Journal of Transportation Research

Journal of Transportation Research

Numerical Assessment of Asphalt Pavement Damage Caused by Longitudinal and Transverse Seams Using Abaqus Finite Element Software

Document Type : Original Article

Author
M.Sc., Student, Birjand Islamic Azad University, Birjand Iran.
Abstract
As a result of factors such as traffic loading, temperature,humidity, subsoil movement, etc.the road pavement is exposed to various stresses that cause small damages to the pavement which can lead to bigger damages. and cause problems such as speed reduction, safety reduction,vehicle breakdown and service level reduction.In this research, in order to investigate the shear angle of the longitudinal and transverse seams of two adjacent asphalt layers, a laboratory asphalt sample has been used.The geometry of the pavement model includes an asphalt layer with a circular cross-section with a depth of 40mm and two loading plates with a length of12.7mm that are installed at the top and bottom of the model.Also, the analysis of the simulation of the angle of the seams from theABAQUS finite element software was used to model and analyze10numerical models.According to the results,in transverse seams, with the increase of the seam angle, vertical and shear stresses in the seam area decrease, so that the reduction of shear stresses is more noticeable than the reduction of vertical stress. According to the investigation of the internal forces at the location of the transverse seams,it was observed that with the increase of the angle of the transverse seam up to45 degrees,there is a sharp decrease in the vertical and shear stresses,but from the angle of45 to90 degrees, this change is associated with a downward trend; Therefore, the cutting angle of45 degrees has shown a better performance in loading asphalt pavements .Also,in longitudinal seams as well as transverse seams, vertical and shear stresses in the seam area are reduced by increasing the seam angle,and the shear angle of30degrees has shown better performance in loading asphalt pavements.Based on the numerical results,under the same conditions, more shear stress is created in the location of the longitudinal seams than in the transverse seams.
Keywords

Subjects


-حیاتی، پرهام؛ چاره جو، شهریار (1398). ارزیابی روسازی­های بتنی درز دار (JPCP) و بتن غلتکی (RCCP) و بتن آسفالتی (HMA) با در نظر گرفتن هزینه چرخه عمر در آزاد راه­ها، سومین کنفرانس ملی رویه­های بتنی، تهران، انجمن بتن ایران-دانشگاه علم و صنعت ایران.
-زینالفام، وحید؛ منصوریان، احمد (1396). تحلیل عددی عملکرد ناحیه انتقال بین روسازی بتنی ساده درزدار و روسازی آسفالتی، هفتمین کنفرانس بین المللی توسعه پایدار و عمران شهری، اصفهان، موسسه آموزش عالی دانش پژوهان پیشرو- دانشگاه صنعتی دورتمند آلمان-اداره کل راه و شهرسازی استان اصفهان- شهرداری اصفهان و شرکت مادرتخصصی عمران و بهسازی شهری ایران.
-سید محمودی، سید رضا؛ شهری، رضا (1396). ارزیابی و بررسی خرابی­ها در روسازی آسفالتی راه­ها و معابر شهری و مراحل اجرای فرآیند تعمیر و نگهداری از آن­ها، دوماهنامه نخبگان علوم و مهندسی 2 (6).
-عراقی، مرتضی، خسروی روبیات، مرتضی، الوانی، عباس (1395). پارامترهای موثر در انتخاب روش و اجرای صحیح درزگیری آسفالت با استفاده از قیر پلیمری، چهارمین کنفرانس ملی پژوهش­های کاربردی در مهندسی عمران، معماری و مدیریت شهری، تهران، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی.
-لارتی، منا، تولایی، داود، همراهی، وحید (1395). مقایسه اقتصادی روسازی­های آسفالتی و بتنی غیرمسلح درزدار مطالعه موردی: آزادراه کنارگذر جنوبی تهران- قطعه 4، چهارمین کنگره بین المللی عمران، معماری و توسعه شهری، تهران، دبیرخانه دایمی کنفرانس، دانشگاه شهید بهشتی.
-Ehsan Ghafoori Roozbahany, Manfred N. Partl, Patryk Jakub Witkiewicz (2013). Fracture testing for the evaluation of asphalt pavement joints, Road Materials and Pavement Design, Vol. 14, Issue 4.
Lech Krysiński, Jacek Sudyka (2013). GPR abilities in investigation of the pavement transversal cracks, Journal of Applied Geophysics, Vol. 97, October, 27-36.
-LuYongjie, Yang Shaopu, Wang Jianxi (2014). Research on pavement longitudinal crack propagation under non-uniform vehicle loading, Engineering Failure Analysis, Vol. 42, July 2014, 22-31.
Martin Riara, Ping Tang, Liantong Mo, Meng Chen, Jizhe Zhang, Shaopeng Wu (2018). Experimental assessment of the long-time crack healing in asphalt mixtures using healing agents, Construction and Building Materials, Vol. 191, 10 December,
411-422.