پديد آورنده :
كمالي زاده، رضا
عنوان :
توسعه مدل‌هاي پيش‌بيني تغييرات پارامترهاي سازه‌اي روسازي به منظور بررسي زوال سازه‌اي روسازي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
راه و ترابري
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
چهارده، 86ص. : مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
مهدي نسيمي فر
توصيفگر ها :
زوال سازه‌اي روسازي , دستگاه‌هاي غيرمخرب , شاخص‌هاي سازه‌اي روسازي , سيستم مديريت روسازي , طراحي مكانيكي-تجربي روسازي , عدد سازه‌اي مؤثر , شاخص انحناي سطحي
استاد داور :
نادر صولتي فر، هاجر شرع اصفهاني
تاريخ ورود اطلاعات :
1400/09/12
رشته تحصيلي :
مهندسي عمران
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1400/09/13
چكيده فارسي :
روسازي راه با گذشت زمان و به دليل بارگذاري ترافيكي و شرايط آب‌هوايي دچار زوال مي‌گردد. ميزان زوال رخ داده به موارد متعددي همچون مشخصات لايه‌هاي روسازي، نوع و تعداد محورهاي عبوري، دماي هوا، ميزان بارندگي و ... بستگي دارد. معيارهاي تعيين ميزان زوال رخ‌داده در روسازي، وضعيت عملكردي روسازي و وضعيت سازه‌اي روسازي مي‌باشند. وضعيت عملكردي روسازي با اندازه‌گيري خودكار يا دستي خرابي‌هاي سطحي مانند ترك‌خوردگي، شيارشدگي و ناهمواري‌هاي سطحي معين شده و براي تعيين وضعيت سازه‌اي روسازي، از تغييرشكل ايجاد شده بر اثر بار وارده‌ي حاصل از دستگاه‌هاي غيرمخرب همچون FWD و TSD استفاده مي‌گردد. ادارات راه از مدل‌هايي با نام مدل‌هاي زوال روسازي براي پيش‌بيني تغييرات وضعيت روسازي با گذشت زمان استفاده مي‌نمايند. اكثر مدل‌هاي زوال موجود در مطالعات كنوني، شرايط عملكردي روسازي را پيش‌بيني مي‌نمايند و مدل‌هاي زوال سازه‌ايِ پرشماري در دسترس نمي‌باشد. دليل اين امر پرهزينه بودن برداشت اطلاعات سازه‌ايِ راه‌ها در سطح شبكه به كمك دستگاه‌هاي غيرمخرب همچون FWD مي‌باشد. هدف از اين مطالعه، ارائه‌ي روشي جامع و تحليلي به منظور پيش‌بيني زوال شاخص‌هاي سازه‌اي روسازي در طول عمر آن مي‌باشد. ادارات راه با بهره‌گيري از مدل‌هاي زوال سازه‌اي قادر به پيش‌بيني شرايط سازه‌اي روسازي در طول عمر بهره‌برداري از آن بوده و مي‌توانند براساس كمبودهاي سازه‌اي پيش‌بيني شده، به برنامه‌ريزي و اولويت‌بندي برنامه‌هاي تعمير و نگهداري راه بپردازند. اين نوع برنامه‌ريزيِ آگاهانه منجر به كاهش هزينه‌هاي تحميل شده به ادارات و كاربران راه مي‌گردد. روش طراحي مكانيكي-تجربي راه و نرم‌افزار مرتبط با آن كه به اختصار PME نام دارد، يكي از جامع‌ترين ابزارها براي تحليل و طراحي روسازي‌هاي راه مي‌باشد. در روند تحليليِ PME، تأثير آسيب وارده به لايه‌ي آسفالتي در اثر بارگذاري‌هاي ترافيكي و محيطي روي محاسبه‌ي پاسخ‌هاي روسازي (تنش‌ها و كرنش‌هاي ايجاد شده در اثر عبور بار) در نظر گرفته نشده است. به دليل كمبود گفته شده، نمي‌توان به تنهايي از PME براي ساخت مدل‌هاي زوال سازه‌اي براي پيش‌بيني تغييرات شاخص‌هاي سازه‌اي روسازي استفاده نمود. به همين منظور در اين مطالعه، نرم‌افزاري با نام EPME، به منظور ارتقاي PME به نحوي كه بتوان اثر آسيب وارده بر لايه‌ي آسفالتي را روي پاسخ‌هاي روسازي در نظر گرفت، توسعه داده شده است. سپس با بهره‌گيري هم‌زمانِ PME و EPME پايگاه‌هاي داده‌ي جامعي براي توسعه‌ي مدل‌هاي زوال عدد سازه‌اي مؤثر حاصل از اندازه‌گيري‌هاي FWD و شاخص انحناي سطحي حاصل از اندازه‌گيري‌هاي TSD ايجاد گشته است. در نهايت براساس پايگاه‌هاي داده‌ي ايجاد شده، مدل‌هاي زوال مربوط به اين شاخص‌ها، به منظور پيش‌بيني تغييرات آن‌ها با گذشت زمان، توسعه داده شده و به كمك اطلاعات ميداني موجود در پايگاه داده‌ي عملكرد بلندمدت روسازي (LTPP) اعتبارسنجي شده‌اند. در نهايت نيز به منظور نمايش كاربرد مدل‌هاي زوال سازه‌اي توسعه داده شده، يك مطالعه‌ي موردي روي يك راه درجه دومِ در حال سرويس‌دهي انجام شده است.
چكيده انگليسي :
Pavement deteriorates over time due to traffic loading and conditional conditions. The rate of this deterioration depends on various parameters such as material properties, number, and configuration of passing axles, air temperature, and precipitation. Pavementʹs structural and functional conditions are the criteria for determining the level of deterioration. The pavementʹs functional condition can be assessed using manual or automatic surveys to collect surface distress data. Non-destructive testing devices like FWD and TSD are utilized to evaluate the structural condition of the pavement. Road agencies employ pavement deterioration models to predict the changes in pavement conditions. Most of the existing deterioration models in the literature predict the pavementʹs functional condition, so only a limited number of structural deterioration models are available. The cost of collecting structural data at the network level using NDT devices like the FWD is the primary reason for little research on developing structural deterioration models. The primary purpose of this research is to present a comprehensive and analytical method to determine the deterioration of pavementʹs structural indices in its service life. Road agencies can exploit these models to plan and prioritize pavement management activities, decreasing the imposed expenses on the road agencies and users. PME, the presented application for Mechanistic-Empirical Design Guide (MEPDG), is considered one of the most comprehensive tools for analyzing and designing pavement. In the analytical process within the PME, the impact of imposed damage from traffic and environmental loading to the asphalt layer is neglected. Thus, the resulting pavement responses (strains and stresses) do not represent the actual values. With this in mind, PME should not be utilized solely to develop analytical deterioration models. A standalone application named Enhanced Pavement Mechanistic-Empirical (EPME) is developed in this research to overcome the mentioned shortcoming. Then PME and EPME were simultaneously utilized to build two comprehensive databases. These databases were then employed to build deterioration models for effective structural number (SNeff) and surface curvature index (SCI) that respectively are driven from FWD and TSD measurements. In the final step, the developed models are validated based on LTPP field data, and the modelʹs application is demonstrated through a case study on an in-service secondary route.
استاد راهنما :
مهدي نسيمي فر
استاد داور :
نادر صولتي فر، هاجر شرع اصفهاني
