• No results found

Jämförelse mellan beräknade och mätta deformationer. Etapp 2 : ILLI-PAVE beräkningar - Fallviksmätning väg 234

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Jämförelse mellan beräknade och mätta deformationer. Etapp 2 : ILLI-PAVE beräkningar - Fallviksmätning väg 234"

Copied!
39
0
0

Loading.... (view fulltext now)

Full text

(1)

VT notat Titel: Författare: Avdelning: Projektnummer : Projektnamn : Uppdragsgivare : Distribution: Nr V 196 1992

Jämförelse mellan beräknade och mätta deformationer Etapp 2: ILLIPAVE beräkningar -Fallviktsmätning väg 234 Håkan Jansson Vägavdelningen 4141503-5

Samband mellan ytdeflektioner och påkänningar i vägen Vägverket Begränsad div Väg- och Trafik-/

Inst/tutet

(2)

Håkan Jansson VTI Vägavdelningen

VTI NOTAT V 196

JÄMFÖRELSE MELLAN BERÄKNADE OCH MÄTTA

DEFORMATIONER.

ETAPP2:

ILLI-PAVE BERÄKNINGAR - FALLVIKTSMÄTNING VÄG 234.

VÄG 234

(3)
(4)

Förord

I ett samarbete mellan Norge och Sverige mättes deformationer i olika vägkonstruk-tioner vid provbelastningar åren 1985-87. Ett av syftena var att jämföra beräknade deformationer med de som mätts i fält. Detta Notat redovisar beräkningar med ILLI-PAVE programmet (ett finita element program) på väg 234 norr om Sunne i Värmland. Beräkningar på väg 34 har tidigare redovisats i Notat V 176. Då ytterligare beräkningar har utförts, på väg 720 i Värmland och ev ytterligare beräkningar på väg 34 och 234, kommer de samlade resultaten att rapporteras.

Den svenska delen av projektet bekostas av Vägverket, där Hans-Edy Mårtensson är kontaktman. Projektledare är Leif G Wiman VTI.

Linköping i september 1992 Håkan Jansson

(5)
(6)

INNEHÅLLSFÖRTECKNING 1

Förord SAMMANFATTNING 1. INLEDNING ... 1

2. ILLI-PAVE BERÄKNINGAR ...1

2.1 Mätdata ... ..1 2.2 Beräkningsförutsättningar ... .. 5 2.3 Resultat ... ..6

2.3.1 Jämförelse mellan beräkningsresultat... .. 6

2.3.2 Jämförelse med mätresultat... .. 9

3. SLUTSATSER... ..14

4. REFERENSER... ..15

BILAGEFÖRTECKNING

(7)
(8)

SAMMANFATTNING

I ett norsk-svenskt samprojekt mättes deformationer i några vägkonstruktioner samtidigt som vägytan belastades. Ett av syftena var jämföra mätdata med resultat från olika beräkningsmodeller. Tidigare har på svensk sida ett antal beräkningar med ILLI-PAVE programmet, ett finita element program, utförts på väg 34.

Beräkningarna som här redovisas har utförts för fallviktsmätning (50 kN och normal belastningsplatta) på väg 234. Vägen har en bergbitumenöverbyggnad. Tätningslagret av sand har räknats in i undergrunden, som är skiktad. För samtliga obundna lager, inklusive undergrunden, har dels en linjärelastisk modell, dels en spänningsberoende använts. 42 beräkningar har utförts. Varje beräkningsresultat har sedan jämförts med de

15 mätningar som utförts med fallvikt på vägen.

Beräkningarna visar att deformationen i undergrunden i hög grad påverkas av vilken modell (linjär eller spänningsberoende) som väljs för ovanliggande lager. Med spänningsberoende modeller för bär- och förstärkningslagret erhålls en mindre flack nedsjunkningsbassäng i den övre delen av undergrunden. Om en linjär eller spännings-beroende modell används för lagret självt, påverkar deformationen i lagret mindre. För en bättre överensstämmelse mellan beräknad och mätt deflektion på vägytan är emellertid den spänningsberoende modellen för undergrunden att föredra.

Beräknad deformation i förstärkningslagret ger med en linjär modell en något bättre överensstämmelse med den mätta. På avstånden 600 och 900 mm från belastnings-centrum har inte i något fall en expansion i lagret kunnat beräknas vilket mätresultaten

visar.

I beläggning och bärlager har en spänningsberoende modell för bärlagret gett den bästa överensstämmelsen vid samtliga årstider. Modulen för beläggningen har vid dessa beräkningar motsvarat vad som kan antagas vara rimligt med hänsyn till temperaturen i beläggningen vid mätningarna.

Beräknade nedsjunkningsbassänger på vägytan (deflektioner) är Hackare än de mätta, då beräknad och mätt deflektion är ungefär lika i centrum.

