پاسخ شبه‌استاتیکی روسازی آسفالتی لایه‌ای با رفتار ویسکوالاستیک به روش المان دیفرانسیل کوادرچر

تحلیل پاسخ روسازی راه اعم از جابجایی، کرنش و تنش ناشی از بارهای آنی وارده، یکی از چالش‌های مهم طراحی روسازی است. برای تحلیل عددی این مسئله می‌توان روش‌های متعددی همچون اجزاء محدود، اجزاء مرزی و غیره را به کار گرفت اما از آنجایی‌که در همة مسائل، دقت بیشتر و زمان کمتر رسیدن به پاسخ، انگیزة اصلی است، در این پژوهش، روش نوین دیفرانسیل کوادرچر (DQM) به کار گرفته شده است. در بیشتر پژوهش‌های انجام‌شده تا به امروز، رفتار روسازی انعطاف‌پذیر را به‌صورت الاستیک در نظر گرفته‌اند، درصورتی‌که لایة بتن آسفالتی (AC) سازة روسازی، به‌صورت ویسکوالاستیک رفتار می‌کند. نظریة ویسکوالاستیسیته، یک دیدگاه قدیمی است اما کاربرد آن در مدل‌سازی روسازی انعطاف‌پذیر، با توجه به اثر توام ساختار لایه‌ای روسازی و رفتار ویسکوالاستیک مخلوط آسفالتی، کار مدل‌سازی را پیچیده‌تر می‌سازد. در این پژوهش، نخست، با انتگرال‌گیری افزایشی اصل تطابق بولتزمنو بکارگیری مدل ماکسول-ویچرت تعمیم‌یافته برای رفتار ویسکوالاستیک، معادلات حرکت افزایشی سه‌بعدی تقارن‌محوری بدست می‌آیند و با استفاده از DQM گسسته‌سازی می‌شوند. سپس مثال‌هایی به منظور صحت‌سنجی مدل سه‌بعدی تقارن محوری لایه‌ای با رفتار ویسکوالاستیک خطی با بکارگیری روش المان دیفرانسیل کوادرچر (DQEM)، مدل‌سازی و نتایج حاصل از این روش با حل‌های تحلیلی و نتایج روش اجزا محدود (نرم‌افزار آباکوس) مقایسه می‌گردد. در پایان، سازة روسازی انعطاف‌پذیر با رفتار ویسکوالاستیک خطی تحت بارگذاری سینوسی و به‌صورت شبه‌استاتیکی تحلیل شده و تأثیرات پاسخ ویسکوالاستیک روسازی تحت بارگذاری بار سرعت‌های مختلف وسیلة نقلیه و همچنین تنش و کرنش کششی زیر لایة AC، تنش قائم روی بستر و جابجایی قائم سطح روسازی که به طور معمول در طراحی روسازی مورد استفاده قرار می گیرند، بررسی می‌شوند.