженно-деформированного состояния дорожных конструкций.

Многолетние наблюдения изменения состояния дорожных конструкций в процессе эксплуатации показали, что:

- величина растягивающих напряжений в асфальтобетонном покрытии на любом этапе эксплуатации существенно зависит от механических параметров элементов дорожной конструкции;

- усталостное разрушение асфальтобетонных покрытий, достаточно чувст вительное к пиковым динамическим нагрузкам, в первую очередь происходит в локализованных областях, где динамические нагрузки при проезде каждого транспортного средства наиболее высоки;

- большинство моделей прогнозирования разрушений асфальтобетонных покрытий используют расчетные проектные параметры функционирования системы «транспортный поток - дорожная конструкция», что не позволяет про водить оценку остаточного усталостного ресурса эксплуатируемых асфальтобе тонных покрытий в условиях изменившихся режимов нагружения.

Поэтому основными требованиями при разработке нового подхода к оцен ке остаточного усталостного ресурса эксплуатируемых асфальтобетонных по крытий являются необходимость учета состояния элементов дорожной конст рукции на текущем этапе эксплуатации, а также особенностей реального на гружения асфальтобетонных покрытий, связанных с динамическим воздействи ем транспортных средств, обусловленного неровностями дорожных покрытий.

Схема оценки остаточного усталостного ресурса эксплуатируемых асфальтобе тонных покрытий представлена на рисунке 1.

Механические Геометрические размеры параметры элементов элементов дорожной Транспортная нагрузка дорожной конструкции конструкции Vk, Qk дин h j,B j Ej, Vk, Nk, S n, j i Модель Оценка Определение механических динамического динамического параметров напряженно- воздействия элементов деформируемого транспортных дорожной состояния дорожной средств на конструкции на конструкции стадии стадии эксплуатации эксплуатации Модель накопления усталостных повреждений асфальтобетонных покрытий Остаточный ресурс асфальтобетонных покрытий Рисунок 1 – Схема оценки остаточного усталостного ресурса эксплуатируемых асфальтобетонных покрытий Входными параметрами модели напряженно-деформированного состояния дорожных конструкций являются геометрические размеры и механические па раметры ее элементов, характеристики транспортной нагрузки. Геометрические размеры элементов конструкции дорожной одежды в процессе эксплуатации практически не меняются, что позволяет использовать паспортные данные ав томобильной дороги или проектную документацию.





Проблема определения механических параметров элементов дорожной конструкции на текущем этапе эксплуатации относится к числу важнейших в дорожной отрасли. Для ее решения необходимо использовать инструменталь ные неразрушающие методы контроля. В настоящей работе предлагается экс периментально-теоретический метод, позволяющий по характеристикам де формирования системы при ударном воздействии, полученным в ходе натурно го эксперимента, на основе решения обратной задачи определить механические параметры элементов системы.

Для адекватного описания динамического воздействия транспортного по тока на дорожную конструкцию следует рассмотреть вопросы оценки динами ческого воздействия транспортных средств с учетом ровности дорожного по крытия. Расчет динамических нагрузок при движении автомобиля по покры тию, имеющему неровности, выполняется на основе модели взаимодействия «автомобиль – дорожное покрытие». Входными параметрами являются харак теристики автомобилей, скорость движения (Vk) и ровность дорожного покры тия (Sn), выходными параметрами – характеристики динамического воздейст вия транспортных средств при движении автомобилей по заданному участку автомобильной дороги.

Суммарное воздействие транспортного потока на систему «дорожная кон струкция – грунт» в различные периоды года рассчитывается с учетом данных интенсивности движения, состава транспортного потока (Nk), характеристик динамического воздействия транспортных средств. При оценке динамического воздействия транспортного потока необходимо учитывать "пространственную повторяемость" динамических нагрузок от движущихся по участку автомо бильной дороги транспортных средств и ее влияние на накопление усталостных повреждений дорожного покрытия.

На основе расчетных данных, полученных при моделировании динамического напряженно-деформированного состояния дорожной конструкции, выполняется рас чет доли усталостных разрушений асфальтобетонных покрытий, накопленных за пе риод эксплуатации, и расчет остаточного ресурса асфальтобетонных покрытий по критерию усталостного разрушения.

Во второй главе обсуждены вопросы разработки механико математических моделей напряженно-деформированного состояния дорожных конструкций и исследованы основные закономерности динамического дефор мирования ее элементов. Приведены результаты численного эксперимента ана лиза НДС нежестких дорожных конструкций. Исследовано влияние сезонности климатических факторов на максимальные растягивающие напряжения в ас фальтобетонном покрытии, влияние изменения механических параметров эле ментов системы, происходящих в процессе эксплуатации, на деформирование дорожного покрытия, а также выявлены особенности нагружения дорожных конструкций при воздействии многоосных транспортных средств.

Большой вклад в развитие теории расчета нежестких дорожных одежд вне сли О.Я.Шехтер, М.Б.Корсунский, Д.Бурмистр, Б.И.Коган, Н.Н. Иванов, Б.С.Радовский, А.В. Смирнов, Б.Б. Телтаев, С.К. Илиополов и др.

Для расчета характеристик динамического НДС дорожных конструкций, учитывая кратковременность реальных процессов деформирования, в качестве определяющих соотношений в данной работе использованы уравнения динами ческой теории упругости с учетом вязкости. Предложены два подхода к моде лированию системы. Один основан на точном учете скорости движения транс портных средств и реального строения элементов дорожной конструкции, вто рой основан на использовании МКЭ – моделирования, как для трехмерной по становки задачи, так и для разработки и реализации упрощенных моделей ре шения частных задач.

Модель дорожной конструкции включает пакет слоев ограниченной шири ны (покрытие и основание), грунт земляного полотна и подстилающий грунто вый массив (слоистое полупространство). Дорожные конструкции относятся к сложным многопараметричным динамическим системам. Часть параметров системы слабо изменяется в процессе эксплуатации (геометрические размеры:

толщина – hj, ширина – Bj ;

механические параметры элементов системы: плот ность - j, коэффициент Пуассона - j ), другие (динамический модуль упруго сти элементов системы - Ejдин ) достаточно сильно изменяются не только в про цессе эксплуатации, но и в сезонные периоды. Изменение напряженно деформированного состояния дорожной конструкции обусловлено эксплуата ционным состоянием ее элементов, количественными и качественными харак теристиками транспортной нагрузки.

Материал в пределах j -ого элемента системы (нумерация сверху вниз) описывается плотностью j и параметрами Ламе j, j. Динамическое дефор мирование среды описывается динамическими уравнениями теории упругости в перемещениях – уравнениями Ламе. Учет вязкости приводит к возмущению инерционных членов уравнения (правой части):

( j ) 2 u ( j )x u (x j ) + ( j + j ) (j) = j j u t 2 + b t x (1) x ( j ) 2 u ( j)y u (y j ) j u y + ( j + j ) ( j) = j t 2 + b t y 2 u ( j )z ( j ) u z j ) ( ( ) = j ( j) j u z + j + j +b t 2 z t u (x j ),u (y j ),u (z j ) - компоненты вектора смещения точки j - го слоя;

где - оператор Лапласа в декартовой системе координат, ( j) u ( j ) x u y u z j ) ( ( j) = + + z, x y b – частотно-зависимый коэффициент вязкости.

Переходя в частотную область применением преобразования Фурье по времени к уравнениям движения и выразив параметры Ламе через E() и пра вую часть преобразуем к виду:

2 2 j (1 v j 2 ) u x j ) e i t ( (2) E j () где E()- динамический модуль упругости, – коэффициент Пуассона.