Använda konstanter och exponenter i de spänningsberoende modellerna i dessa beräkningar har dock inte valts efter någon större prövning, utan med anpassning av dessa kan säkert en bättre överensstämmelse mellan beräknade och mätta deformationer erhållas.

(9)
(10)

1. INLEDNING

I ett norsk-svenskt samprojekt mättes deformationer i olika vägkonstruktioner samtidigt som vägytan belastades. Mätdata från mätningarna i Sverige har redovisats i [1]. Ett av syftena med projektet var att jämföra resultat från olika beräkningsmodeller med data från fältmätningar.

De första mer systematiska beräkningarna med ILLI-PAVE programmet [2], ett finita element program, som utförts på någon av de svenska provplatserna gällde väg 34 [3]. Här redovisas fortsatta beräkningar där resultaten jämförs med mätresultaten på väg 234, norr om Sunne i Värmland.

2. ILLI-PAVE BERÃKNINGAR 2.1 Mätdata

Belastningen vid mätningarna har utgjorts av fallvikt, KUAB och VTI, med kraften 50 kN, och en 300 mm belastningsplatta. Kraften varierade vid mätningarna mellan 49 och 52 kN för KUAB fallvikten (kraften är inte mätt) och mellan 48 och 51 kN för VTI fallvikten. En sammanställning av mätresultaten, enbart deformation och deflektion rakt under underbelastningscentrum, framgår av figur 1-4 och bilaga 1. Det är här den momentant elastiska deformationen som använts. Deformationen i den undre delen av undergrunden, från nivån 1,5 till 3 m under vägytan har inte tagits med här, negativa värden har ofta erhållits p g a mätproblem.

VAG 234, DEFLEKTION D0 - FWD 50 kN 900 800 700 -600 q 50° -* - I KUAB 400 - - DVT' 300 -+ 850412 850507 851003 860410 860514 860904 870521 870915

Figur 1. Mätt centrumdeflektion (D0) med KUAB och VTI fallvikt, i 1000-dels mm.

(11)

VÄG 234, DEFFORMATION 1, R=0 - FWD 50 kN I KUAB El vn 250 a 200 150 100 50 -0 _ 850412 850507 851003 860410 860514 860904 870521

870915

Figur 2. Mätt deformation i beläggning och obundet bärlager rakt under belastning med KUAB och VTI fallvikt, i lOOO-dels mm.

VÄG 234, DEFORMATION 2, R=0 - FWD 50 kN 200 150-100«

I

I

85.04.12 850507 851003 86.04.10 860514 860904 I KUAB EJ VTI

87.09.15 -50 -100

Figur 3. Mätt deformation i förstärkningslager rakt under belastning med KUAB och VTI fallvikt, i lOOO-dels mm.

(12)

VÄG 234, DEFORMATION 3, R=0 - FWD 50 kN 600 500 400 I KUAB D VTI 300 200 -100 -

850412 850507 851003 860410 860514 860904 870521 870915

Figur 4. Mätt deformation i Övre delen av undergrunden rakt under belastning med KUAB och VTI fallvikt, i 1000-dels mm.

Som framgår av figurerna är variationen i deformationer rakt under belastnigen stor. Detta beror dels på variationen i kraft och den naturliga variationen mellan olika mättidpunkter, dels på mätfel. Defonnationsbassänger för olika årstider och lager framgår av bilaga 2. Några "typiska" defonnationsbassänger för olika årstider och lager

1-3 har valts och visas i figurerna 5-7 (markerade i bilaga 2). VÄG 234, DEFORMATION 1

Exempel för olika årstider

200 K 86.04.10 150 _ _U_ V86.05.14 0 K 86.09.04 100 K=KUAB FWD V=VTI FWD 50-x: - I exp/560 1200 -50 __

Figur 5. "Typiska" måtta deformationsbassänger i beläggning och obundet bärlager vid olika årstider, i lOOO-dels mm.

(13)

VÄG 234, DEFORMATION 2

Exempel för olika årstider

140 120 --100 _-_ K 86.04.10 _0-_ v 86.05.14 80 -h 0 K 86.09.04 60 --40 __ K=KUAB FWD V=VTl FWD 20 --;af/D 0 I *vä-r _l_ w\Eåä'7900 1200 ..20 __ -40 .._

Figur 6. "Typiska" mätta deformationsbassänger i förstärkningslager vid olika årstider, i IOOO-dels mm.

VÄG 234, DEFORMATlON 3

Exempel för olika årstider

I _0_ K 86.09.04 200 <-300

250 K=KUAB FWD V=VT| FWD 150 en 100 -* 50 -b 0 l l lr l 0 300 600 900 1200

Figur 7. "Typiska" mätta deformationsbassänger i Övre delen av undergrunden vid olika årstider, i IOOO-dels mm.

