Characterization on unbound materials for flexible pavement design

Οι τρέχουσες διαδικασίες διαστασιολόγησης, για τα ασύνδετα επίπεδα, βασίζονται συχνά εμπειρικά σε προϋπάρχουσες έρευνες ή/και σε διαχρονική εμπειρία στο πεδίο. Παρολαυτά, είναι γνωστό ότι αυτά τα ασύνδετα υλικά συμπεριφέρονται με έναν σημαντικό πιο περίπλοκο τρόπο και ότι η συμπεριφορά τους αυτή μπορεί να έχει σημαντικές επιπτώσεις κατά τη διαδικασία διαστασιολόγησης. Τα υλικά αυτά είναι γνωστό ότι συμπεριφέρονται με μη γραμμικό τρόπο εξαρτώμενου από μια σειρά παραγόντων τόσο σχετιζόμενων με το υλικό όσο και με τις συνθήκες. Παρόλη τη γνώση γύρω από τους παράγοντες αυτούς κατά τη διαστασιολόγηση οδοστρωμάτων η συμπεριφορά των υλικών εξακολουθεί και θεωρείται είτε στατική ή/και γραμμική κυρίως για λόγους απλοποίησης των υπολογισμών. Με την ανάπτυξη εργαστηριακών ελέγχων, αναπτύχθηκαν ταυτόχρονα και καταστατικά μοντέλα-προσομοιώσεις παλινδρόμησης με στόχο τον πιο ακριβή προσδιορισμό της συμπεριφοράς των ασύνδετων υλικών βάσει μηχανικών ή φυσικών χαρακτηριστικών. Πολλά καταστατικά μοντέλα αναπτύχθηκαν στη διάρκεια των χρόνων, ωστόσο, η ενσωμάτωση τους σε πλήρη δυναμική στη διαστασιολόγηση οδοστρωμάτων δεν ήταν δυνατή εωσότου αναπτυχθούν και τα αντίστοιχα προγραμματιστικά μοντέλα βασισμένα σε Η/Υ που μπορούν πιο άμεσα να αξιολογήσουν τις προβλεπόμενες αποκρίσεις σε δομές οδοστρωμάτων. Παρά τις προοπτικές για την συμπερίληψη του σε Προγράμματα Μοντελοποίησης Αριθμητικής Μεθόδου Πεπερασμένων Στοιχείων (FEM), τις περισσότερες φορές το σχετικά νέο πεδίο σχεδιασμού και ανάλυσης βάσει FEM ακόμη περιορίζει και υπεραπλοποιεί τη συμπεριφορά των ασύνδετων υλικών στις διαδικασίες προσομοίωσης και ανάλυσης. Η πλειονότητα των τρεχουσών ερευνών σε διαδικασίες ανάλυσης FEM περιορίζει το σχεδιασμό των ασύνδετων υλικών σε γραμμικές-ισοτροπικές συμπεριφορές καθώς η έρευνα εστιάζει στη διερεύνηση των άνω στρωμάτων βάσης συνδεδεμένων υλικών. Αυτή η υπεραπλούστευση μπορεί δυνητικά να έχει σημαντική επίδραση στις αποκρίσεις των δομών οδοστρωμάτων και είναι απαραίτητο να συμπεριληφθεί στις διαδικασίες ανάλυσης οδοστρωμάτων βάσει FEM για την πιο ακριβή πρόβλεψη των αποκρίσεων των οδοστρωμάτων. Η ανισορροπία και έλλειψη γνώσης στην επίδραση επί των αποκρίσεων οδοστρωμάτων των μη γραμμικών ανισοτροπικών εργαστηριακά βασισμένων FEM προσομοιώσεων ασύνδετων υλικών βάσης αποτελούν την εστίαση της τρέχουσας διατριβής. Με δεδομένο αυτό το κενό γνώσης, η τρέχουσα έρευνα εστιάζει στη διερεύνηση των αποκρίσεων οδοστρωμάτων μέσω ανάλυσης FEM, ενσωματώνοντας μη γραμμικές ανισοτροπικές εργαστηριακά βασισμένες προσομοιώσεις των στρωμάτων βάσης ασύνδετων υλικών και αναλύοντας την επίδραση του χαρακτηρισμού αυτού σε μια ευρεία γκάμα δομών οδοστρωμάτων και των προβλεπόμενων αποκρίσεων τους σε σημαντικές τοποθεσίες.