Требуемый большой объем расчетов характеристик напряженно деформированного состояния дорожных конструкций, выполняемых в ходе прогнозирования накопления усталостных повреждений, определил необходи мость разработки упрощенных моделей, позволяющих с приемлемой для прак тический целей точностью и в реальном масштабе времени получать числен ный результат.

Наличие хорошо отработанных алгоритмов и программных средств, осно ванных на использовании МКЭ, определяет его эффективность при разработке механико-математических моделей исследуемой системы. Рассмотрены три ти па МКЭ моделей:

- плоская модель (отражает строение поперечного или продольного сече ния системы);

- симметричная модель (используется при моделировании неподвижной нагрузки и учитывает оси симметрии системы);

- пространственная модель (практическая реализация последней требует достаточно больших ресурсов используемой вычислительной техники).

В качестве примера приведена структура представительского объема, его разбиения на конечные элементы и демпфирующие пояса пространственной МКЭ модели (рисунок 2).

x z y Рисунок 2 - Структура пространственной модели с разбиением на конечные элементы Важным фактором получения корректного результата при моделировании НДС системы является задание нагрузок, максимально точно описывающих динамическое воздействие. При исследовании напряженно-деформированного состояния дорожных конструкций проезд автомобиля моделируется в виде не стационарно изменяющего во времени воздействия, приложенного на поверх ность дорожной конструкции в месте контакта колеса каждой оси автомобиля, длительность которого определена в соответствие со скоростью движения. Для уточнения длительности импульса нагружения асфальтобетонного покрытия проведен сопоставительный анализ характеристик деформирования дорожных конструкций, полученных в ходе экспериментальных замеров на стационарных пунктах наблюдения и при расчете по модели. Установлена длительность им пульса нагружения от проезда оси грузового автомобиля, движущегося со ско ростью 40 – 160 км/ч (от 130 мсек до 30 мсек).

Особое внимание при моделировании динамического напряженно деформированного состояния дорожных конструкций уделено корректному на значению динамических модулей упругости асфальтобетона. Учитывая, что динамический модуль упругости асфальтобетона является функцией темпера туры и скорости нагружения, использован принцип температурно-временной аналогии, возможность применения которого к асфальтобетону доказана рядом исследователей (В.А. Золотаревым, Л.С. Губач, В.В.Мозговым и др.).

Разработанная модель позволяет провести расчет амплитудно-временных и амплитудно-частотных характеристик перемещений, скоростей и ускорений для любой точки системы, а также всех компонент напряжений (рис. 3, 4).

Рисунок 3 – Диаграммы вертикальных перемещений в поперечном сечении дорожной конструкции в различные периоды времени при проходе оси автомобиля (скорость движения 80 км/ч) Рисунок 4 – Диаграммы напряжений x в поперечном сечении дорожной конструкции в различные периоды времени при проходе оси автомобиля (скорость движения 80 км/ч) В ходе численного эксперимента исследованы особенности деформирова ния нежестких дорожных конструкций с различной толщиной конструктивных слоев: тип 1 - дорожная конструкция усиленной прочности (с толщиной ас фальтобетонных слоев более 18 см), тип 2 - дорожная конструкция «средней» прочности (с толщиной асфальтобетонных слоев 12-18 см), тип 3 – дорожная конструкция «низкой» прочности (с толщиной асфальтобетонных слоев менее 12 см). Полученные в ходе расчетов чаши максимальных динамических проги бов поверхности и горизонтальных сечений дорожной конструкции (рисунок 5) позволили оценить вклад деформирования конструктивных элементов в пол ную деформацию поверхности конструкции.

Выявлены основные физические закономерности совместного деформи рования слоев дорожной конструкции:

- общий прогиб поверхности дорожной конструкции uz складывается из суммы вертикально ориентированной деформации ее слоев uzj :

n u x = u xj (3) j = - каждый конструктивный слой под действием нагрузки имеет изгибную u xj ) и толщинную деформации u xj ) ;

(u (T - при малой толщине асфальтобетонного слоя его толщинная деформация мала по сравнению с изгибной u xj ) u xj ) ;

(u (T - с увеличением толщины слоя асфальтобетона его изгибная жесткость возрастает, что приводит к снижению доли изгибного деформирования в общей величине прогиба поверхности дорожной конструкции.

Динамический прогиб, м -0. -0. -0. -0. -0. 0. 2.5 1.25 0.75 0.5 0.25 0 0.25 0.75 1.25 2. Расстояние, м Рисунок 5 – Чаша максимальных динамических прогибов дорожной конструкции по горизонтальным сечениям для конструкции № при действии нагрузки от колеса автомобиля 1 - на границе основание–грунт земляного полотна;

2 - на границе покрытие–основание;

3 - на поверхности покрытия;

В дорожной конструкции «низкой» прочности (Конструкция №3) грунт земляного полотна вносит значительный вклад в общий прогиб поверхности – более 50%. В асфальтобетонном покрытии доля толщинных деформаций мала (4% от общей величины прогиба поверхности дорожной конструкции), при этом величина изгибной деформации в 2 – 2,5 раза выше, чем в более прочных конструкциях, что обуславливает возникновение значительных растягивающих напряжений на нижней грани покрытия. С увеличением капитальности дорож ной конструкции и толщины асфальтобетонного покрытия доля деформаций в грунте земляного полотна снижается (до 30 %), при этом существенно возрас тает доля толщинных деформаций в дорожном покрытии.

Получены зависимости растягивающих напряжений вдоль нижней грани цы асфальтобетонного покрытия от модуля упругости асфальтобетона и его толщины. Анализ зависимостей показывает, что увеличение толщины покрытия от 10 см до 20 см в 2,3 – 2,6 раза снижает величину растягивающих напряже ний. Дальнейшее увеличение толщины асфальтобетонного покрытия от 20 см до 30 см оказывает значительно меньшее влияние на величину растягивающих напряжений, при этом увеличивается доля толщинных деформаций. Таким об разом, в современных условиях интенсивного движения для повышения уста лостной долговечности асфальтобетонных покрытий на автомобильных доро гах I - III категории минимальная рекомендуемая толщина асфальтобетонных слоев составляет 20 - 25 см.

Выполнен анализ влияния сезонности климатических факторов на макси мальные растягивающие напряжения в асфальтобетонном покрытии (рисунок 6). Учитывая, что величина максимальных растягивающих напряжений меняет ся в течение года, для получения объективной информации об усталостной дол говечности асфальтобетонных покрытий расчет накопления усталостных по вреждений следует проводить в течение всего периода эксплуатации (а не толь ко в расчетный период) с учетом сезонных изменений климатических условий.

0. растягивающие напряжения, МПа 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. -0. 2.5 1.25 0.75 0.5 0.25 0 0.25 0.5 0.75 1.25 2. расстояние, м Рисунок 6 – Эпюры напряжений вдоль нижней границы покрытия в различные периоды года (II дорожно-климатическая зона) 1 – зима, 2 – весна, 3 – осень, 4 - лето Максимальные растягивающие напряжения вдоль нижней границы покры тия наблюдаются под нагрузкой. Следует отметить быстрое затухание растяги вающих напряжений на удалении от места приложения нагрузки. На расстоя нии 0,25 м от центра приложения нагрузки растягивающие напряжения перехо дят в сжимающие. При этом величина растягивающих напряжений вдоль ниж ней границы покрытия существенно больше (в 10 – 15 раз) растягивающих на пряжений вблизи поверхности покрытия. В дальнейшем в работе при расчете усталостного разрушения асфальтобетонных покрытий будут учитываться мак симальные растягивающие напряжения вдоль нижней границы покрытия, обу славливающие восходящее трещинообразование в асфальтобетонных покрыти ях.