Vid det första mättillfället på året, början av april, var det tjäle i undergrunden, lager 3. Deformationer för detta lager har därför inte visats vid denna tidpunkt. Av de visade defonnationsbassängerna kan variationen i undergrunden tyckas liten, medan den i förstärkningslagret kan tyckas stor.

Ett alternativ till, att som att här i figurerna 5-7 välja deformationer från en viss

(14)

mätning som får anses representativ för årstiden, är att anpassa en kurva, "medelkurva", till de mätta (eventuella felmätta deformationer utesluts). Fördelen är att eventuella mätfel i den valda mätningen elimineras, kurvan kan jämnas till. Nackdelen är att kurvan inte representerar en mätning.

2.2 Beräkningsförutsättningar

Elementnätet är till stor del lika det som användes vid beräkningarna på väg 34, en anpassning till de aktuella lagertjocklekarna har dock gjorts. Nätet består av 15 kolumner och 19 rader. Bredden är 1,8 m och djupet är 4 m. Antalet element är 285. Vägen har en bergbitumenöverbyggnad. Resultat av provtagning i vägen, siktkurvor, återfinns i [4]. Tätningslagret av sand har räknats in i undergrunden, som är skiktad. För samtliga obundna lager, inklusive undergrunden, har dels en linjärelastisk modell, dels en spänningsberoende använts.

Beläggningens E-modul har valts från modul - temperatursamband, utifrån de tempera-turer som mättes i beläggningen vid mättillfällena. Temperaturen på nivån 2,5 cm under vägytan framgår av bilaga 1. Använda moduler: 3500, 5000 och 9000 MPa.

Konstanta moduler för bär- och förstärkningslager har valts med ledning av tidigare beräknade moduler med Chevron programmet. Förstärkningslagret är styvare än bär-lagret. Använda moduler: 300 resp. 400 MPa.

En modell där modulen beror av summan av huvudspänningarna har också valts:

E=K1*0K2

Använda värden på exponenten K2: 0,5 och 0,7. Värden på Kl har erhållits efter testkörningar - att programmet konvergerar och att deformationema i lagret blir i samma storleksordning som de mätta (bärlager: 5, 15 och 20 MPa, förstärkningslager: 20, 40 och 50 MPa).

Vilojordtryckskoefficienten (KO) har satts till 1,0, kohesionen till 0 och friktionsvinkeln till 40° för bärlagret, resp. 50° för förstärkningslagret. Max huvudspänningsförhållande:

10. Min horisontaltryckspänning: 0,01 kPa. Modul vid brott: 300 MPa. För undergrunden har den konstanta modulen 15 MPa använts. Dessutom har modulen valts som funktion av deviatorspänningen:

E=K1+K2*GdK3

Använda värden på exponenten K3: -0,8 och -1,07. K1=0, K2 har erhållits på samma sätt som Kl för bär- och förstärkningslagret (10 och 20 MPa).

Vilojordtryckskoefficienten: 0,99 och 1,0. Min resp. max deviatorspänning: 0,5 resp

(15)

42,8 kPa. Skjuvhållfasthet: 21,4 kPa. Modul vid brott: 5 MPa. Kohesion: 21,4 kPa. Friktionsvinkel: 00.

Tabell 1. Tvärkontraktionstal och densiteter som använts i beräkningarna. Tvärkontraktionstal Densitet [kg/m3]

Beläggning 0,35 2400

Bärlager 0,4 2000

Förstärkningslager 0,4 2000

Undergrund 0,45 1500

För att begränsa antalet beräkningar har inte beräkningar med samtliga kombinationer av indata utförts. Antalet utförda beräkningar är 42. Av bilaga 3 framgår hur de olika parametrarna varierats i de olika beräkningsfallen.

Samtliga beräkningar är utförda med det modifierade ILLI-PAVE programmet [5]. Med det ursprungliga erhölls ingen konvergens. I de flesta av beräkningarna erhölls konver-gens efter 8 iterationer med det använda programmet.

2.3 Resultat

Först följer en kort jämförelse mellan olika beräkningsresultat därefter en jämförelse mellan beräkningsresultat och mätvärden.

2.3.1 Jämförelse mellan beräkningsresultat

I beräkningarna på väg 34 användes en spänningsberoende modell enbart för under-grunden. För att visa på betydelsen av olika modeller för bär- och förstärkningslagret visas därför några beräkningsresultat där en och samma modell använts för under-grunden. Förutsättningarna framgår av tabell 2.

Av figurerna 8-10 framgår att modellen för bär- och förstärkningslagret påverkar defor-mationen i dessa lager relativt måttligt, men i högre grad påverkar det defordefor-mationen i undergrunden. Med konstanta moduler för bär- och förstärkningslagret erhålls den flackaste deformationsbassängen i undergrunden, lager 3.

