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Título: Metodologia simplificada de análise numérica dinâmica viscoelástica de pavimentos asfálticos
Autor(es): Silva, Henrique Nogueira
Sousa, Pedro Cavalcanti de
Araújo Junior, Pedro Custódio de
Soares, Jorge Barbosa
Holanda, Áurea Silva de
Palavras-chave: Misturas asfálticas
Análise dinâmica
Data do documento: Set-2008
Editor: Reunião Anual de Pavimentação
Citação: SILVA, H. N. ; SOUSA, P. C. de ; ARAÚJO JUNIOR., P. C. de ; SOARES, J. B. ; HOLANDA, A. S. de (2008)
Resumo: A análise mecânico-computacional possibilita uma modelagem mais realista dos parâmetros de projeto de pavimentos asfálticos, podendo resultar em um dimensionamento mais racional desta estrutura. No entanto, a maior acurácia destes parâmetros exige uma descrição mais adequada do comportamento constitutivo dos materiais de pavimentação, bem como a consideração do efeito dinâmico, forças inerciais induzidas pelo carregamento. Este trabalho apresenta uma metodologia simplificada para realização de uma análise viscoelástica da mistura asfáltica com a consideração do efeito dinâmico do carregamento. A análise numérica é realizada em um programa baseado no Método dos Elementos Finitos(MEF). As etapas metodológicas definidas foram: (i) obtenção laboratorial da compliância dinâmica de uma mistura asfáltica do tipo concreto asfáltico, (ii) interconversão da compliância dinâmica para o módulo de relaxação (input mais adequado para MEF) e (iii) análise numérica viscoelástica pelo MEF considerando os efeitos dinâmicos de um pulso de carregamento. Com o intuito de ilustrar a metodologia proposta, é mostrado um exemplo de análise dinâmica viscoelástica de um pavimento típico, evidenciando a diferença nos resultados das tensões e deslocamentos quando comparados com uma análise elástica e estática clássica. Espera-se que este trabalho incentive o emprego de análise numérica mais realista para pavimentos asfálticos e contribua para o avanço da caracterização viscoelástica de misturas asfálticas brasileiras, resultando em parâmetros de projeto mais próximos da realidade.
Abstract: The computational-mechanical analysis allows a more realistic modeling of pavements, which may result in a more reasonable design. However, in order to have increased accuracy in the analysis, a more adequate constitutive behavior of pavement materials must be taken into consideration, as well as dynamic effects, inertial forces from loading. This work presents a simplified methodology for viscoelastic analysis of asphalt mixtures considering the dynamic effect due to the load. The numerical analysis is done with a Finite Element Method (FEM) based software. The steps of the methodology are defined as: (i) laboratory test on hot mix asphalt in order to obtain the dynamic compliance of a HMA, (ii) interconversion from dynamic compliance to relaxation modulus (which is a more adequate input for FEM) and (iii) viscoelastic numerical analysis using FEM taking into consideration the dynamic effects of a load pulse. In order to illustrate the proposed methodology, a viscoelastic dynamic analysis example of a standard pavement is shown and compared to the traditional elastic-static analysis, which illustrates the difference between the two methods. We hope the present work can motivate the use of a more advanced analysis of asphalt pavements and that it can contribute to the viscoelastic characterization of Brazilian asphalt mixtures, resulting in more realistic pavement design parameters.
Descrição: SILVA, H. N. ; SOUSA, P. C. de ; ARAÚJO JUNIOR., P. C. de ; SOARES, J. B. ; HOLANDA, A. S. de. Metodologia simplificada de análise numérica dinâmica viscoelástica de pavimentos asfálticos. In: Reunião Anual de Pavimentação, 39., 2008, Recife. Anais... Recife: RAPv, 2008. p. 1-12.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/1413
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