Nghiên cứu xác định ứng suất cắt lớn nhất ở tầng mặt bê tông nhựa trong kết cấu áo đường mềm bằng phương pháp phần tử hữu hạn

Chỉ số đề mục

67

Lĩnh vực nghiên cứu

Kỹ thuật giao thông vận tải

Dạng tài liệu

BB

Tác giả

Nguyễn Văn Bích⁽²⁾, Trần Đức Anh, Bùi Phú Doanh⁽¹⁾

Nhan đề

Nghiên cứu xác định ứng suất cắt lớn nhất ở tầng mặt bê tông nhựa trong kết cấu áo đường mềm bằng phương pháp phần tử hữu hạn

Nhan đề tiếng anh

Research to determination of maximum shear stress on the surface of asphalt concrete layer of flexible pavement structure using finite element analysis method

Nguồn trích

Tạp chí Khoa học công nghệ xây dựng (Đại học Xây dựng Hà Nội)

Năm xuất bản

2025

Số

1V

Trang

24-33

ISSN

2615-9058

Từ khóa

Hằn lún vệt bánh xe, Ứng suất cắt lớn nhất, Bê tông nhựa, Kết cấu áo đường mềm, Abaqus

Từ khóa tiếng anh

Rutting, Maximum shear stress, Asphalt concrete, Flexible pavement structure, Abaqus

Tóm tắt

Thực trạng hằn lún vệt bánh xe trên mặt đường bê tông nhựa các công trình giao thông trong 10 năm gần đây đã trở nên rất nghiêm trọng, dù đã có nhiều giải pháp từ quản lý tới kỹ thuật của Bộ Giao thông vận tải. Nguồn gốc của hiện tượng hằn lún thì có thể đến từ nhiều nguyên nhân, nhưng một trong những nguyên nhân quan trọng đến từ sức kháng cắt của hỗn hợp bê tông nhựa. Thực tế hiện nay, trong các quy trình hiện hành không có tiêu chuẩn hướng dẫn cụ thể về phương pháp xác định sức kháng cắt của hỗn hợp bê tông nhựa dẫn đến công tác thiết kế kết cấu áo đường không kiểm toán nội dung này. Bài báo này tập trung nghiên cứu giải pháp xác định ứng suất cắt lớn nhất ở tầng mặt bê tông nhựa trong kết cấu áo đường mềm bằng phương pháp phần tử hữu hạn từ đó đưa ra những kiến nghị để hướng dẫn tính toán hằn lún vệt bánh xe trong công tác thiết kế. Kết quả bài báo đã chỉ ra rằng, có thể tính được chiều sâu lún vệt bánh xe lớp bê tông nhựa trong kết cấu áo đường thông qua phần mềm Abaqus. Bên cạnh đó, nghiên cứu này cũng gợi ý có thể tối ưu hóa thiết kế dựa trên kết quả mô phỏng, giúp định hướng việc cải thiện thiết kế áo đường bằng cách điều chỉnh độ dày lớp bê tông nhựa, thay đổi vật liệu, và xem xét lại cấu trúc của lớp nền nhằm giảm thiểu ứng suất cắt và tăng độ bền lâu dài.

Tóm tắt tiếng anh

The issue of rutting on asphalt concrete pavements in recent highway projects has become increasingly severe, despite various management and technical solutions from the Ministry of Transport. The causes of rutting can stem from multiple factors, with one of the critical causes being the shear resistance of the asphalt concrete mixture. Currently, existing standards lack specific guidelines for determining the shear resistance of asphalt concrete mixtures, which results in pavement structural designs not accounting for this factor. This paper focuses on a solution to determine the maximum shear stress in the asphalt concrete surface layer of flexible pavement structures using the finite element method. Based on the findings, recommendations are proposed to incorporate rutting calculations into future pavement design guidelines. The results of this study indicate that the rutting depth of the asphalt concrete layer within the pavement structure can be calculated using Abaqus software. Additionally, the study suggests that it is possible to optimise the design based on simulation results, offering direction for improving pavement designs by adjusting the thickness of the asphalt concrete layer, altering materials, and reconsidering the structure of the subgrade layer to minimise shear stress and enhance long-term durability.

Kí hiệu kho

TTKHCNQG, CVv 346

File toàn văn

Xem toàn văn