(16)

Tabell 2. Materialförutsättningari några jämförda beräkningsfall, se figur 8-10. Beräkning nr Beläggning Bärlager Förstlager Undergrund

2

5000 MPa

300 MPa

400 MPa

20405107

20 _"_ 20*60 5 -"- J.

26

_"_

15*60 5

-"-

_"-29

5*60 7

32 -"- 15*60 5 50449045 38 -"_ 40*60 5 _"_ 41 nu nu 20*60 7 Deformation 1 200 T 180 : ---- BER.2 160 _D_ BER. 20 140 -o- BER. 26 120 - + BER. 29 1°° " -A- BER. 32 80 h _-4_ BER. 38 60 --- BER. 41 40 20 --0 2 _20 g_ 1200 Radle

Figur 8. Beräknad deformation i beläggning och bärlager, förutsättningar se tabell 2.

(17)

Deformation 2 120 100 \ 80 -g \\i_ :\.4 60 -- ' 40 -» 20 --0 0 300 600 .20 __ Radie Figur 9. Deformation 3

400 En och samma modell för undergrunden,

0 4x .

0 300 600

Radle

:ll:\varlerande bär' OCh töl'StäI'kfüHgSlager

*_4* BER. 2 _U-_ BER. 20 ° BER. 26 _0'_' BER. 29 A BER. 32 _A_ BER. 38 _°_ BER. 41 900 1200

Beräknad deformation i förstärkningslager, förutsättningar se tabell 2.

_-0_ BER _-^_ BER *'_ BER. _D_ BER ° BER. __^*_ BER. _°_* BER. .20 26 .29 32 .38

Figur 10. Beräknad deformation i Övre delen av undergrunden, förutsättningar se tabell 2.

I beräkningarna enligt tabell 2 har en spänningsberoende modell använts för under-grunden. I figur 11 visas beräknad deformation i den Övre delen av undergrunden då modulen 15 MPa använts, medan modell för bär- och förstärkningslagret varierats. Resultatet är detsamma som visas i figur 10, den flackaste deformationsbassängen erhålls med konstanta moduler för bär- och förstärkningslagret.

(18)

Deformation 3

300 T Undergrundsmodul = 15 MPa,

. varierande modell för bär- och förstärkningslager

_' BER. 18 200 -- _D_ BER. 23 _°_ BER. 35 150 --100 *-.; I 50 -- 0 0 300 600 900 1 200 Radle

Figur 11. Beräknad deformation i Övre delen av undergrunden, konstant modul för undergrunden, varierande för bär- och förstärkningslagret.

Det konstaterades vid de tidigare beräkningarna på väg 34 att vilojordtryckskoefficien-ten har stor inverkan på deformationerna i undergrunden. Betydelsen av en livilojordtryckskoefficien-ten variation av denna, 1,0 resp 0,99, visas i tabell 3 (det är beräkningarna nr 1, 3, 5 och 7 som jämförs).

Tabell 3. Relativ deformation i lager 3 och 4 på avstånden 0 och 1200 mm från belastningscentrum, exempel på inverkan av K3 och KO på beräknade

deformationeri undergrunden (Ebel = 3500, Ebl = 300, En. = 400 och

K2 = 20 MPa).

Ko

\

K3 -1,07

-0,8

Radie

0

1200

0

1200

1,0

Def. 3

1,0

1,0

0,98

1,08

Def. 4

1,0

1,0

1,06

1,00

0,99

Def. 3

1,04

1,15

0,99

1,18

Def. 4

1,33

1,42

1,38

1,37

2.3.2 Jämförelse med mätresultat

På samma sätt som vid beräkningarna på väg 34 har varje beräkningsresultat, 42 beräkningar, jämförts med varje mätning, 15 mätningar. Detta leder till 630 jämförelser. Differenser mellan beräknade och mätta deformationer i varje lager och på varje

(19)

10

avstånd från belastningscentrum har beräknats. Även deflektionen mätt på vägytan har jämförts med beräknade värden. Största avståndet från belastningscentrum som medtagits är 1200 mm. Differensen har angetts både i absoluta tal och procentuellt. För deflektionen och deformationen i varje lager har avvikelsema, absolutvärdena, summerats. Här visas i några fall beräknade defonnationsbassänger tillsammans med mätta, de "typiska" enligt figur 5-7.

I den övre delen av undergrunden så är överensstämmelsen mellan den beräknade deformationen (beräkning nr 21 och 22) och den på våren mätta god från centrum ut till radien 600 mm, vilket framgår av figur 12. Den beräknade ligger också någorlunda parallellt med den på hösten mätta, men på en något högre nivå.

