Báo cáo khoa học: MộT Số VấN Đề Về TíNH TOáN KếT CấU MặT ĐƯờNG MềM THEO KHốI PHI TUYếN TíNH

Tóm tắt: Bài báo trình bày các nghiên cứu khi tính toán mặt đ-ờng mềm theo khối phi tuyến, những kết quả này có thể sẽ đ-ợc nghiên cứu ứng dụng khi thiết kế mặt đ-ờng với sự hỗ trợ của các công cụ tính.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo khoa học: "MộT Số VấN Đề Về TíNH TOáN KếT CấU MặT ĐƯờNG MềM THEO KHốI PHI TUYếN TíNH" MéT Sè VÊN §Ò VÒ TÝNH TO¸N KÕT CÊU MÆT §¦êNG MÒM THEO KHèI PHI TUYÕN TÝNH PGS. TS. Ph¹m huy khang Bé m«n §−êng « t« & s©n bay Khoa C«ng tr×nh Tr−êng §¹i häc Giao th«ng VËn t¶i Tãm t¾t: Bμi b¸o tr×nh bμy c¸c nghiªn cøu khi tÝnh to¸n mÆt ®−êng mÒm theo khèi phi tuyÕn, nh÷ng kÕt qu¶ nμy cã thÓ sÏ ®−îc nghiªn cøu øng dông khi thiÕt kÕ mÆt ®−êng víi sù hç trî cña c¸c c«ng cô tÝnh. Summary: This article presents studies of flexible pavement calculation based on non- linear blocks. The outcomes can be applied to flexible pavement designing with the support of calculating tools. I. ®Æt vÊn ®Ò Chóng ta biÕt r»ng, H−íng dÉn thiÕt kÕ mÆt ®−êng míi theo AASHTO2002 ®ang ®−îc biªnCT 2 so¹n, hoµn chØnh. Ch¾c ch¾n mét tiªu chuÈn thiÕt kÕ míi sÏ hoµn thiÖn h¬n, hiÖn ®¹i h¬n. Nh÷ng tiªu chuÈn ®· dïng tr−íc ®©y ch¾c ch¾n vÉn gi÷ vai trß quan träng khi lËp tiªu chuÈn míi. MÆt ®−êng lµ phÇn xe ch¹y, ®−îc sö dông c¸c vËt liÖu cã c−êng ®é cao, hoÆc c¶i thiÖn phÇn trªn cña nÒn ®−êng tho¶ m·n c¸c yªu cÇu ch¹y cho xe ch¹y. MÆt ®−êng khi thiÕt kÕ sÏ phô thuéc vµo c¸c yÕu tè sau: phô thuéc vµo xe cé n¨m tÝnh to¸n; phô thuéc vËt liÖu sö dông; chÕ ®é thuû nhiÖt nÒn mÆt ®−êng t¹i n¬i x©y dùng. VÊn ®Ò ®Æt ra lµ: c−êng ®é cña mÆt ®−êng (sau khi x©y dùng) ®−îc x¸c ®Þnh dùa vµo ®©u. BÊt cø ph−¬ng ph¸p nµo ®−a ra còng dùa trªn c−êng ®é cña cña nÒn ®Êt, cña c¸c líp vËt liÖu cho dï c¸c líp vËt liÖu sÏ cã c¸c yªu cÇu kh¸c nhau tuú thuéc vµo vÞ trÝ líp. VÒ ph−¬ng ph¸p tÝnh to¸n: Dï bÊt cø ph−¬ng ph¸p tÝnh to¸n nµo, c¸c nhµ khoa häc ®Òu ph¶i m« h×nh hãa ®Ó ®¬n gi¶n hãa vÊn ®Ò: VËt liÖu, tuy lµ hçn hîp ®a d¹ng, nhiÒu kÝch cì h¹t kh¸c nhau, cã hay kh«ng cã chÊt dÝnh kÕt nh−ng ®Òu ®−îc ®¬n gi¶n hãa b»ng c¸ch gi¶ thuyÕt lµ mét khèi ®ång nhÊt, ®¼ng h−íng. §Êy lµ c¸ch duy nhÊt ®Ó gi¶i bµi to¸n hÖ ®µn håi nhiÒu líp b»ng lý thuyÕt ®µn håi. VÒ c−êng ®é vËt