При оценке воздействия многоосных транспортных средств используется принцип суперпозиции. В ходе расчетов получают эпюру вертикальных пере мещений на поверхности дорожной конструкции при проезде транспортного средства с близкорасположенными осями (менее 2,5 м) (рис. 7).

-0. Вертикальные перемещения, м -0. -0. -0.000167 -0. -0. -0. -0. 2.75 2.5 2.25 2 1.75 1.5 1.25 1 0.75 0.5 0.25 0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5 1.75 2 2.25 2.5 2. Расстояние, м суперпозиция Рисунок 7 – Эпюра вертикальных перемещений дорожной конструкции при проезде 3-осного полуприцепа Результаты многолетних экспериментальных наблюдений на стационар ных пунктах автомобильных дорог, оборудованных современной измеритель ной аппаратурой для исследования динамического НДС дорожных конструк ций, подтверждают адекватность разработанных моделей и выявленных в ходе численного эксперимента закономерностей деформирования нежестких дорож ных конструкций.

Исследование влияния механических параметров элементов дорожной конструкции, меняющихся в процессе эксплуатации, на величину максималь ных растягивающих напряжений показало значительный рост растягивающих напряжений вдоль нижней границы покрытия при снижении модуля упругости основания. Увеличение модуля упругости асфальтобетона вследствие старения вяжущего, что достаточно часто наблюдается на участках эксплуатируемых ав томобильных дорог, приводит к еще большему повышению величины растяги вающих напряжений (в 1,9 – 2,2 раза). Таким образом, при расчете доли накоп ленных усталостных повреждений асфальтобетонных покрытий на текущем этапе эксплуатации особое внимание следует уделять достоверности назначе ния механических параметров (в частности, динамических модулей упругости) элементов дорожных конструкций их реальному состоянию.

В третьей главе приведены теоретическое обоснование и алгоритм опре деления механических параметров элементов дорожной конструкции на стадии эксплуатации. Разработан экспериментальный метод определения чаши макси мальных динамических прогибов дорожных конструкций эксплуатируемых ав томобильных дорог при ударном воздействии. Выявлены основные закономер ности характеристик деформирования дорожных конструкций, регистрируемых на поверхности покрытия при ударном воздействии.

Для определения механических параметров (динамических модулей упру гости) элементов дорожной конструкции на стадии эксплуатации предложен комплексный метод, основанный на решении обратной задачи с использовани ем в качестве критерия результатов специализированной обработки данных на турного эксперимента, выполненного на обследуемом участке автомобильной дороги.

Решение обратной задачи базируется на анализе решений прямой задачи расчета характеристик динамического деформирования поверхности дорожной конструкции МКЭ (симметричная модель) при заданном тестовом воздействии (ударное нагружение) и заданных геометрических и механических параметрах системы. По решению прямой задачи получаем операторную связь вектора смещения u ( x, y, z, t ) точек поверхности с заданным воздействием P (t ) :

u (0, y, z, t ) = K( E j ) P (t ) или u (0, y, z, t ) K( E j ) P (t ) = 0 ;

j = 1,2,3,4. (4) где u (0, y, z, t ) - известная функция, полученная в ходе натурного экспери мента.

Учитывая, что вид оператора для такой сложной структуры получить в замкнутом виде аналитическими методами чрезвычайно сложно, для решения обратной задачи используются численные алгоритмы итерационного расчета.

Для выполнения натурного эксперимента по определению характеристик деформирования дорожных конструкций на основе расчетов по теоретической модели выбрана схема жесткого удара по штампу, контактирующему с поверх ностью асфальтобетонного покрытия, при длительности удара 3 мсек, что по зволяет получать достаточно широкополосный спектр воздействия в диапазоне частот от 0,5 до 300 Гц c равновесным распределением энергии по всем частот ным составляющим.

На базе разработанной МКЭ модели рассчитаны характеристики динами ческого деформирования различных типов дорожных конструкций при тесто вом воздействии. При проведении расчетов строились профили динамического прогиба для горизонтальных плоских сечений конструкции, включая ее по верхность, для различных моментов времени после удара (мгновенные чаши динамического прогиба) и чаши максимальных прогибов (в каждой точке на блюдения выбиралось максимальное значение вертикального перемещения за время прохождения пакета волн от источника). Проведенные исследования по казали, что наиболее информативной характеристикой деформирования систе мы, отражающей изменение модулей упругости всех конструктивных элемен тов, является чаша максимальных динамических прогибов, получаемая при ре гистрации максимальных амплитуд колебаний поверхности дорожной конст рукции на различном удалении от точки нагружения.

Анализ результатов численного эксперимента позволил установить зако номерности формирования чаши максимальных динамических прогибов по верхности покрытия при ударном воздействии, определить положение и мини мальное количество датчиков на поверхности дорожной конструкции, обеспе чивающее требуемую информативность – не менее 5 датчиков на расстоянии 0,25;

0,5;

0,75;

1,25;

2,5 м от точки воздействия (рисунок 8).

Z X Y Ударная установка 3. 1.

0.

. 0.

0.

Рисунок 8 - Схема установки датчиков на покрытии Экспериментальные замеры на эксплуатируемых автомобильных дорогах выполняются с использованием разработанного мобильного виброизмеритель ного комплекса, включающего высокочувствительные акселерометры и много канальный виброизмерительный прибор для формирования и ввода в компью тер оцифрованных данных, а также малогабаритную ударную установку, обес печивающую необходимую длительность воздействия.

Для обработки результатов испытаний разработан комплекс программного обеспечения визуализации и анализа экспериментальных данных. Обработка оцифрованных амплитудно-временных характеристик (АВХ) ускорения, реги стрируемых в ходе полевых испытаний в точках установки датчиков, позволяет получать амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) ускорения, амплитуд но-временную характеристику перемещения.

r A() или спектральную плотность сигнала получаем в результате АЧХ применения преобразования Фурье к амплитудно-временной зависимости ус r корений A(t ) :

r r T A ( ) = A (t ) exp ( i t )dt ;

r A ( ) = {A x ( ), A y ( ), A z ( )} (5) АВХ перемещений получаем двукратным интегрированием по времени АВХ ускорений, или в результате применения обратного преобразования Фу рье к функции u x () = Ax () / :

u x (t ) = u x ()e it (6) u x () Важно отметить необходимость выполнения для условия ра венства нулю на концах рабочего интервала ( = 0, = 1 ). Для его вы полнения используем фильтр (типа фильтра Баттерворда).

Результатом обработки данных натурных испытаний на автомобильной дороге являются амплитудно-временные зависимости ускорений, скоростей и перемещений в точках наблюдения на поверхности покрытия. Дальнейшая об работка позволяет получить чашу максимальных динамических прогибов.

Разработан и реализован алгоритм определения динамических модулей уп ругости элементов дорожной конструкции на стадии эксплуатации методом об ратного расчета (рисунок 9), состоящий из следующих этапов:

- определение экспериментальной чаши максимальных динамических про гибов дорожной конструкции на основе замеров, выполненных виброизмери тельным комплексом;

- определение расчетной чаши максимальных динамических прогибов до рожной конструкции на основе разработанной модели при заданных проектных значениях модулей упругости элементов системы;

- корректировка модулей упругости элементов системы для достижения наименьшего отклонения расчетной чаши максимальных динамических проги бов от экспериментальных значений, полученных при испытании дорожных конструкций.