DEFORMATION 3 Mått och beräknad

' V 86.05.14 _Cl_- K 86.09.04 _°_ BER. 21 200 -* _0_ BER. 22 150 --Beräknade 100 w 50 --0 300 600 900 1 200 Radle

Figur 12. Exempel på mätt och beräknad deformation i den övre delen av under-grunden, i lOOO-dels mm.

Anmärkningsvärt är dock att skillnaden mellan de beräknade deformationerna är så liten. I ena beräkningsfallet (21) har en spänningsberoende modell för undergrunden använts, medan i det andra fallet (22) en konstant modul använts. Om man jämför beräknad deformation i lager 4, så ger beräkningen med konstant modul drygt 70% större deformationer på samtliga radier. Om man jämför de beräknade deflektionerna och jämför med den som mätts med VTI fallvikten 86.05.14 så ger ger beräkning 21 bäst överensstämmelse, 10% lägre deflektion i belastningscentrum medan beräkning 22 ger drygt 20% större. Detta visar att den spänningsberoende modellen är att föredra om man ser till hela konstruktionen och inte enbart till den övre delen av undergrunden.

(20)

11

Den på hösten mätta deformationen i förstärkningslagret visas, tillsammans med några beräknade deformationer, i figur 13. I beräkningarna nr 1 och 20 är en konstant modul använd för lagret (400 MPa, modell för bärlagret skiljer), medan en spänningsberoende modell använts i nr 39 och 40 (exponent och konstant skiljer i dessa fall). Inte i något beräkningsfall har en expansion (negativ deformation) kunnat beräknas på radiema 600 och 900 mm, vilket mätresultaten visar. På radien 900 mm har deformationen 0 beräknats och på radien 1200 mm har en expansion beräknats. Beräkningsresultaten i fallen 1 och 20 ger en lägre deformation på radien 300 mm än i fallen 39 och 40, vilket ger en bättre anpassning till den mätta deformationen. Den konstanta modulen ger således en något bättre överensstämmelse med mätt deformation i förstärkningslagret, även om skillnaden mellan de beräknade deformationerna är relativt liten.

DEFORMATION 2 Mått och beräknad 120 --lö 10° _I_ K 86.09.04 ° BER. 1 60 --_0"_ BER. 39

40 «- _A_ BER. 40 20 _J_ Mätt / 0 a 'I1 a 2 0 300 1200 -20 __ Radte

Figur 13. Exempel på mätt, på hösten, och beräknad deformation i förstärknings-lagret, i 1000-dels mm.

I figur 14 visas deformationen mätt i förstärkningslagret under tjällossningen, lagret är urtjälat, och ett beräkningsresultat. I beräkningen har en spänningsberoende modell för lagret använts (exponenten = 0,5). En avvikelse kan ses i centrum av belastningen och på radien 300 mm (denna avvikelse torde vara möjlig att minska).

(21)

12 DEFORMATION 2 Mått och beräknad ' K 86.04.10 _U_ BER. 36 9_ 300 600 900 12:00 Radle

Figur 14. Exempel på mätt, under tjällossningen, och beräknad deformation i förstärk-ningslagret, i 1000-dels mm.

I figurerna 15-17 har mätt deformation i beläggning och bärlager under olika årstider jämförts med beräkningsresultat. I beräkningarna 26, 40 och 21 har bäst Överens-stämmelse erhållits. Gemensamt för dessa beräkningar är att en spänningsberoende modell använts för bärlagret. Exponenten är i samtliga fall 0,5. Modulen för beläggningen är 5000, 3500 och 9000 MPa för höst, vår resp tjällossning. I figur 15 har

DEFORMATION 1 Mått och beräknad 200 150 -_ '_4_ K 86.09.04 _0._ 100 * BER. 3 _° - BER. 26 50 -» ' V 'ä 0 300 www-#700 1200 -50 __ Radle

Figur 15. Exempel på mätt, på hösten, och beräknad deformation i beläggning och bärlagret, i 1000-dels mm.

(22)

13

för jämförelse även en beräkning med konstant modul för bärlagret visats, beräkning nr 3. Beläggningsmodulen är i detta fall 3500 MPa.

DEFORMATION 1 Mått och beräknad 200 150 --100 __ - V86.05.14 _D_ BER. 40 50 *-0 l l i I 0 300 Å?3(30é::;:_ø000 1200

_50 l_

Radm

Figur 16. Exempel på mätt, på våren, och beräknad deformation i beläggning och bärlagret, i lOOO-dels mm. DEFORMATION 1 Mått och beräknad 140 120 *-100 80 --_'_ K 86.04.10 60 e' _5-_ BER. 21 40 -- 20-0 300 6 0 900 1200 Rade

Figur 17. Exempel på mätt, under tjällossningen, och beräknad deformation i beläggning och bärlagret, i lOOO-dels mm.