liÖu, víi gi¶ thuyÕt nh− trªn, vËt liÖu ®−îc coi lµ ®µn håi vµ lµm viÖc trong tr¹ng th¸i nÐn ®µn håi, quan hÖ gi÷a t¶i träng vµ biÕn d¹ng lµ tuyÕn tÝnh. Nh− vËy tõ mét gi¶ thuyÕt gÇn ®óng ban ®Çu (®ång nhÊt) dÉn ®Õn gi¶ thuyÕt sau (®µn håi), vËt liÖu ®· cã sù saikh¸c vÒ kÕt qu¶ vµ b¶n chÊt. ChÝnh v× vËy tõ tr−íc tíi nay, ng−êi ta lu«n t×m c¸ch, t×m biÖn ph¸p, c«ng cô ®Ó tÝnh to¸nmÆt ®−êng sao cho gÇn víi thùc tÕ h¬n ? VÒ b¶n chÊt, ph−¬ng ph¸p tÝnh to¸n ®· ®−îc c¶i tiÕn (kÌm theo sù hç trî cña c¸c c«ng côtÝnh to¸n, nh−ng thay ®æi kh«ng lín). Lý thuyÕt tÝnh to¸n ®µn håi vÉn lµ nÒn t¶ng quan träng choc¸c ph−¬ng ph¸p thiÕt kÕ mÆt ®−êng. Trong bµi viÕt nµy sÏ ®Ò cËp ®Õn xu h−íng thiÕt kÕ mÆt ®−êng mÒm hÖ nhiÒu líp d−íi t¸cdông cña t¶i träng b¸nh ®«i ®éng hoÆc tÜnh vµ mçi líp trong kÕt cÊu mÆt ®−êng lµ ®µn håi ®¼ngh−íng, ®µn håi phi tuyÕn hoÆc lµ ®µn håi nhít, v× ®iÒu kiÖn thêi l−îng cña bµi b¸o, t¸c gi¶ xintËp trung tr×nh bµy vÊn ®Ò ®µn håi phi tuyÕn trong thiÕt kÕ ¸o ®−êng mÒm.II. KHèI PHI TUYÕN TÝNH Ph−¬ng ph¸p Boussinesq lµ dùa trªn gi¶ thiÕt r»ng vËt liÖu cÊu thµnh b¸n kh«ng gian lµ®µn håi tuyÕn tÝnh. Ta biÕt râ r»ng nÒn ®Êt lµ kh«ng ®µn håi vµ lu«n bÞ biÕn d¹ng d−íi t¸c dôngcña t¶i träng tÜnh. Tuy nhiªn, d−íi t¸c dông lÆp ®i lÆp l¹i cña t¶i träng giao th«ng th× hÇu hÕt c¸cbiÕn d¹ng ®−îc phôc håi v× thÕ cã thÓ coi lµ ®µn håi. V× vËy ta cã thÓ chän ®−îc m« ®un ®µn håiphï hîp víi tèc ®é cña t¶i träng ®éng. TÝnh chÊt tuyÕn tÝnh dÉn tíi kh¶ n¨ng ¸p dông cña ph−¬ng ph¸p céng t¸c dông, v× vËy hÖsè ®µn håi kh«ng thay ®æi víi tr¹ng th¸i øng suÊt. Nãi c¸ch kh¸c, biÕn d¹ng däc trôc cña vËt liÖu®µn håi tuyÕn tÝnh d−íi t¸c dông cña øng suÊt däc trôc th× ®éc lËp víi øng suÊt tiÕp. CT 2 H×nh 1. Sù ph©n chia b¸n kh«ng gian ®μn håi hÖ 7 líp 2.1. Ph−¬ng ph¸p néi t−¬ng t¸c §iÒu nµy râ rµng lµ kh«ng ®óng ®èi víi c¸c lo¹i ®Êt, bëi v× øng suÊt däc trôc cña chóng phô thuéc rÊt nhiÒu vµo øng suÊt tiÕp. KÕt qu¶ lµ hiÖu øng cña tÝnh chÊt phi tuyÕn trong ph−¬ng ph¸p Boussinesq ®−îc −a chuéng h¬n. §Ó chØ râ t¸c dông tÝnh phi tuyÕn tÝnh cña vËt liÖu h¹t lªn øng suÊt th¼ng ®øng vµ ®é biÕn d¹ng, Huang (1968a) ®· chia b¸n kh«ng gian thµnh 7 líp nh− h×nh 1 vµ ¸p dông lý thuyÕt ph©n tÇng cña Burmister nh»m x¸c ®Þnh c¸c øng suÊt t¹i gi÷a ®é cao cña mçi líp. Chó ý r»ng ...