Цикл расчетов характеристик деформирования дорожных конструкций при ударном воздействии показал, что величина максимального динамического прогиба в дальней от точки удара зоне определяется, в первую очередь, моду лем упругости грунта земляного полотна, в средней зоне – модулем упругости основания, в ближней зоне – модулем упругости асфальтобетонного покрытия.

Поэтому итерационный процесс начинаем с наиболее удаленной точки (на рас стоянии 2,5 м), изменяя модуль упругости грунта земляного полотна. В даль нейшем производится корректировка модулей упругости основания и покрытия при условии наименьшего среднеквадратичного отклонения расчетных ампли туд максимального динамического прогиба от экспериментальных значений в ближней зоне.

Сведения о толщине и Полевые испытания Экспериментальные материале характеристик конструктивных замеры температуры элементов (проектная деформирования дорожных покрытия и влажности документация или конструкций при ударном грунта земляного экспериментальные воздействии полотна замеры) Назначение проектных значений модулей Обработка результатов упругости элементов системы с учетом испытаний на базе температуры покрытия и влажности земляного програмного комплекса полотна в момент испытаний Расчет чаши максимальных Построение динамических прогибов дорожной экспериментальной чаши конструкции на основе модели максимальных динамических динамического НДС системы прогибов дорожной "дорожная конструкция - грунт" конструкции Сопоставление экспериментальной и расчетной чаши максимальных динамических прогибов и корректирование модулей упругости Рисунок 9 - Алгоритм определения динамических модулей упругости элементов дорожной конструкции методом обратного расчета Выполнен большой объем экспериментальных исследований на эксплуати руемых автомобильных дорогах I – IY категории по регистрации чаши макси мальных динамических прогибов дорожных конструкций и определению моду лей упругости элементов дорожных конструкций методом обратного расчета.

Анализ результатов (рисунок 10) показал, что с увеличением капитально сти дорожной одежды амплитуды прогибов уменьшаются. Наибольшая кривиз на поверхности в ближней к удару зоне для дорог III – IY категории связана с малой толщиной асфальтобетонных слоев и, как следствие, с возникновением значительных растягивающих напряжений в дорожном покрытии.

Практическая реализация изложенного алгоритма проиллюстрировала дос таточно быструю сходимость итерационного процесса и для конкретного слу чая показала достаточно близкие значения откорректированных в ходе обрат ного расчета модулей упругости слоев дорожной конструкции и эксперимен тальных, полученных путем испытания материалов вырубок в лабораторных условиях.

1,60E- 1,40E- I категория II категория Динамический прогиб, м 1,20E-04 III категория IV категория 1,00E- 8,00E- 6,00E- 4,00E- 2,00E- 0,00E+ 0 0,25 0,75 1,25 2, Расстояние, м Рисунок 10 – Средние экспериментальные чаши максимальных динамических прогибов на автомобильных дорогах I – IY категории В качестве примера корректировки модулей упругости элементов дорож ной конструкции эксплуатируемых автомобильных дорог методом обратного расчета приведены результаты расчетов и экспериментальные данные, выпол ненные на участке автомобильной дороги IV категории (рисунок 11).

-0. Динамический прогиб, мм -0. -0. -0. -0. -0. -0. -0. 0 0.25 0.5 0.75 1.25 2. -0.152 -0.105 -0.060 -0.037 -0.017 -0. эксперимент -0.102 -0.068 -0.041 -0.025 -0.012 -0. модель с проектными Расстояние, м модулями упругости 2500/250/ -0.146 -0.097 -0.060 -0.036 -0.018 -0. модель с от корректиров анными модулями упругости 1600/150/ Рисунок 11 - Экспериментальная и расчетная чаши максимальных динамических прогибов для автодороги IV категории (участок № 37) В 4 главе приведены теоретическое обоснование и основные закономерно сти динамического воздействия транспортных средств на эксплуатируемых ав томобильных дорогах. Предложены алгоритмы расчета суммарного количества приложений транспортных средств с учетом реального динамического воздей ствия. Приведены результаты экспериментально-теоретических исследований.

При разработке модели накопления усталостных повреждений асфальтобе тонных покрытий следует учитывать единичные повреждения, возникающие при проходе всех транспортных средств, движущихся в транспортном потоке.

Для упрощенного расчета допустимо применения известного подхода приведе ния транспортных средств к расчетной нагрузке. При этом особое внимание не обходимо уделять корректному назначению коэффициентов приведения.

Анализ статистических данных весовых пунктов контроля за последние лет свидетельствует о существенном увеличении доли тяжелых грузовых авто мобилей и автопоездов в составе грузового транспортного потока. Расчет ко эффициентов приведения с учетом распределения осевых нагрузок современно го парка многоосных автомобилей показывает, что практически для всех видов автопоездов, за исключением четырехосного автопоезда по типу тягач с прице пом, коэффициенты приведения значительно превышают рекомендованное в нормативном документе значение, равное 1,5. По результатам выполненных исследований предложены коэффициенты приведения автопоездов к расчетной нагрузке с учетом типа автопоезда и количества осей.

Для расчета динамического воздействия транспортных средств на дорож ную конструкцию использовалась математическая модель взаимодействия «ав томобиль – дорожное покрытие». Автомобиль представляется механической многомассовой системой с тремя степенями свободы. При ее движении со ско ростью V по поверхности автомобильной дороги вертикальное смещение колес определяется функцией x(z) (микропрофиль дорожного покрытия). Движение массы кузова и осей автомобиля описывается дифференциальными уравнения ми. Получаемую систему дифференциальных уравнений решаем с использова нием методов гармонического анализа в виде интегрального преобразования Фурье по времени в частотной области.

Искомое решение получаем в результате применения обратного преобра зования Фурье к частотной характеристике.

1 i t x i (t ) = X i ()e d ;

i=1,2. (7) Величина дополнительного динамического усилия на дорожную конструк цию определяется по формулам:

p j = j ( x j (t ) x0 j (t )) ;

(8) где x0j(t)- вертикальные перемещения точек контакта транспортного сред ства с дорожным покрытием.

j - жесткость шины j-й оси автомобиля.

Увеличение воздействия транспортного средства на дорожную конструк цию вследствие неровностей дорожного покрытия можно оценить отношением динамической нагрузки к статической – коэффициентом динамичности.

p Kд = 1 + j (9) Qj где Qj – статическая нагрузка на j-ую ось;

рj – дополнительное динамиче ское усилие.

Коэффициент динамичности зависит от ровности дорожного покрытия, скорости движения автомобиля, его вибромеханических свойств. В общем слу чае это функция времени – Kд(t) (рисунок 12).

1. Кд 0. 9.5 10 10.5 11 11.5 время, с Рисунок 12 – Амплитудно-временная характеристика коэффициента динамичности Для выявления закономерностей распределения коэффициента динамично сти выполнен статистический анализ. Доказано соответствие эксперименталь ного распределения коэффициента динамичности нормальному закону с ис пользованием критериев Колмогорова-Смирнова, Лиллиефорса и W-критерий Шапиро-Уилка.

На основе функции Kд(t) на участке автомобильной дороги определяются характеристики коэффициента динамичности:

максимальный коэффициент динамичности: K дmax = max K д (t ), (10) t[t1,t2 ] t K д (t )t ;

средний коэффициент динамичности: K д = cp (11) t 2 t1 t Анализ результатов исследований показал, что средний коэффициент ди намичности является интегральным показателем на участке и не позволяет вы являть динамические перегрузки. Максимальный динамический коэффициент на участке связан с локальными неровностями дорожного покрытия.

Для расчета усталостной долговечности асфальтобетонного покрытия предложено оценку динамического воздействия транспортных средств выпол нять с использованием максимального вероятностного коэффициента динамич ности (рисунок 13), что обусловлено «пространственной повторяемостью» ди намических нагрузок.