(23)

14

Beräknad deflektion i ett fall och mätt på hösten visas i figur 18. I beräkningsfallet, nr 20, är modulen för förstärkningslagret konstant medan spänningsberoende modeller använts för bärlager och undergrund. Generellt är beräknade deflektioner större än de mätta på avstånd från belastningscentrum, om deflektionerna stämmer i centrum, dvs beräknade nedsjunkningsbassänger är flackare än de mätta. Av de föregående ñgurema antyds också detta. I figur 12 är beräknad deformation i Övre delen av undergrunden större än den mätta på radierna 900 och 1200 mm. I figur 13 är beräknad deformation i förstärkningslagret större än den mätta på radierna 300 och 600 mm, medan figur 15 visar en tendens till något för stor beräknad deformation i beläggning och bärlager på radien 300 mm (beräkning nr 26). DEFLEKTION Mått och beräknad 700 -600

500 -F ' K 86.09.04 400 --_D_ BER. 20 300 -200 -* 100 --O 300 600 900 1 200 Radle

Figur 18. Exempel på mätt, på hösten, och beräknad deflektion, i 1000-dels mm. 3. SLUTSATSER

Beräkningarna visar att deformationen i undergrunden i hög grad påverkas av vilken modell (linjär eller spänningsberoende) som väljs för ovanliggande bär- och förstärk-ningslager. Med spänningsberoende modeller för dessa lager erhålls en mindre flack nedsjunkningsbassäng i den övre delen av undergrunden. Om en linjär eller spännings-beroende modell används för lagret självt, påverkar deformationen i lagret mindre. Vid jämförelse mellan beräknad och mått deflektion på vägytan ger emellertid den

spänningsberoende modellen för undergrunden en bättre överensstämmelse.

Beräknad deformation i förstärkningslagret ger med en linjär modell en något bättre överensstämmelse med den mätta, jämfört med en spänningsberoende modell. På

(24)

15

avståndet 600 och 900 mm från belastningscentrum har inte i något fall en expansion i lagret kunnat beräknas vilket mätresultaten visar.

Vid jämförelse mellan beräknad och mått deformation i beläggning och bärlager har en spänningsberoende modell, med exponenten 0,5, för bärlagret gett den bästa Överensstämmelsen vid samtliga årstider. Modulen för beläggningen har vid dessa beräkningar motsvarat vad som kan antagas vara rimligt med hänsyn till temperaturen i beläggningen vid mätningarna.

Sett till hela vägkonstruktionen är beräknade deflektioner större än de mätta på avstånd från belastningscentrum. Beräknade nedsjunkningsbassänger är flackare än de mätta, då beräknad och mätt deflektion är ungefär lika i centrum. Elementnätet har härvidlag betydelse. Med ett bredare elementnät erhålls mindre flacka deflektionsbassänger. Detta gäller givetvis också deformationen i undergrunden.

De konstanter och exponenter som använts i de spänningsberoende modellerna i dessa beräkningar har inte valts efter någon större prövning, utan med lite anpassning av dessa, och ett bredare elementnät, kan en bättre Överensstämmelse mellan beräknade och mätta defonnationer säkert erhållas.

4. REFERENSER

[1] Carlsson H, Jansson H och Wiman L G

Provbelastning av instrumenterade vägar. Deformationsdata från mätningar på väg nr 34, 234 och 720 i Sverig 1985-87. VTI notat V 148, 1991.

[2] ILLI-PAVE: a pavement analysis program provided by the Transportation Facilities Group, Department of Civil Engineering, University of Illinois at Urbana-Champaign.

[3] Jansson H

Jämförelse mellan beräknade och mätta deformationer. Etapp 1: ILLI-PAVE beräkningar - Fallviktsmätning väg 34. VTI notat V 176, 1992.

[4] Jansson H och Wiman L G

Deformation i vägen vid provbelastning. Delresultat från tre svenska vägar. VTI meddelande 576, 1988.

[5] MorkH

Analyse av lastresponsar for vegkonstruksjonar. Doktor ingeniöravhandling 1990:6, Institutt for veg- og jernbanebyggning NTH, Trondheim.

(25)
(26)

BILAGEFÖRTECKNING

Bilaga 1. Deformationer rakt under belastningscentrum vid belastning med fallvikter på Väg 234 1985-87.

Bilaga 2. Deformationsbassänger i lager 1-3 mätta under olika årstider - tjällossning, vår och höst)

Bilaga 3. Plan för ILLI-PAVE beräkningar, E- moduler för olika material.

