Betonpflasterbefestigungen

Optimierte numerische Analyseverfahren

Abb.1 Betonpflasterbefestigung – FE Netz der Deckschicht.

Abb. 2 Zweidimensionales diskontinuierliches finites Element.

Abb. 3 Zweidimensionales diskontinuierliches finites Element mit Cosserat Verdrehung.

Abb. 4 Rechteckstein (p).

Abb. 5 Stein (p) und (o), Kontaktfläche und Fuge.

Abb. 6 Fließfunktion nach Schofield and Worth.

Abb. 7 Diskontinuierliches finites Element.

Abb. 8 Betonpflasterbefestigung – FE Netz der Tragschichten.

Abb. 9 Stein (p), Bettungsschicht und Oberfläche der Tragschicht.

Abb. 10 Ergebnisse der numerischen Simulationen.

Dr. Markus Oeser
Nach Abschluss des Studiums des Bauingenieurwesens an der Technischen Universität Dresden 1998 als wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Hochschule Anhalt (FH) sowie am Institut für Statik und Dynamik der Tragwerke und am Institut für Stadtbauwesen und Straßenbau der Technischen Universität Dresden in Forschung und Lehre; 2004 Promotion auf dem Gebiet der numerischen Simulation des mechanischen und thermischen Verhaltens von mehrschichtigen Verkehrswege-
befestigungen; 2005 ein Habilitationsstipendium und Forschungsaufenthalt an der Fakultät für Bauingenieurwesen und Geowissenschaften der Technischen Universität Delft; 2007 zum Universitätsdozent an die University of New South Wales (UNSW), Sydney, berufen. An der UNSW im Bereich der experimentellen Untersuchung und numerischen Simulation von Prozessen, des Verkehrswesens sowie Strukturen und Materialien des Straßenbaus und der Geotechnik tätig; zudem Leiter des Lehrbereichs Straßenwesens sowie des Straßenbaulabors der UNSW und Forschungspartner des „Australian Road Research Bord“ (ARRB) zur Entwicklung neuartiger numerischer Analyse- und Bemessungsmodelle für mehrschichtige Straßen-
befestigungen; derzeit wurde sein Habilitationsverfahren eröffnet.
markus.oeser@unsw.edu.au

Herry Chandra
Academic Achievement:
Graduated from INTI College Sarawak, Malaysia with Diploma of Engineering (Civil Engineering with Distinction), 2006; Graduated from UNSW with Bachelor of Engineering (Civil Engineering, 1st class Honours), 2008; Included in Faculty of Engineering Dean’s Honours List 2008.
Professional development:
Joined Pells Sullivan Meynink in November, 2007 as a part time Geo-technician whilst completing his studies; Joining PSM as a full time Geotechnical Engineer from January, 2009.
Involve in: 2 Dimensional Numerical Modelling for slope stability assessment and tunnelling (underground excavation); Site investigation for proposed building sites and Site investigation for railway projects.

Es wird ein Berechnungsmodell zu Analyse von Betonpflasterbefestigungen vorgestellt. Das Modell basiert auf der Methode der finiten Elemente. Zur Beschreibung der Verschiebungen und Verdrehungen der einzelnen Pflastersteine innerhalb der finiten Elemente wurde eine dreidimensionale Cosserat-Theorie verwendet. Das elastische und plastische Verhalten des Fugenmaterials wird mit konstitutiven Beziehungen erfasst. Das Modell kann auf einen großen Umfang verschiedener Verlegemuster und Steinformen angepasst werden.

Diese Veröffentlichung enthält alle relevanten Algorithmen in Matrizenschreibweise. Die Formulierung der Matrizen wurde so vorgenommen, dass eine direkte Implementierung der Algorithmen in ein finites Elemente Programm möglich ist. Die Anwendung des Modells wird anhand numerischer Simulationen demonstriert. Das Modell wurde mit Hilfe von großmaßstäblichen Versuchen verifiziert.

Einleitung

Betonpflasterbeläge werden oft zur Befestigung von Containerstellplätzen, industriell genutzten Flächen, Vorfeldern von Flughäfen, innerstädtischen Straßen und vielem mehr eingesetzt. Die umfangreiche...