Максимальный коэффициент динамичности заданной вероятности рассчи тывается:

Кд95% = qnorm(0.95, mean( Кдi (t )), stdev( Кдi (t ))) (12) При этом заданную вероятность назначают с учетом категории автомо бильной дороги и типа дорожной одежды.

95% вероятности – для дорог I - II категории 90% вероятности - для дорог III – IV категории.

Рисунок 13 – Интегральная кривая коэффициента динамичности на участке ав томобильной дороги с неудовлетворительной ровностью дорожного покрытия Исследование динамического воздействия транспортных средств на до рожную конструкцию при различных режимах движения и показателях ровно сти дорожного покрытия (рисунок 14), выполненное на основе модели взаимо действия «автомобиль – дорожное покрытие» показало, что на участках с удов летворительным показателем ровности увеличение максимального коэффици ента динамичности при возрастании скорости движения автомобиля можно вы разить в виде:

Для легкового автомобиля K д 95% = 0,002 (V 80) + 1,28 ;

(13) Для грузового автомобиля K д 95% = 0,001 (V 80) + 1,15 (14) где V – скорость движения автомобиля, км/ч.

Для участков автомобильных дорог с неудовлетворительной ровностью ко эффициенты динамичности следует рассчитывать на основе модели взаимодей ствия «автомобиль- дорожное покрытие», так как на этих участках наблюдается значительный разброс величин коэффициента динамичности (от 1,1 до 2,0) в зависимости от микропрофиля поверхности покрытия, осевой нагрузки и ско рости движения автомобиля.

Рисунок 14 – Зависимость Кд 95% от скорости движения при проезде автомобиля МАЗ 511 с осевой нагрузкой 100 кН (№1-6 – участки с удовлетворительной ровностью покрытия, №7-8 – участки с неудовлетворительной ровностью покрытия) На основе анализа значений максимального коэффициента динамичности 95 % вероятности (расчеты выполнены для 38 участков автомобильных дорог) предложены значения коэффициента динамичности в зависимости от осевой нагрузки при проезде автомобиля по участкам с обеспеченным показателем ровности со скоростью движения 80 км/ч (таблица 1).

Таблица 1 – Рекомендуемые значения коэффициента динамичности для участков автомобильных дорог с обеспеченным показателем ровности Осевая масса 2 4 6 8 10 автомобиля, т Кдин95% 1,4 1,3 1,2 1,18 1,15 1, Разработана методика оценки и программный комплекс для расчета сум марного количества приложений транспортных нагрузок с учетом их динами ческого воздействия, позволяющая определять снижение срока службы асфаль тобетонных покрытий вследствие увеличения динамического воздействия транспортных средств в процессе эксплуатации.

В упрощенном алгоритме расчета коэффициенты приведения i-ой марки автомобилей к расчетной нагрузке определяются на основе рассчитанных зна чений максимальных вероятностных коэффициентов динамичности.

4, Q j К д 95% j m m Si = S j = (15) Q расч 1 где Sj - коэффициенты приведения j-ой оси автомобиля к расчетной на грузке;

m - количество осей автомобиля;

Q j – статическая нагрузка от колеса j -ой оси на покрытие, кН;

Qрасч – расчетная нагрузка, кН;

Кд95% j – коэффициент динамичности для j -ой оси автомобиля.

Расчет динамических нагрузок от транспортного потока на эксплуатируе мых автомобильных дорогах показал, что на участках с неудовлетворительным показателем ровности суммарное количество приложений расчетной нагрузки за год в 3,0 – 3,3 раза превышает значение, рассчитанное для участков с удовле творительной ровностью покрытия.

В пятой главе приведены обоснование, основные зависимости и принци пы функционирования модели накопления усталостных повреждений асфаль тобетонных покрытий. Предложены алгоритмы оценки остаточного усталост ного ресурса эксплуатируемых асфальтобетонных покрытий. Приведены ре зультаты имитационных вычислительных экспериментов.

Расчет накопления усталостных повреждений асфальтобетонных покрытий выполняется с использованием гипотезы кумулятивного разрушения (гипотезы Майнера). Согласно гипотезы, усталостные повреждения, вызываемые различ ными по величине напряжениями, суммируются. Усталостное разрушение по крытия наступает тогда, когда сумма относительных повреждений по всем уровням амплитуд напряжений достигает единицы.

n T D= t, (16) t =1 N (t ) где D – доля накопленных повреждений;

T - общее количество периодов, в течение которых производится рас чет;

nt - фактическое количество приложений нагрузок в течение периода t.

N(t) – допустимое количество приложений нагрузок при напряжениях цикла t.

Допустимое количество приложений нагрузок при различных условиях на гружения асфальтобетонного покрытия рассчитывается по формуле:

n R N (t ) = изг, (17) t где Rизг – прочность асфальтобетона на растяжение при изгибе, МПа;

t – растягивающие напряжения, МПа;

n – показатель усталости.

Расчет максимальных растягивающих напряжений на нижней границе ас фальтобетонного покрытия при проезде осей транспортных средств (кj) вы полняется с использованием разработанной модели деформирования дорожной конструкции (глава 2) путем моделирования импульса воздействия от каждой оси автомобиля. Длительность импульса воздействия назначается с учетом ско рости движения транспортного средства. Для рассчитанных значений растяги вающих напряжений определяется допустимое количество приложений нагру зок при заданном режиме нагружения N(кj) и единичное усталостное повреж дение, возникающее в асфальтобетонном покрытии при действии осевой на грузки ( 1 ). Суммирование единичных повреждений всех осей автомо N ( kj ) биля позволяет оценить долю повреждений при проезде транспортного средст ва заданной группы Dk :

m Dk =, (18) j =1 N ( j ) k где j – номер оси автомобиля;

k – количество осей автомобиля.

Доля усталостных повреждений, возникающих при действии всех групп автомобилей транспортного потока в указанный временной промежуток, со ставляет:

g Dt = nk Dk, (19) k = где nk -количество проездов автомобилей k – го типа за период t g – количество типов автомобилей в транспортном потоке При этом количество проездов автомобилей k - го типа определяют по формуле:

nк = 0,7 N к Tдн f пол К n t (20) где N кt – суточная интенсивность движения автомобилей k – го типа, авт/сут Tдн – число дней анализируемого периода;

f пол – коэффициент, учитывающий распределение движения по поло сам;

К n – коэффициент, учитывающий вероятность отклонения суммар ного движения от среднего ожидаемого.

В упрощенном алгоритме использован традиционный подход к моделиро ванию воздействия транспортного потока, когда все транспортные средства с помощью соответствующих коэффициентов приведения приводятся к расчет ной нагрузке и все дальнейшие расчеты напряжений и деформаций в элементах дорожной конструкции выполняются при действии расчетной нагрузки. Доля усталостных повреждений за период t с учетом суммарного количества прило жений расчетной нагрузки составит:

t n расч Dt = (21) расч N ( n ) где n tрасч - фактическое количество приложений расчетной нагрузки в течение периода t;

расч N ( n ) - допустимое количество приложений нагрузок при напря жениях цикла t.

Расчеты, выполненные по упрощенному алгоритму, показали, что время счета уменьшается в 5 – 8 раз, при этом отклонение результатов от более точ ного расчета не превысили 10 – 15 %.

Для расчета накопления усталостных повреждений асфальтобетонного по крытия в течение заданного периода эксплуатации выполняется моделирование транспортных нагрузок, эксплуатационного состояния элементов дорожной конструкции (методы оценки представлены в предыдущих главах), а также по годно-климатических факторов.