(27)
(28)

VÄG 234 Kraft

[kNl

Temp 2,5 cm Deflekt. Def. 1 Def. 2 Def. 3 Def. 4 Bilaga 1

FALLVItKTSMÄTNING 50 kN

Deformationer och deflektion rakt under belastningscentrum (R=0) i 1000-dels mm

KUAB VTI KUAB VTI KUAB VTI KUAB VTI KUAB VTI KUAB VTI KUAB VTl 49 9 592 250 175 50 50 49 43 18 18,5 730 720 225 250 150 125 200 263 32 62 49 50 15 15,5 657 626 180 180 108 115 237 51 51 2,5 2,5 514 478 108 108 67 67 300 275 -25 -1 2 Mätdatum 85.04.12 85.05.07 85.10.03 86.04.10 86.05.14 86.09.04 87.05.21 87.09.15 51 50 16 16,5 755 700 225 200 113 138 287 262 -31 51 50 13,5 13,5 687 674 175 175 100 107 250 268

-81

-131

52 50 16 17 825 866 213 194 -56 -37 568 556 50 75 52 50 18,5 17 756 802 132 125 168 175 500 475 -87 -37

(29)
(30)

Bi la ga 2

VÄG

23

4,

DE

FO

RM

AT

IO

N

1

-T

JÄL

LO

SS

NI

NG

SM

ÄT

NI

NG

AR

25 0 -20 0 _ 4 _ K 85 .0 4. 12 "'9 ' ' K8 6. 04 .1 0 O V 86 .0 4.10 15 0 100

S

W

90

0

Ra di e 12 00

(31)

Bi la ga 2

VÄG

23

4,

DE

FO

RM

AT

lO

N

1

-V

ÅR

MÄT

Nl

NG

AR

_ ' _ K 85 .0 5. 07 O K8 6. 05 .1 4 \ ' '0 ' ' V8 6. 05 .1 4

\

_

-A

-K8

7.

05

.2

1

10

°

-

A

_

v8

7.

05

.2

1

-5 0 _ _ Ra di e 12 00

(32)

18 0 160 140 120 100 80 Bi la ga 2

VÄG

23

4,

DE

FO

RM

AT

IO

N1

-H

ÖS

TM

ÄT

NI

NG

AR

_

I

_

K8

5.1

0.0

3

-*

-D

-

v8

5.1

0.0

3

-

---K

86

.0

9.

04

-0

-v8

6.0

9.0

4

\

-

-K8

7.0

9.1

5

-+

-v8

7.0

9.1

5

12 00

(33)

Bi la ga 2

VÄG

23

4,

DE

FO

RM

AT

IO

N

2

-T

JÄL

LO

SS

NI

NG

SM

ÄT

NI

NG

AR

18 0T 16 0 " _ . _ _ _ _

14

0

__

K8

5.

04

.1

2

" "°' ' K8 6.04 .1 0 12 0 -O V 86 .04. 10 10 0* i 30 0 60 0 90 0 12 00 -2 0

(34)

Bi la ga2

VÄG

23

4,

DE

FO

RM

AT

IO

N

2

-V

ÅR

MÄT

NI

NG

AR

15 0 --_ -K 85 .0 5. 07 \ -G -V 85 .0 5. 07 L \\ °_ K86. 05 .1 4 10 0 -' '9 ' 'V8 6. 05 .1 4 \ _ * _ K 87 .0 5. 21 \ I ' _ A _ _ V 87 .0 5. 21 I | -1 00 Radi e

(35)

Bi la ga 2

VÄG

23

4,

DE

FO

RM

AT

IO

N

2

-H

ÖS

TM

ÄT

NI

NG

AR

20 0 -l _ ' _ K 85 .1 0. 03 1 1 0 E) F _ G _ V 85 .1 0. 03 " '°" " K8 6. 09 .0 4 _ °_ " V 86 .0 9. 04 100 _ _ ^ _ * K 87 .0 9. 15 _ år _ V 87 .09. 15 50 -50 _ _ Ra di e

(36)

60 0 50 0 40 0 30 0 20 0 10 0

VÄG

23

4,

DE

FO

RM

AT

IO

N

3

-V

ÅR

MÄT

NI

NG

AR

1 I 30 0 Bi la ga 2 60 0 Ra di e 90 0 _ ' _ K85 .0 5. 07 + V 85 .0 5. 07 O K8 6. 05 .1 4 ' '9 ' ' V8 6. 05 .1 4 A K 87 .0 5. 21 _ -0 _ -V87 .0 5. 21

(37)

50 0 45 0 40 0 35 0 30 0 25 0 20 0 15 0 10 0 Bi la ga 2

VÄG

23

4,

DE

FO

RM

AT

IO

N

3

-H

ÖS

TM

ÄT

NI

NG

AR

_ ' _ K 85 .1 0. 03 _ -9 _ V 85 .1 0. 03 __. ' "°' ' K 86 .0 9. 04 _ 0_ V 86 .0 9. 04 _ * _ " K 87 .0 9.15 _A _ V 87 .0 9. 15 0 30 0 60 0 90 0 Ha di e 12 00

