Article Dans Une Revue Bulletin des Laboratoires des Ponts et Chaussees Année : 2013

Evaluation of traffic aggressiveness on bituminous pavements in roundabouts

Evaluation de l'agressivité du trafic sur des chaussées bitumineuses en carrefour giratoire

Résumé

This article is about the study of traffic aggressiveness on thick bituminous pavements located in roundabouts and the design of such specific structures. The damaging of base layer is analysed in terms of strains produced by the vertical and centrifugal loads brought by the heavy traffic and by reference to the usual criterion for asphalt concrete fatigue in the French pavement design method. A new criterion is introduced, relative to the resistance to fatigue of the surface layer/base layer interface, which is submitted to repeated shear loading. Three models of structures chosen in the French catalogue of pavement structures are analysed. The stress and strain values were obtained from 3D finite elements analyses using the FEM code Cast3M. The results confirm that traffic aggressiveness increases markedly in roundabouts, when compared to straight road sections. This is due, in particular, to the dissymmetry of axle loads and to the tangential loads applied. Fatigue calculations show that the damage at the interface of surface layer and base layer may sometimes be more important than the deformation at the bottom of bounded layers. Aggressiveness coefficients are proposed to take the design of roundabout pavements back to the usual design of pavements for straight sections.

Cet article porte sur l'étude de l'agressivité du trafic routier sur les chaussées bitumineuses épaisses situées en giratoire et sur le dimensionnement de ces structures particulières. L'endommagement de la couche de base est analysé en fonction des déformations induites par les sollicitations verticales et centrifuges apportées par le trafic lourd et sur la base du critère usuel de fatigue des enrobés bitumineux de la méthode française de dimensionnement des chaussées. Un nouveau critère est introduit, relatif à la tenue en fatigue de l'interface EB/GB entre couche de surface et couche de base, sous l'effet des contraintes de cisaillement répétées subies par la structure. Trois structures types du catalogue de chaussées sont analysées. Les calculs de contrainte et déformation sont effectués à partir de modélisations 3D réalisées à l'aide du code de calcul aux Eléments finis Cast3M. Les résultats confirment que l'agressivité du trafic augmente sensiblement en giratoire, par rapport aux sections droites, notamment à cause de la dissymétrie des charges à l'essieu et des sollicitations tangentielles appliquées. Les calculs en fatigue montrent que l'endommagement de l'interface couche de surface-couche de base peut parfois être prépondérant devant le critère de déformation en base des couches liées. Des coefficients d'agressivité sont proposés pour ramener le dimensionnement en giratoire au dimensionnement usuel des tronçons en alignement droit.

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hal-00997143 , version 1 (27-05-2014)
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  • HAL Id : hal-00997143 , version 2

Citer

Zoa Ambassa, Fatima Allou, Christophe Petit, Robert Medjo Eko. Evaluation de l'agressivité du trafic sur des chaussées bitumineuses en carrefour giratoire. Bulletin des Laboratoires des Ponts et Chaussees, 2013, 280-281, pp 171-188. ⟨hal-00997143v2⟩
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