Для моделирования климатических факторов в различных региональных условиях используются результаты фундаментальных исследований и экспери ментальных работ А.Я. Тулаева, Н.А. Пузакова, Н.А. Золотаря, В.М. Сиденко, Б.И. Ладыгина, Я.Н. Ковалева, М.Г. Горячева, В.П. Носова, позволяющие на основе данных наблюдений метеорологических станций страны прогнозировать параметры атмосферного воздействия, влияющие на работу дорожных конст рукций, а именно, температуру покрытия, влажность грунта земляного полотна.

Установлена зависимость показателя усталостного разрушения от доли на копленных усталостных повреждений. В качестве показателя усталостного раз рушения асфальтобетонных покрытий (Пуст) принята площадь усталостного трещинообразования, выраженная в процентах от площади покрытия в преде лах проезжей части. Величина предельного показателя усталостного разруше ния назначается в зависимости от категории дороги (таблица 2).

Таблица 2 –Рекомендуемые предельные значения показателя усталостного разрушения (Пуст) Тип дорожной Капитальный одежды Категория I II III IV дороги Пуст, % 5 В качестве примера приведены результаты возможного накопления устало стных повреждений на участках автомобильных дорог (рисунок 15). Доля уста лостных повреждений асфальтобетонного покрытия конструкции №1, накоп ленных за 10 лет эксплуатации, составляет 0,90, что соответствует 7,5% площа ди покрытия проезжей части, подверженной усталостному трещинообразова нию. Использование в нижнем слое асфальтобетонного покрытия асфальтобе тона повышенной прочности (повышение прочности на растяжение при изгибе на 20 % обеспечивается применением полимерно-битумного или резино битумного вяжущего) позволяет значительно (в 2 раза) снизить интенсивность накопления усталостных повреждений.

0, Доля накопления усталостных 0, 2 0, 0, 0, 0, повреждений 0, 0, Dt 0, 0, 0,4 0, 0, 0, 0, 0,2 0, 0, 0,1471 0, 0, 0, 0, 0, 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 годы эксплуатации 1 - Конструкция № 2 с толщиной асфальтобетонных слоев 14 см;

2 - Конструкция № 2 (нижний слой – а/б повышенной прочности);

3 - Конструкция № 1 с толщиной асфальтобетонных слоев 20 см;

4 - Конструкция № 1 (нижний слой – а/б повышенной прочности).

Рисунок 15 - Накопление доли усталостных повреждений асфальтобетонных покрытий дорожных конструкций Алгоритм расчета накопления усталостных повреждений асфальтобетон ных покрытий реализован в виде программного модуля ProGnos. Он представ ляет собой Windows-приложение, созданное в среде MSAccess.

Расчет накопления усталостных разрушений асфальтобетонных покрытий может выполняться как на стадии проектирования дорожных конструкций, ко гда предполагается сохранение заданных закономерностей изменения различ ных параметров (интенсивности и состава движения, расчетных параметров конструктивных слоев, коэффициента динамичности) в течение срока службы, так и на стадии эксплуатации с учетом отклонения параметров системы от про ектных значений. При этом на любом этапе эксплуатации правомерно выраже ние:

Dост = 1 – Dэксп (22) где Dост – остаточная доля усталостных повреждений;

Dэксп – доля усталостных повреждений, накопленных в процессе экс плуатации.

Отклонение расчетных параметров системы от проектных значений приво дит к увеличению доли усталостных повреждений, накопленных в процессе эксплуатации (Dэксп), и уменьшению остаточной доли усталостных поврежде ний. Для оценки остаточного усталостного ресурса эксплуатируемых асфальто бетонных покрытий предложен теоретико-экспериментальный метод (рисунок 16).

Результаты обследования Проектные данные участка дороги Параметры Начальные параметры функционирования функционирования системы «транспортный системы « транспортный поток - дорожная поток - дорожная конструкция» на момент конструкция » времени этап Bj Bj o o o Nk E j К д Nk E j К д j j hi hi i i Установление функций изменения параметров системы за период N к (t) К д (t) E j (t) Расчет доли усталостных повреждений накопленных за период ( ) (модель накопления усталостных повреждений асфальтобетонного покрытия) этап Dэксп Расчет остаточной доли усталостных повреждений D ост Прогнозирования изменений параметров системы на остаточный ресурс этап N ост (t) ост ост К д (t) E j (t) к Расчет остаточного ресурса асфальтобетонного покрытия Рисунок 16 – Алгоритм расчета остаточного ресурса асфальтобетонных покрытий на текущем этапе эксплуатации На первом этапе выполняется комплекс экспериментальных работ по оценке параметров функционирования системы «транспортный поток - дорож ная конструкция» на данном этапе эксплуатации. Устанавливаются или задают ся по материалам учета данные о фактической интенсивности движения и со ставе транспортного потока, определяются методом обратного расчета механи ческие параметры элементов дорожной конструкции, вычисляются коэффици енты динамичности с учетом фактической ровности дорожного покрытия и скоростных режимов движения транспортных средств. На основе начальных и эксплуатационных значений расчетных параметров системы устанавливаются функции их изменения в течение заданного периода эксплуатации.

На втором этапе рассчитывается доля накопленных в процессе эксплуата ции усталостных повреждений (за период ) и доля остаточных усталостных повреждений. Расчет выполняется с использованием разработанной модели на копления усталостных повреждений с учетом установленных закономерностей изменения расчетных параметров системы в течение периода. На третьем эта пе для определения остаточной усталостной долговечности асфальтобетонных покрытий (остаточного срока службы) выполняется прогнозирование измене ния расчетных параметров системы на остаточный срок службы и расчет нако пления усталостных повреждений в последующие годы.

Остаточный срок службы tост асфальтобетонных покрытий определяется из условия:

tост Dгод Dост, (23) Для описания изменения параметров функционирования системы «дорож ная конструкция – грунт» за период предложены следующие функции:

N k (t ) = N k (1 + g ) t 1, (24) где N k – интенсивность движения в первый год эксплуатации, авт/сут;

g – ежегодный прирост интенсивности движения в период.

o (t ) = E (1 + E j t ), E (25) j j o где E j – модуль упругости в начальный период эксплуатации, МПа;

E – модуль упругости на момент времени, МПа j E Eo j j E = К д (t ) = К д (1 + К д t ), (26) где К д – коэффициент динамичности в начальный период времени экс плуатации ;

К д – коэффициент динамичности на момент времени.

Кд Кд К д =.

Разработан программный комплекс оценки остаточного усталостного ре сурса эксплуатируемых асфальтобетонных покрытий, состоящий из четырех модулей:

1-й модуль – определение модулей упругости элементов дорожной конст рукции на стадии эксплуатации методом обратного расчета;

2-й модуль - расчет коэффициентов динамичности воздействия транспорт ных средств на дорожную конструкцию;

3–й модуль - расчет напряжений и деформаций асфальтобетонного покры тия на основе модели динамического НДС дорожной конструкция;

4-й модуль - оценка накопления усталостных повреждений и остаточного усталостного ресурса асфальтобетонного покрытия.

Каждый из модулей может эксплуатироваться как в автономном режиме, так и в пакете с другими модулями. В последнем случае передача данных меж ду модулями осуществляется через файловую систему. Взаимодействие моду лей 1 и 2 основано на использовании итерационного подхода. Связь других мо дулей реализует линейный (последовательный) алгоритм.