(38)

Bilaga 3

BERÄKNINGAR ILLl-PAVlE VÄG.12_34

Håkan Jailsson I92-04-16

Nr Beläggn. Bärlgger Först.la er Undergrund E-modul E-modul K1 K2 E-modul K1 K2 E-modul K2 K3 K0 [MPa] [MPa] [MPa] [MPa] [MPa] [MPa] [MPa]

1 3500 300 400 20 -1,07 1 2 5000 300 400 20 -1,07 1 3 3500 300 400 20 -1,07 0,99 4 5000 300 400 20 -1,07 0,99 5 3500 300 400 20 -0,8 1 6 5000 300 400 20 -0,8 1 7 3500 300 400 20 -0,8 0,99 8 5000 300 400 20 -0,8 0,99 9 3500 300 400 10 -1,07 1 10 5000 300 400 10 -1,07 1 11 3500 300 400 10 -1,07 0,99 12 5000 300 400 10 -1,07 0,99 13 3500 300 400 10 -0,8 1 14 5000 300 400 10 -0,8 1 15 3500 300 400 10 -0,8 0,99 16 5000 300 400 10 -0,8 0,99 17 3500 1) 300 0,001 400 15 18 5000 1) 300 0,001 400 15 19 3500 20 0,5 400 20 -1,07 1 20 5000 20 0,5 400 20 -1,07 1 21 9000 20 0,5 400 20 -1,07 22 3500 15 0,5 400 15 23 5000 15 0,5 400 15 24 9000 15 0,5 400 15 25 3500 15 0,5 400 20 -1,07 1 26 5000 15 0,5 400 20 -1,07 1 27 9000 15 0,5 400 20 -1,07 1 28 3500 5 0,7 400 20 -1,07 1 29 5000 5 0,7 400 20 -1,07 1 30 9000 5 0,7 400 20 -1,07 1 31 3500 15 0,5 50 0,5 20 -1,07 1 32 5000 15 0,5 50 0,5 20 -1,07 1 33 9000 15 0,5 50 0,5 20 -1,07 1 34 3500 15 0,5 50 0,5 15 35 5000 15 0,5 50 0,5 15 36 9000 15 0,5 50 0,5 15 37 3500 15 0,5 40 0,5 20 -1,07 1 38 - 5000 15 0,5 40 0,5 20 -1,07 1 39 9000 15 0,5 40 0,5 20 -1,07 1 40 3500 15 0,5 20 0,7 20 -1,07 1 41 5000 15 0,5 20 0,7 20 -1,07 1 42 9000 15 0,5 20 0,7 20 -1,07 1 Anmärkningar:

1) Med konstanta moduler i samtli

gavs denna modell.

1

?ligger erhölls in a deformationer, varför bärlagret

(39)

Figure

Figur 1. Mätt centrumdeflektion (D0) med KUAB och VTI fallvikt, i 1000-dels mm.
Figur 2. Mätt deformation i beläggning och obundet bärlager rakt under belastning med KUAB och VTI fallvikt, i lOOO-dels mm.
Figur 5. &#34;Typiska&#34; måtta deformationsbassänger i beläggning och obundet bärlager vid olika årstider, i lOOO-dels mm.
Figur 7. &#34;Typiska&#34; mätta deformationsbassänger i Övre delen av undergrunden vid olika årstider, i IOOO-dels mm.
+7

References

Related documents

Bilaga 2: Beräknade

Järnvägen byggs för att öka kapaciteten, den ger mindre buller och vibrationer och möjliggör för tågresor till och från Bommen.. Med den nya järnvägsbron över

Utredningsområdets längd har avgränsats till den sträcka som direkt kan komma att beröras av de standardhöjande åtgärderna i projektet, d.v.s från Etapp 1:s slutpunkt

Denna handling utgör samrådsunderlag för vägplan väg 364 mellan korsningen till väg 836 i Långviken och strax norr om korsningen till väg 821 i Hjoggbölefors, i

249 Zpráva rozhodčí z Mistrovství světa družstev ve sportovní gymnastice žen, in: Výsledkové listiny 1992-2016, archiv GSK Spartak Děčín.. 250 Zpráva rozhodčí z

Roku 1990 uznala světová cyklistická federace (UCI) horská kola za oficiální disciplínu a mohlo se tady uspořádat první mistrovství světa bylo téhož roku ve Spojených

Změnou prostředí poskytovaných sociálních služeb se zvýší kvalita těchto služeb, protože jejich součástí je realizace individuálního plánování průběhu poskytování sociální

Cost consideration PQS system Investment costs PQS system technology for 14 measuring points 14 pieces QUADRIGO MM1000 TYP IF4 Interbus optical 1 piece QUADRIGO-MASTER M1600. 1