В качестве примера приведены результаты возможного накопления устало стных повреждений на участке автомобильной дороги (рисунок 17) в случае обеспечения удовлетворительной ровности асфальтобетонного покрытия в процессе эксплуатации и в случае неудовлетворительной ровности покрытия, обусловленной различными причинами (несоблюдение технологических регла ментов и качества производства работ при строительстве, образование дефек тов покрытия в процессе эксплуатации и т.д.). Выполнен анализ эффективности различных видов ремонтных работ и их влияния на накопление усталостных повреждений асфальтобетонного покрытия.

Доля накопления усталостных 0, 0, 0, повреждений 0,6 0, 0, Dt 0, 0,3 0, 0, 0, 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 годы эксплуатации 1 - ровность покрытия соответствует нормативным требованиям;

2 - ровность покрытия не соответствует нормативным требованиям;

3 - после проведения ремонта по восстановлению ровности покрытия;

4 – после проведения ремонта по усилению дорожной одежды.

Рисунок 17 - Влияние ровности покрытия и ремонтных мероприятий на накопление усталостных повреждений асфальтобетонного покрытия На основе результатов численного эксперимента показана практическая значимость и область применения разработанных моделей и метода оценки ос таточного усталостного ресурса эксплуатируемых асфальтобетонных покры тий: конструирование нежестких дорожных одежд повышенной усталостной долговечности, прогнозирование накопления усталостных повреждений ас фальтобетонных покрытий при различных режимах эксплуатации, оценка эф фективности ремонтных работ по критерию усталостной долговечности ас фальтобетонных покрытий, расчет остаточного ресурса эксплуатируемых ас фальтобетонных покрытий.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 1. Выполненные экспериментально-теоретические исследования по зволили решить научную проблему повышения сроков службы эксплуатируе мых асфальтобетонных покрытий, имеющую важное народнохозяйственное значение, путем разработки теоретических и методологических основ ком плексного подхода, заключающегося в оценке остаточного усталостного ресур са асфальтобетонных покрытий на базе моделирования их динамического НДС и процесса накопления усталостных повреждений с учетом реальных режимов нагружения, определяемых экспериментальными методами на текущем этапе эксплуатации.

2. Предложены модели различных уровней для описания напряженно деформированного состояния дорожных конструкций при динамическом воз действии. Доказана их адекватность путем сопоставления расчетных характе ристик с экспериментальными данными, полученными в натурных условиях, в том числе на опытных участках эксплуатируемых автомобильных дорог. Полу чены количественные и качественные оценки изменения характеристик дина мического НДС дорожных конструкций в процессе эксплуатации с выявлени ем основных факторов, обуславливающих ускоренное накопление усталостных повреждений асфальтобетонных покрытий: изменение механических парамет ров элементов дорожной конструкции, динамическое воздействие транспортно го потока.

3. Обоснована возможность определения механических параметров элементов дорожной конструкции в процессе эксплуатации на основе решения обратной задачи с использованием в качестве критерия результатов специали зированной обработки данных натурного эксперимента деформирования сис темы при ударном воздействии (чаши максимальных динамических прогибов).

Для проведения экспериментальных замеров чаши максимальных динамиче ских прогибов дорожных конструкций эксплуатируемых автомобильных дорог разработаны: мобильный виброизмерительный комплекс, позволяющий с высо кой точностью регистрировать на поверхности дорожных конструкций харак теристики деформирования, и прикладные программы для обработки, система тизации и хранения полученных исходных сигналов.

4. Выявлено существенное влияние динамического воздействия транспортных средств на накопление усталостных повреждений асфальтобе тонных покрытий. Разработана методика расчета динамических нагрузок от транспортного потока с учетом ровности дорожного покрытия и скоростных режимов движения, позволяющая определять снижение остаточного ресурса асфальтобетонных покрытий вследствие увеличения динамического воздейст вия транспортных средств в процессе эксплуатации. Для оценки динамического воздействия транспортных средств на эксплуатируемых автомобильных доро гах предложен показатель – максимальный вероятностный динамический ко эффициент, позволяющий оценить динамические перегрузки в худших локали зациях участка дороги.

5. Разработана математическая модель накопления усталостных по вреждений асфальтобетонных покрытий с учетом сезонных изменений клима тических факторов, изменений в процессе эксплуатации расчетных параметров элементов дорожной конструкции и транспортных нагрузок. Предложены два алгоритма расчета накопления усталостных повреждений при заданном транс портном потоке: точный – основанный на суммировании повреждений от про хода каждого транспортного средства;

упрощенный – с использованием коэф фициентов приведения транспортных средств к расчетной нагрузке.

6. Разработан и реализован в виде программного комплекса экспери ментально-теоретический метод расчета накопления усталостных повреждений асфальтобетонных покрытий на текущем этапе эксплуатации с учетом реаль ных режимов нагружения. Показана возможность применения разработанных моделей и методов для решения практических задач проектирования нежестких дорожных конструкций повышенной усталостной долговечности, оценки эф фективности различных видов ремонтных работ, продления жизненного цикла асфальтобетонных покрытий.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Публикации в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных ВАК РФ 1. Илиополов, С. К. Развитие процессов старения битумов в асфальтобе тонных покрытиях автомобильных дорог/ С. К. Илиополов, Б. В. Мардиросова, Е. В. Углова // Известия вузов. Сер. Строительство. - 1994. - №3. – С. 48 - 52.

2. Углова, Е. В. Повышение долговечности асфальтобетонных покрытий за счет модификации битумов / Е. В. Углова, С. К. Илиополов, Б. В. Мардиро сова // Известия вузов. Сер. Строительство. - 1996. - №7. – С. 58 - 60.

3. Илиополов, С. К. Процессы структурообразования и свойства биту мов, модифицированных раствором высокомолекулярного каучука / С. К.

Илиополов, Ю.Г. Андриади, Б. В. Мардиросова, Е. В. Углова, // Известия вузов.

Сер. Строительство. - 1997. - №11. – С. 48 - 52.

4. Илиополов, С. К. О расчете статического и динамического напряжен но-деформированного состояния конструкций дорожных одежд / С. К. Илиопо лов, А. А. Ляпин, М. Г. Селезнев, Е. В. Углова // Известия вузов. Северо Кавказский регион. Естественные науки. - 1997. - №1. – С. 44 - 47.

5. Углова, Е. В. Исследование динамического воздействия транспортных средств на стационарных пунктах наблюдений / Е. В. Углова, С. К. Илиополов // Дороги и мосты: сб. ст./ФГУП Росдорнии. – 2006. - вып.15/1. – С. 86 - 96.

6. Илиополов, С. К. Оценка усталостной долговечности асфальтобетонных покрытий в реальных условиях эксплуатации / С. К. Илиополов, Е. В. Углова // Автомобильные дороги. - 2006. - №9. – С. 38 - 40.

7. Углова, Е. В. Прогнозирование усталостной долговечности асфальто бетонных покрытий / Е. В. Углова // Транспортное строительство. – 2008. - №11.

– С. 13 - 15.

8. Углова, Е. В. Методика оценки динамических перегрузок / Е. В. Угло ва, Д. А. Николенко, А. С. Конорев // Известия ОрелГТУ. Сер. Строительство.

Транспорт. – 2008. - №4. - С. 82 - 87.

9. Углова, Е. В. Анализ состава транспортного потока на автомагистралях и его учет при проектировании дорожных конструкций / Е. В. Углова // Транс порт: наука, техника, управление. – 2009. - №3. – С. 15 - 17.

10. Углова, Е. В. Моделирование деформирования нежестких дорожных конструкций при воздействии движущегося транспорта / Е. В. Углова // Извес тия вузов. Сер. Строительство. - 2009. - №3 - 4. – С. 31 - 35.

11. Углова, Е. В. Повышение усталостной долговечности асфальтобетон ных покрытий / Е. В. Углова // Транспортное строительство. – 2009. - №4. – С.

22 - 23.

12. Углова, Е. В. Оценка модулей упругости слоев дорожной одежды на стадии эксплуатации автомобильных дорог / Е. В. Углова // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. – 2009. - №2. – С.

170 – 178.

13. Углова, Е. В. Влияние погодно - климатических факторов на усталост ную долговечность асфальтобетона / Е. В. Углова, Б. В. Бессчетнов // Известия вузов. Сер. Строительство - 2009. - №7, С. 70 – 76.

14. Углова Е.В. Определение механических характеристик слоев эксплуа тируемых дорожных конструкций / Е.В. Углова // Известия вузов. Северо Кавказский регион. Естественные науки. - 2009. - №3. – С. 47 - 51.

Монографии, учебные пособия 15. Илиополов, С. К., Селезнев М.Г., Углова Е.В. Динамика дорожных конструкций: Монография – Ростов н/Д: Рост. гос. строит. ун-т, 2002. - 258 с.

16. Углова, Е. В., Дровалева О.В. Расчет усталостной долговечности асфальтобетонных покрытий: Учеб. пособие – Ростов н/Д: Рост. гос. строит. ун т, 2008. - 104 с.

17. Углова, Е. В., Илиополов С.К., Селезнев М.Г. Усталостная долговеч ность эксплуатируемых асфальтобетонных покрытий: Монография – Ростов н/Д:

Рост. гос. строит. ун-т, 2009. - 244 с.

Основные публикации в прочих изданиях 18. Илиополов, С. К. Некоторые аспекты практического использования современных механико-математических моделей конструкции дорожной одеж ды / С. К. Илиополов, М. Г. Селезнев, Е. В. Углова // Известия Ростовского го сударственного строительного университета. -1998. - №2. – С. 122 - 128.

19. Илиополов, С. К. Необходимо разработать новые критерии расчета и конструирования дорожных одежд / С. К. Илиополов, М. Г. Селезнев, Е. В. Угло ва // Наука и техника в дорожной отрасли. - 2000. - №3. – С.13 - 15.

20. Углова, Е. В. К вопросу о разработке современных методов расчета и конструирования дорожных одежд / Е. В. Углова, С. К. Илиополов, М. Г. Селез нев // Современные пути развития автодорожного комплекса: материалы Между нар. науч. конф., г. Омск, 2000 / СибАДИ, 2000. – Вып. 3. - С. 105 - 106.

21. Илиополов, С. К. Распределение энергии воздействия движущегося транспорта в элементах системы «дорожная конструкция - грунт» / С. К. Илио полов, М. Г. Селезнев, А.А. Ляпин, Е. В. Углова // Наука и техника в дорожной отрасли. - 2001. - №4. – С. 8 - 10.

22. Илиополов, С. К. Об исследовании динамических характеристик до рожных конструкций. / С. К. Илиополов, М. Г. Селезнев, Е. В. Углова // Наука и техника в дорожной отрасли. - 2002. - №1. – С. 18 - 20.

23. Илиополов, С. К. Новые технологии в выборе стратегии ремонта и конструирования дорожных одежд методами математического моделирования на основе динамического мониторинга их состояния / С. К. Илиополов, Е. В. Углова // Дороги России XXI века. – 2003. - №8. – С. 21 - 23.

24. Углова, Е. В. Динамическое воздействие транспортного потока на систему «дорожная конструкция-грунт» / Е. В. Углова, С. К. Илиополов, М. Г.

Селезнев // Дальний Восток: автомобильные дороги и безопасность движения:

межвуз. темат. сб. науч. тр. – Хабаровск: [Хабар. гос. техн. ун-т], 2003. – Вып. 4. – С. 54 - 60.

25. Илиополов, С. К. Динамические характеристики деформирования слоев дорожной конструкции при ударном воздействии падающего груза / С. К.

Илиополов, Е. В. Углова, Д. В. Лобов // Прочные и безопасные дорожные по крытия: материалы X Междунар. конф., Польша, г. Кельце, 2004. - С. 303 - 308.

26. Углова, Е. В. Распределение энергии колебаний в элементах неже стких дорожных конструкций при воздействии транспортного потока / Е. В. Уг лова, С. К. Илиополов, М. Г. Селезнев // Прочные и безопасные дорожные по крытия: материалы X Междунар. конф., Польша, г. Кельце, 2004. - С. 295 - 302.

27. Углова, Е. В. Исследование динамики дорожных конструкций / Е. В.

Углова, С. К. Илиополов, М. Г. Селезнев // Известия Ростовского государствен ного строительного университета. -2004. - № 8 – С. 106 - 112.

28. Углова, Е. В. Моделирование динамического воздействия транспорт ных средств на дорожные конструкции эксплуатируемых автодорог с учетом не ровностей дорожного покрытия / Е. В. Углова, Д. А. Николенко, А. Ю. Дроздов // Дальний Восток: автомобильные дороги и безопасность движения: межвуз. те мат. сб. науч. тр. – Хабаровск: [Хабар. гос. техн. ун-т], 2004. – Вып. 4. – С. 54 - 60.

29. Углова, Е. В. Особенности динамического воздействия многоосных транспортных средств на дорожные конструкции / Е. В. Углова, Б. В. Бессчетнов // Современные технологии и материалы в дорожном хозяйстве: материалы Меж дунар. науч.-практ. конф., г. Харьков, 2006. – С. 11 - 13.

30. Углова, Е. В. Разработка рекомендаций по назначению видов ре монтных работ с использованием метода спектрального анализа поверхностных волн / Е. В. Углова, В. В. Мизонов // Современные технологии и материалы в до рожном хозяйстве: материалы Междунар. науч.-практ. конф., г. Харьков, 2006.– С. 62 - 64.

31. Углова, Е. В. Реальные условия нагружения асфальтобетонных по крытий при динамическом воздействии транспортного потока / Е. В. Углова // Дороги и мосты: сб. науч. ст. - Киев /ГосдорНИИ. - 2006. - Вып.4. – С. 200 - 211.

32. Углова, Е. В. Метод оценки динамических перегрузок эксплуати руемых дорожных покрытий / Е. В. Углова, С. К. Илиополов, Д. А. Николенко // Дороги и мосты: сб. науч. ст. - Киев /ГосдорНИИ. - 2006. - Вып.4. – С. 145 - 154.

33. Илиополов, С. К. Долговечность асфальтобетонных покрытий в ус ловиях роста динамического воздействия транспортных средств: моногр. / С. К.

Илиополов, Е. В. Углова;

Автомоб. дороги и мосты: Обзорн. Информ. – М.:

ФГУП «ИНФОРМАВТОДОР», 2007. - вып. 4. – 84 с.

34. Углова, Е.В. Выбор стратегии ремонта автомобильных дорог на ос нове динамического мониторинга их состояния / Е. В. Углова, С. К. Илиополов // Автомобильные дороги. - 2007. - №2. – С. 71 - 74.

35. Илиополов, С. К. Усталостное разрушение асфальтобетона в широ ком частотном диапазоне / С. К. Илиополов, Е. В. Углова, О. В. Дровалева // До роги и мосты: сб. ст./ФГУП Росдорнии. – 2007, вып.17/1. – С. 245 - 251.

36. Илиополов, С. К. Новый взгляд на старую проблему – долговечность асфальтобетона / С. К. Илиополов, И.В. Мардиросова, Е. В. Углова // Автомо бильные дороги. – 2008. - №1. – С. 108 - 112.



Pages:   || 2 |
 

Похожие работы:





 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.